物联网感知技术在煤矿瓦斯监测系统中的应用王军号1，2，孟祥瑞2摘要:针对煤矿瓦斯监测的复杂性和不确定性，将物联网感知技术应用到瓦斯监测系统中，构建了感知层的分布式星状无线传感器网络(DSWSN)，研究了物联网中的关键技术信息融合算法，针对不同的融合层次，分别采用了模糊近似度规则、D－S证据理论和基于灰色关联分析的融合方法，并设计开发了智能移动Sink节点，为煤矿的瓦斯监测应用物联网提供了一个很好的感知层解决方案。试验证明，物联网感知技术的应用提高了信息的收集效率和系统的容错能力，实现了信息互补与协同感知使得监测系统具有较低的虚警率和漏检率，增强了煤矿瓦斯监测的准确性。关键词:物联网感知;瓦斯监测;DSWSN;信息融合:TD655;TP273文献标志码::0253－2336A(2011)07－0064－06PerceptionTechnologyofInternetofThingsAppliedtoMineGasMonitoringandMeasuringSystemWANGJun-hao1，2，MENGXiang-rui2(1．SchoolofComputerScienceandEngineering，AnhuiUniversityofScienceandTechnology，Huainan232001，China;2．SchoolofEnergyandSafetyEngineering，AnhuiUniversityofScienceandTechnology，Huainan232001，China)Abstract:Accordingtothecomplexityanduncertaintyoftheminegasmonitoringandmeasuring，theperceptiontechnologyoftheinter-netofthingswasappliedtotheminegasmonitoringandmeasuringsystemtoestablishadistributiontypestarmodewirelesssensornetworkoftheperceptionlayerandtostudytheinformationfusionalgorithmofthekeytechnologiesintheinternetofthings．Accordingtothedif-ferentfusiongradation，thefuzzyapproximationrule，D－Sevidencetheoryandthefusionmethodbasedonthegreyrelatedanalysiswasapplied．TheintelligentmobileSinknodewasdesignedanddevelopedtoprovideagoodperceptionlayersolutiontotheapplicationoftheinternetofthethingsfortheminegasmonitoringandmeasuring．Theexperimentsshowedthattheapplicationoftheperceptiontechnologyintheinternetofthingscouldimprovetheinformationcollectionefficiencyandthesystemtoleranceerrorcapacityandcouldrealizethein-formationcomplementaryandcooperativeperception．Thusthemonitoringandmeasuringsystemwouldhavealessfalsealarmrateandthemissinginspectionratetoimprovetheaccuracyoftheminegasmonitoringandmeasuring．Keywords:perceptionofinternetofthings;gasmonitoringandmeasuring;DSWSN;informationfusion巷道的风速、粉尘和温度等其他参数关联度较大，由此带来的各种干扰必定会对监测系统产生严重的影响，使得监测数据具有模糊性、不确定性、不精确性，从而产生了极大的安全隐患。把智能化的物联网感知技术应用于煤矿瓦斯监测中，通过全方位地感知矿山灾害征兆，对瓦斯、温度、粉尘、风速等信号数据采样，提取其特征量，运用相应的信息融合结构和算法，实现了信息互补与协同感知，提升了对煤矿瓦斯的实时监测和预警预报能力，为煤矿安全生产提供了有力的保障，并在试验验证中取得了较好的效果。概述1瓦斯灾害是煤矿中最严重的灾害之一，在煤矿瓦斯监测系统中，通常是将各个单一传感器的检测输出信号直接作为系统的采集信息。由于煤炭生产环境复杂，采掘工作面的变化移动和地质条件的不断改变，使得瓦斯传感器不能对煤矿瓦斯浓度的变化情况实施全方位监控，导致瓦斯监测监控存在盲区，另外由于瓦斯状态参数信息与基金项目:国家自然科学基金资助项目(51074005);安徽高校省级自然科学研究重点资助项目(KJ2010A084)64王军号等:物联网感知技术在煤矿瓦斯监测系统中的应用2011年第7期路由机制简单灵活、易于控制、能量消耗低等优点。感知层网络架构无线传感器网络具有较强的自组网能力和基于网络的分布式感知能力，具备灵活的拓扑结构和一定的灾后重构能力［1］。为了实现对矿井环境参数实施动态和灵活的监测，根据矿井巷道狭长的地形特点，在煤矿巷道瓦斯监测系统感知层建立了一种开放的煤矿环境参数分布式星状无线传感器网络(DistributedStellateWireles...