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面向矿山安全物联网的光纤传感器 被引量:20
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作者 刘统玉 王纪强 +13 位作者 孟祥军 李伟 金光贤 胡杰 魏玉宾 王振平 胡宾鑫 宋广东 马俊鹏 王金玉 宋成祥 张婷婷 李艳芳 王风雪 《工矿自动化》 北大核心 2018年第3期1-7,共7页
针对矿山安全监测系统中传统电子传感器存在的精度低、可靠性差、维护工作量大、有监控盲区等问题,提出采用光纤传感器与无线传感器构建煤矿人、机、环多维度、多参数、大容量监测系统;介绍了光纤传感器在矿山安全监测系统中的应用优势... 针对矿山安全监测系统中传统电子传感器存在的精度低、可靠性差、维护工作量大、有监控盲区等问题,提出采用光纤传感器与无线传感器构建煤矿人、机、环多维度、多参数、大容量监测系统;介绍了光纤传感器在矿山安全监测系统中的应用优势,重点介绍了激光光谱分析气体传感器、光纤光栅物理量传感器、光纤分布式温度传感器等矿用传感器的工作原理;以煤矿安全监控系统中的激光甲烷传感器、矿山微震监测系统中的光纤加速度传感器及采空区火灾监测预警系统中的光纤分布式温度传感器为例,介绍了矿用光纤传感器在矿山安全物联网中的应用情况。 展开更多
关键词 矿山安全物联网 煤矿安全监测 瓦斯监测 微震监测 采空区火灾监测 激光甲烷传感器 光纤分布式测温
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基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的设计 被引量:17
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作者 魏宁 尹洪胜 +1 位作者 刘秀荣 华钢 《工矿自动化》 2010年第1期70-73,共4页
为了满足煤矿瓦斯监测的需要,开发了一种基于无线传感器网络的智能化瓦斯监测系统。该系统采用数字瓦斯传感器实时检测瓦斯,避免了普通传感器需进行A/D转换的复杂性,提高了测量精度;采用无线传感器网络,克服了有线传感器网络的局限性,... 为了满足煤矿瓦斯监测的需要,开发了一种基于无线传感器网络的智能化瓦斯监测系统。该系统采用数字瓦斯传感器实时检测瓦斯,避免了普通传感器需进行A/D转换的复杂性,提高了测量精度;采用无线传感器网络,克服了有线传感器网络的局限性,避免了其它无线通信技术高功耗的缺点。文章详细介绍了系统的硬件和软件设计,并给出了测试结果。 展开更多
关键词 煤矿 瓦斯监控 数字瓦斯传感器 无线传感器网络 AVR单片机
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基于ZigBee的井下巷道瓦斯监测系统 被引量:18
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作者 刘玉珍 程政 蒋靖 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第9期49-51,59,共4页
设计了一种以CC2430芯片为核心的基于ZigBee技术的无线瓦斯监测系统,该系统克服了有线传感器网络的缺陷,避免了其他无线通信技术高功耗的不足之处。提出了系统的硬件设计方案和软件设计方法,并给出了测试结果。该系统具有低功耗、低成... 设计了一种以CC2430芯片为核心的基于ZigBee技术的无线瓦斯监测系统,该系统克服了有线传感器网络的缺陷,避免了其他无线通信技术高功耗的不足之处。提出了系统的硬件设计方案和软件设计方法,并给出了测试结果。该系统具有低功耗、低成本、无线化、灵活性强等特点,其市场应用前景很好。 展开更多
关键词 ZIGBEE 瓦斯监测 无线传感器网络 CC2430
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瓦斯监控系统对煤与瓦斯突出的实时监测 被引量:14
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作者 赵发军 刘明举 +1 位作者 魏建平 温志辉 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2011年第1期77-80,共4页
为了对煤与瓦斯突出进行实时监测,在研究中采用了数据来源丰富的瓦斯监控数据.在对新安煤田煤的瓦斯解吸特征实验室研究的基础上,采用新安煤田始突瓦斯含量和瓦斯涌出的分源预测技术,研究了煤层瓦斯含量和瓦斯涌出量之间的关系.研究结... 为了对煤与瓦斯突出进行实时监测,在研究中采用了数据来源丰富的瓦斯监控数据.在对新安煤田煤的瓦斯解吸特征实验室研究的基础上,采用新安煤田始突瓦斯含量和瓦斯涌出的分源预测技术,研究了煤层瓦斯含量和瓦斯涌出量之间的关系.研究结果表明:新安煤田的煤具有在短时间内快速解吸的特点且瓦斯解吸速度衰减的快,结合新安煤田的采掘工艺,当掘进巷道的瓦斯涌出量达1.03 m3/min时,非突出煤层即升级为突出.按新安煤田掘进的通常配风量,掘进巷道的瓦斯监控系统中的瓦斯体积分数达0.34%时,掘进巷道需进行连续的区域验证. 展开更多
关键词 瓦斯监控 分源预测法 瓦斯解吸特点 实时监测 煤与瓦斯突出
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煤矿井下瓦斯智能巡检机器人系统的研究与设计 被引量:18
5
作者 张海波 茹瑞鹏 张静 《中国煤炭》 2019年第4期77-81,共5页
针对当前煤矿井下瓦斯巡检作业依赖人员操作和固定探头感知存在的自动化程度低和灵活机动性差等问题,设计了一种煤矿井下瓦斯智能巡检机器人系统(以下简称机器人系统),介绍了机器人系统的总体设计,并对机器人系统的本体机构设计、控制... 针对当前煤矿井下瓦斯巡检作业依赖人员操作和固定探头感知存在的自动化程度低和灵活机动性差等问题,设计了一种煤矿井下瓦斯智能巡检机器人系统(以下简称机器人系统),介绍了机器人系统的总体设计,并对机器人系统的本体机构设计、控制系统设计以及信息与通信系统设计进行了详细的介绍。测试结果表明,该机器人系统能够满足复杂巡检工况地形的越障要求,能够完成煤矿井下环境中瓦斯的实时精准监测。 展开更多
关键词 瓦斯监测 巡检机器人 智能巡检 远程控制
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基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的设计 被引量:16
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作者 吴姗姗 黄友锐 +1 位作者 史明 王富罗 《煤矿机械》 北大核心 2012年第5期240-241,共2页
监测瓦斯浓度是预防瓦斯爆炸的有效手段之一。提出在井下设置传感器节点,利用射频芯片构建无线传感器网络,对煤矿瓦斯浓度进行实时监测的方法。与传统的有线监测系统相比存在着布线困难,高成本的问题,此设计解决了传统方法中出现的问题... 监测瓦斯浓度是预防瓦斯爆炸的有效手段之一。提出在井下设置传感器节点,利用射频芯片构建无线传感器网络,对煤矿瓦斯浓度进行实时监测的方法。与传统的有线监测系统相比存在着布线困难,高成本的问题,此设计解决了传统方法中出现的问题,对预防煤炭安全事故有着重要的意义。 展开更多
关键词 无线传感器网络 瓦斯监测 传感器
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基于CAN总线和ZigBee的矿井瓦斯监测系统设计 被引量:14
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作者 于泓博 朱恒军 李会 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2011年第6期722-725,共4页
针对目前煤矿瓦斯监控系统信号传输的弊端,提出一种新型煤矿井下瓦斯气体浓度监测无线网络的设计方法。系统主要包括ZigBee便携式采集终端和CAN通信节点。便携式采集终端具有显示瓦斯气体浓度和报警功能,并将信息通过ZigBee无线网络传输... 针对目前煤矿瓦斯监控系统信号传输的弊端,提出一种新型煤矿井下瓦斯气体浓度监测无线网络的设计方法。系统主要包括ZigBee便携式采集终端和CAN通信节点。便携式采集终端具有显示瓦斯气体浓度和报警功能,并将信息通过ZigBee无线网络传输给CAN总线,最终将信息传给井上监控中心,实现对全矿的瓦斯实时监测。 展开更多
关键词 无线网络 瓦斯监测 便携终端 ZIGBEE CAN总线
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基于ZigBee的无线气体监测系统的设计 被引量:14
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作者 刘佳 王立新 《自动化与仪器仪表》 2011年第2期44-45,49,共3页
针对传统气体监测系统布线复杂,可拓展性差的不足,将ZigBee技术与无线传感器网络技术融合,提出了一种基于ZigBee的无线气体监测系统的设计方案,并对该系统的硬件和软件设计进行了分析。此系统具有免布线、低功耗、自动组网、应用简单等... 针对传统气体监测系统布线复杂,可拓展性差的不足,将ZigBee技术与无线传感器网络技术融合,提出了一种基于ZigBee的无线气体监测系统的设计方案,并对该系统的硬件和软件设计进行了分析。此系统具有免布线、低功耗、自动组网、应用简单等特点,具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 ZIGBEE 无线传感器网络 气体监测 低功耗
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基于ZigBee协议的煤矿瓦斯和温湿度监测节点设计 被引量:13
9
作者 雷霖 董华莉 《工矿自动化》 2011年第1期32-34,共3页
介绍了一种基于ZigBee协议、以CC2430为核心的煤矿瓦斯和温湿度监测节点的软、硬件设计方案。该节点采用瓦斯传感器LXK-3和温湿度传感器SHT11来采集煤矿瓦斯浓度和温湿度信息,经CC2430内嵌的8051微控制器进行相关数据处理后,利用CC2430... 介绍了一种基于ZigBee协议、以CC2430为核心的煤矿瓦斯和温湿度监测节点的软、硬件设计方案。该节点采用瓦斯传感器LXK-3和温湿度传感器SHT11来采集煤矿瓦斯浓度和温湿度信息,经CC2430内嵌的8051微控制器进行相关数据处理后,利用CC2430的数据收发功能实现了节点之间基于ZigBee协议的无线通信。测试结果表明,该节点数据传输准确性高。 展开更多
关键词 煤矿 瓦斯监测 温湿度监测 无线传感器网络 ZIGBEE CC2430
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光纤耦合结构长光程怀特池气体传感器 被引量:12
10
作者 宋志强 倪家升 +3 位作者 尚盈 王昌 刘统玉 魏玉宾 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1082-1085,共4页
首先介绍了怀特(White)池的基本结构,分析了怀特池系统中光束反射次数对实际气体检测的影响。在此基础上,利用光纤准直器的光束耦合特性,设计了一种光纤耦合结构的长光程气体吸收池传感器,在20cm基本尺寸上实现了12m的吸收光程,在特定... 首先介绍了怀特(White)池的基本结构,分析了怀特池系统中光束反射次数对实际气体检测的影响。在此基础上,利用光纤准直器的光束耦合特性,设计了一种光纤耦合结构的长光程气体吸收池传感器,在20cm基本尺寸上实现了12m的吸收光程,在特定的温度范围内系统的光耦合效率稳定在55%以上,应用于有害气体的远程在线监测。 展开更多
关键词 怀特(White)池 气体吸收池 光纤耦合 气体检测
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基于物联网的智能瓦斯监测系统 被引量:13
11
作者 朱红梅 惠晓威 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第10期70-72,共3页
针对目前瓦斯监测系统存在的问题和缺陷,设计了一个由感知层、网络层、应用层组成的智能化瓦斯监测系统。给出了系统的设计方案,阐述了利用基于ZigBee的无线传感器网络技术、GPRS技术和传感技术等物联网技术,实现对井下瓦斯浓度智能化... 针对目前瓦斯监测系统存在的问题和缺陷,设计了一个由感知层、网络层、应用层组成的智能化瓦斯监测系统。给出了系统的设计方案,阐述了利用基于ZigBee的无线传感器网络技术、GPRS技术和传感技术等物联网技术,实现对井下瓦斯浓度智能化的实时监测、数据的无线传输以及瓦斯超标预警的功能。并分析了其较之传统瓦斯监测系统的优势。物联网技术的应用提高了信息的采集效率,增强了瓦斯监测系统的实时性和准确性。 展开更多
关键词 物联网技术 瓦斯监测 ZIGBEE 无线传感器网络 GPRS技术
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工作面低氧原因分析及防治技术 被引量:13
12
作者 鹿文勇 王伟 陈洋 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2018年第1期89-92,共4页
针对上湾煤矿22102综采工作面在回采过程中发生的低氧现象,分析研究了导致低氧的原因,提出应用均压通风解决此问题,并对现场进行实测,根据监测结果对通风参数进行了优化。同时,采取挡风帘和导风帘的安设、采空区封堵漏风和加强监测监控... 针对上湾煤矿22102综采工作面在回采过程中发生的低氧现象,分析研究了导致低氧的原因,提出应用均压通风解决此问题,并对现场进行实测,根据监测结果对通风参数进行了优化。同时,采取挡风帘和导风帘的安设、采空区封堵漏风和加强监测监控等综合防治技术措施,确保回风隅角氧气浓度处于正常水平,实现矿井安全、高效生产。 展开更多
关键词 均压通风 气体监测 采空区 低氧 回风隅角 防灭火
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基于短距离无线/有线通信的燃气监测报警系统 被引量:12
13
作者 王湘云 董大波 +1 位作者 吴南健 赵柏秦 《电子技术应用》 北大核心 2013年第7期83-86,共4页
根据燃气泄漏多发区域对燃气浓度监测的需求,提出基于短距离无线/有线通信的燃气监测报警系统。系统选用通用的可燃气体传感器和温度传感器、8位单片机和433 MHz无线通信芯片为核心器件,完成无线/有线燃气监测报警终端的软硬件设计,设... 根据燃气泄漏多发区域对燃气浓度监测的需求,提出基于短距离无线/有线通信的燃气监测报警系统。系统选用通用的可燃气体传感器和温度传感器、8位单片机和433 MHz无线通信芯片为核心器件,完成无线/有线燃气监测报警终端的软硬件设计,设计完成了接收终端和上位机监控软件。燃气监测报警系统能对燃气浓度和环境温度远程实时地进行监测,具有动态显示、历史数据查询和二级报警等功能。 展开更多
关键词 燃气监测 无线通信 远程监控
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一种用于煤矿瓦斯监测的无线传感器网络设计 被引量:12
14
作者 邓明 张国枢 陈蕴 《金属矿山》 CAS 北大核心 2008年第2期122-124,共3页
无线传感器网络是现代无线通信技术、微型传感器技术和网络技术相结合的产物,是近年来迅速发展的一种新型网络技术,它的出现对环境监测、家庭自动化和后勤服务等领域将产生革命性的影响。在介绍无线传感器网络特点的基础上,分析了无线... 无线传感器网络是现代无线通信技术、微型传感器技术和网络技术相结合的产物,是近年来迅速发展的一种新型网络技术,它的出现对环境监测、家庭自动化和后勤服务等领域将产生革命性的影响。在介绍无线传感器网络特点的基础上,分析了无线传感器网络用于煤矿瓦斯监测的优势,讨论了传感器网络硬件设计原则,给出了用于煤矿瓦斯监测的无线传感器网络系统方案,重点研究了传感器节点硬件结构。与传统的监测系统相比,该系统具有结构灵活、可扩展性强、测量准确等特点。 展开更多
关键词 煤矿 瓦斯监测 无线传感器网络 智能化节点
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煤矿瓦斯监测多传感器信息融合方法研究 被引量:11
15
作者 王占勇 马震 王青青 《煤炭科技》 2010年第2期1-3,共3页
针对传统的传感器监测矿井环境存在评判可靠性低、数据单一的缺点,提出了一种基于多参数、两级信息融合的安全监测方法。采用多传感器对瓦斯、温度、风速等信号进行采样,并根据矿井下的复杂结构采用分批估计和灰色关联分析的两级融合方... 针对传统的传感器监测矿井环境存在评判可靠性低、数据单一的缺点,提出了一种基于多参数、两级信息融合的安全监测方法。采用多传感器对瓦斯、温度、风速等信号进行采样,并根据矿井下的复杂结构采用分批估计和灰色关联分析的两级融合方式进行信息融合处理,实现对矿井安全环境监测参数的优化和整合,提高矿井监测系统的可靠性。 展开更多
关键词 信息融合 瓦斯监测 分批估计 灰色关联分析
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基于PIC16F877A的远程煤矿瓦斯监测系统 被引量:11
16
作者 王通生 贾存良 +1 位作者 张逢雪 丁非 《煤矿机械》 北大核心 2011年第5期209-211,共3页
以PIC16F877A单片机为控制核心,使用IIC方式利用远程控制芯片P82B96实现远程监测,前端通过CAT9555进行I/O口扩展,同时使用MH-740红外线传感器采集工业现场CH4浓度并且在前端液晶显示器NOKIA5110上显示。定时读取现场数据,若发现浓度过高... 以PIC16F877A单片机为控制核心,使用IIC方式利用远程控制芯片P82B96实现远程监测,前端通过CAT9555进行I/O口扩展,同时使用MH-740红外线传感器采集工业现场CH4浓度并且在前端液晶显示器NOKIA5110上显示。定时读取现场数据,若发现浓度过高,及时控制CAT9555的I/O口实现对声光报警器的控制。 展开更多
关键词 PIC单片机 CH4监测 传感器
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深孔预裂爆破断顶对综放工作面初采期瓦斯治理效果的实测分析 被引量:11
17
作者 侯永鹏 康天合 《煤矿安全》 北大核心 2017年第8期162-165,共4页
针对高瓦斯煤层综放工作面初采期间顶煤、顶板难以自行垮落造成的采空区瓦斯积聚和工作面瓦斯超限问题,提出深孔预裂爆破断顶治理综放面初采期瓦斯的技术方案。通过对预裂面和未预裂面瓦斯实时监测数据分析,研究了深孔预裂爆破断顶对综... 针对高瓦斯煤层综放工作面初采期间顶煤、顶板难以自行垮落造成的采空区瓦斯积聚和工作面瓦斯超限问题,提出深孔预裂爆破断顶治理综放面初采期瓦斯的技术方案。通过对预裂面和未预裂面瓦斯实时监测数据分析,研究了深孔预裂爆破断顶对综放面初采期瓦斯变化的影响。结果表明,3404综放面初采前采用深孔预裂爆破,使初采期瓦斯超限问题得到了有效治理,保证了工作面初采期间的安全生产。 展开更多
关键词 深孔爆破 综放开采 初采期 瓦斯监测 高抽钻孔
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基于实时监测数据的综采工作面瓦斯涌出特征分析 被引量:8
18
作者 张仕和 才庆祥 陈开岩 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2012年第4期586-590,共5页
根据盘江煤电公司土城煤矿15158综采工作面的瓦斯实时监测数据,采用数理统计的方法,分析工作面顶板来压和推进速度与瓦斯涌出之间的关系。研究表明,工作面瓦斯涌出的总体平均水平与工作面采煤推进速度关系密切。每班割煤刀数多,总体平... 根据盘江煤电公司土城煤矿15158综采工作面的瓦斯实时监测数据,采用数理统计的方法,分析工作面顶板来压和推进速度与瓦斯涌出之间的关系。研究表明,工作面瓦斯涌出的总体平均水平与工作面采煤推进速度关系密切。每班割煤刀数多,总体平均瓦斯涌出量则大,明显呈现出与工作面从初采、稳产到收尾3阶段产量相应变化的3个区域。工作面平均绝对瓦斯涌出量与班产量有很强的负幂函数关系;顶板来压是工作面瓦斯峰值出现、导致瓦斯涌出不均衡的主要原因。 展开更多
关键词 综采工作面 瓦斯涌出 瓦斯监测 顶板来压 瓦斯峰值
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补连塔煤矿12煤采空区高温区域治理实践 被引量:9
19
作者 安世岗 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2014年第7期121-123,共3页
补连塔煤矿22305工作面在开采过程中曾受12煤采空区自燃影响而被迫关闭,为保证三盘区剩余工作面的安全开采,必须对12煤采空区高温区域治理效果进行评价。介绍了12煤采空区自燃情况和治理过程,分析了自2012年10月-2013年9月高温区域的煤... 补连塔煤矿22305工作面在开采过程中曾受12煤采空区自燃影响而被迫关闭,为保证三盘区剩余工作面的安全开采,必须对12煤采空区高温区域治理效果进行评价。介绍了12煤采空区自燃情况和治理过程,分析了自2012年10月-2013年9月高温区域的煤炭自燃标志性气体的变化趋势,进行了高温区域的温度测试,得出12煤采空区高温区域处于窒息状态,不会对三盘区将要开采的其他工作面构成威胁,并给出了原高温区域的后续管控措施。 展开更多
关键词 高温区域 自燃 气体监测 指标气体 温度测试
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分数阶微分算子在煤矿监测数据融合处理中的应用 被引量:10
20
作者 左延红 程桦 程堂春 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期819-826,共8页
在煤矿生产信息的监测与采集中,传感器间的性能及其工作环境难免存在差异性,这些无法避免的差异性致使在同一地点工作的多个传感器对同一生产信息的测量数据间存在较大差异性,从而导致数据监测中心收集到的监测数据很难反映真实的生产信... 在煤矿生产信息的监测与采集中,传感器间的性能及其工作环境难免存在差异性,这些无法避免的差异性致使在同一地点工作的多个传感器对同一生产信息的测量数据间存在较大差异性,从而导致数据监测中心收集到的监测数据很难反映真实的生产信息,直接影响着煤矿生产管理的正常运行秩序和生产系统的生命财产安全。相较传统的消耗重资购置高性能信息监测设备以提高信息数据准确性的硬件性能提升法,提出了基于分数阶微分滤波算法的煤矿生产信息监测数据的多传感器监测数据软件融合处理法。探讨了分数阶微分算子在信号处理中的应用特性,建立了基于分数阶微分算子的煤矿监测数据融合处理模型,并通过0.5阶微分算子在淮南某煤矿井下瓦斯浓度监测数据融合处理实验中的应用验证了分数阶微分滤波算法的优越性。实验证明:分数阶微分算子具备较强的差异性监测数据融合性能,可有效提高煤矿监测数据的准确性和煤矿安全生产管理决策的科学性;与传统的购置高性能信息监测设备以提高信息数据准确性的方法相比,基于分数阶微分滤波算法的煤矿生产信息监测数据的数据融合处理方法具有成本低廉、融合效果显著的突出优点。 展开更多
关键词 分数阶微分算子 瓦斯监测 煤矿安全生产管理 最小二乘法 数据融合
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