[發(fā)明專利]礦山物聯(lián)網(wǎng)煤礦瓦斯移動檢測數(shù)據(jù)處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310557609.4
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN103604914A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王剛;張申;劉衛(wèi)東;雷雪鳳;程婷婷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22;E21F17/18;H04L29/08
• 代理公司: 徐州市三聯(lián)專利事務(wù)所 32220
• 代理人: 周愛芳

1.一種礦山物聯(lián)網(wǎng)煤礦瓦斯移動檢測數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于：利用礦山物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，在每一固定瓦斯檢測儀（1）旁安裝一個由傳感器預(yù)處理單元（3）和傳感器判定單元（4）構(gòu)成的無線接入點(diǎn)（2）；無線接入點(diǎn)（2）將固定瓦斯檢測儀（1）檢測的數(shù)據(jù)和途經(jīng)無線接入點(diǎn)（2）周圍移動瓦斯檢測儀（5）檢測的數(shù)據(jù)簡單處理和判定后，通過井下交換機(jī)（6）、礦山物聯(lián)網(wǎng)傳輸平臺（7）、地面交換機(jī)（8）上傳到地面工作站（9），工作站將所有無線接入點(diǎn)（2）上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行全局判定，全局判定結(jié)果以廣播形式下發(fā)到每一個無線接入點(diǎn)（2），無線接入點(diǎn)（2）負(fù)責(zé)通知附近移動瓦斯檢測儀（5）以及與之相連的固定瓦斯檢測儀（1）；

全局判斷以煤礦固定點(diǎn)瓦斯檢測儀（1）檢測數(shù)據(jù)為主導(dǎo)，以移動瓦斯檢測儀（5）檢測數(shù)據(jù)為輔助，形成主、輔結(jié)合的煤礦瓦斯檢測體系，具體如下：將移動瓦斯檢測儀與固定瓦斯檢測儀檢測數(shù)據(jù)分成瓦斯多維數(shù)據(jù)點(diǎn)和瓦斯檢測數(shù)據(jù)對兩類數(shù)據(jù)；當(dāng)數(shù)據(jù)滿足多個移動瓦斯檢測儀同時到達(dá)某個固定瓦斯檢測儀附近，相當(dāng)于同一時刻、同一地點(diǎn)無線接入點(diǎn)獲得瓦斯多次測量值，這些值構(gòu)成瓦斯的多維數(shù)據(jù)點(diǎn)，傳感器數(shù)據(jù)處理采用基于分簇的自適應(yīng)加權(quán)數(shù)據(jù)融合算法；當(dāng)同一移動瓦斯檢測儀在不同時刻到達(dá)不同固定瓦斯檢測儀附近，這些數(shù)據(jù)可形成瓦斯檢測數(shù)據(jù)對值，傳感器數(shù)據(jù)處理采用單傳感器多測量周期的可信度融合算法；

對于每一類數(shù)據(jù)融合算法，定義移動瓦斯檢測儀允許的置信度下限????????????????????????????????????????????????，如果實(shí)際計算的置信度，則認(rèn)為第i個移動瓦斯檢測儀需要校驗(yàn)，

計算移動瓦斯檢測儀i的校驗(yàn)偏移量，下發(fā)廣播消息通過環(huán)網(wǎng)和固定無線接入點(diǎn)對移動瓦斯傳感器i進(jìn)行定向校驗(yàn)，標(biāo)記校驗(yàn)時間并校驗(yàn)次數(shù)加1；當(dāng)移動瓦斯檢測儀在某一校驗(yàn)周期內(nèi)已被校驗(yàn)后，算法不再對其重復(fù)校驗(yàn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山物聯(lián)網(wǎng)煤礦瓦斯移動檢測數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于：多個移動瓦斯檢測儀同時到達(dá)某個固定瓦斯檢測儀附近，無線接入點(diǎn)獲得瓦斯多次測量值，這些值構(gòu)成瓦斯的多維數(shù)據(jù)點(diǎn)，其表示式為，其中，?為同時到達(dá)固定瓦斯檢測儀k附近的m個移動瓦斯檢測儀測量的瓦斯數(shù)據(jù)（），為固定瓦斯檢測儀k測量的瓦斯數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)測量時間，為測量地點(diǎn)標(biāo)識（k=1…N），在無線接入點(diǎn)接收到同一移動瓦斯檢測儀測量數(shù)據(jù)后，考慮到瓦斯數(shù)據(jù)不具有突變性，選取RSSI值最強(qiáng)的三個數(shù)據(jù)作為該時間段內(nèi)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并計算其算數(shù)平均值作為該時間段內(nèi)移動瓦斯檢測儀測量數(shù)據(jù)，傳感器預(yù)處理單元采用基于分簇的自適應(yīng)加權(quán)數(shù)據(jù)融合算法，由于有N個固定瓦斯檢測儀，因而可以形成N個簇，每個簇內(nèi)算法如下：

①計算移動瓦斯檢測儀測量的瓦斯數(shù)據(jù)估計值；

②計算每一個移動瓦斯檢測儀的檢測方差；

③選擇權(quán)值使簇內(nèi)總測量方差函數(shù)最小，可得加權(quán)因子

,?i=1…m

④計算簇內(nèi)融合后目標(biāo)參量

其中，；

⑤定義移動瓦斯檢測儀的置信度為

,?i=1…m；

定義移動瓦斯檢測儀i總的置信度為，其中P為移動瓦斯檢測儀i在N個固定瓦斯檢測儀出現(xiàn)的總次數(shù)；

定義為移動瓦斯檢測儀允許的置信度下限，如果，則認(rèn)為第i個移動瓦斯檢測儀需要校驗(yàn)；選取所對應(yīng)的k集合，計算的算術(shù)平均值作為移動瓦斯檢測儀i的校驗(yàn)偏移量，下發(fā)廣播消息通過環(huán)網(wǎng)和固定無線接入點(diǎn)對移動瓦斯傳感器i進(jìn)行定向校驗(yàn)，標(biāo)記校驗(yàn)時間并校驗(yàn)次數(shù)加1。