基于wsn的煤层瓦斯抽采评估系统的研究

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1、中图分类号：TP399密级：公开UDC：004单位代码：10460基于WSN的煤层瓦斯抽采评估系统的研究TheResearchofCoalSeamGasExtractionandEvaluationSystemBasedonWSN申请人姓名孙贝学位类别工学硕士嵌入式系统与智专业名称计算机应用技术研究方向能测控技术导师安葳鹏职称教授提交日期2014.06答辩日期2014.06河南理工大学河南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文：基于WSN的煤层瓦斯抽采评估系统的研究，是我个人在导师指导下进行的研究工作

2、及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。学位论文作者签名:年月日河南理工大学学位论文使用授权声明本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，允许采用任何方式公

3、布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权。学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日致谢光阴似箭，时光荏苒，转眼间三年的研究生学习生活即将结束，在此向我的导师安葳鹏教授致以最崇高的敬意，同时向在研究生学习和生活期间给予关心和帮助的老师、同学和家人表达我最真诚的感谢。本文是在我的导师安葳鹏教授的悉心指导下，经过了多次的修改和补充，倾注了导师大量的心血。论文写作过程中出现了不少问题，在安老师的耐心指导和帮助下都一一克服，导师渊博的专业知识、严谨的治学态度给我

4、留下了深刻影响，对各项工作都力争精益求精、平易近人的人格魅力是我学习的好榜样；在学业和生活上都给了我很多帮助，从论文开题、设计到最终完成，都给予了细心的指导，在硕士学位论文完成之际，再次向安老师致以最诚挚的谢意。三年来，在同一实验室一起学习生活的同学和朋友们，也从各个方面给了我巨大的精神鼓舞和启迪，正是你们一直以来的陪伴和帮助，让我体会到了团队协作、坚持不懈、互助互进的精神，在这期间我们经历了许多，我们之间的友谊也经受住了考验，是我今后的工作和生活的宝贵财富。感谢论文中引用到的各位专家学者的研究成果和专业著作，正是你们

5、在相关领域的辛勤耕耘和精益求精，才能让我站在巨人的肩膀上，顺利完成本文的写作。感谢各位外审专家对我论文的审阅，感谢你们在百忙之中对本文的指导和帮助。最后，感谢读研期间家人无微不至的照顾，让我没有了后顾之忧，使我能够全心全意地投入到学习之中，在此也感谢家人对我的信任和支持，你们对我的期望是我前进的巨大动力，使我对学业的完成更加自信。摘要煤层瓦斯抽采评估是煤矿瓦斯治理工作的重要环节，瓦斯抽采的效果直接关系到煤矿的安全生产，做好瓦斯抽采工作，实现矿井安全生产是煤矿企业的首要任务。研究设计瓦斯抽采评估系统对煤层瓦斯抽采管道进行

6、连续监测，实时掌握瓦斯抽采工作的进度，可有效提高瓦斯抽采累积量统计的准确性，减少人为统计误差，对瓦斯抽采效果进行科学高效的评估是有利的。本文对国内外瓦斯抽采系统的设计和功能进行了对比和研究，介绍了无线传感器网络的发展历程和在各个领域的应用现状，结合煤矿瓦斯抽采监控系统现状，将ZigBee无线通信新技术应用于瓦斯抽采评估系统中，并设计了瓦斯抽采评估系统软件。首先，对基于WSN的瓦斯抽采评估系统的选题背景和意义进行了分析，介绍了国内外的瓦斯抽采监测系统的现状，给出了本文的研究内容。其次，介绍了无线传感器网络的发展历程、体系

7、结构和技术特点，研究了基于ZigBee无线通信技术构建无线传感器网络的可行性，给出了瓦斯抽采评估系统的体系结构，并结合瓦斯抽采相关达标规定设计了瓦斯抽采的评估程序。为了预测瓦斯抽采时间、预防井下瓦斯浓度超限，提出了煤矿瓦斯浓度分态预测模型，对预测模型进行了数值模拟仿真实验，验证了分态预测模型对瓦斯浓度预测的可行性。最后，对系统各功能模块的硬件和软件实现过程进行了阐述，根据系统调试结果改进了系统存在的不足，并对研究工作做出了总结和展望。关键词：瓦斯抽采评估；无线传感器网络；ZigBee；瓦斯浓度分态预测模型；IAbstr

8、actCoalseamgasextractionisanimportantpartofcoalminegascontrol,gasextractioneffectdirectlyrelatetothesafetyproductionincoalmine,gasextractionworkistheprimarytaskofcoal