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1、全日制硕士学位论文基于ZigBee技术的煤矿瓦斯监控系统的研究ThecoalminegasmonitoringsystemresearchbasedonZigBee文论文题目technology申请人姓名：王建祥指导教师：马星河学位类别：工学硕士专业名称：电气工程研究方向：电力电子与电力传动河南理工大学电气工程与自动化学院二○一四年十月万方数据中图分类号：TN925密级：公开UDC：621.3单位代码：10460基于ZigBee技术的煤矿瓦斯监控系统的研究Thecoalminegasmonitorin
2、gsystemresearchbasedonZigBeetechnology申请人姓名王建祥学位类别工学硕士专业名称电气工程研究方向电力电子与电力传动导师马星河职称副教授提交日期2014.10.20答辩日期2014.12.06河南理工大学万方数据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，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。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
3、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
4、月日万方数据致谢在毕业论文完成之际,我深深地感谢我的指导老师马星河老师的热情关怀和悉心指导。在我撰写毕业论文的整个过程中,马老师倾注了大量的心血和汗水,无论是在论文的选题、构思和技术资料的收集方面,还是在研究方法以及论文编辑方面,我都得到马老师悉心细致的教导和无私的帮助,尤其是马老师广博的学识、严谨的治学精神、深厚的学术素养和一丝不苟的工作和科研作风使我终生受益,在此表示真诚地感谢和深深的谢意。感谢河南理工大学各位专家和任课老师对我的培养,感谢所有在毕业论文完成期间给予我帮助、理解和支持我的同学、同事
5、和朋友,谢谢你们。在毕业论文的撰写过程中,也得到了许多同学的宝贵意见和建议,同时得到许多同事的支持和帮助,感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。最后,向在百忙中抽出时间对本论文进行评审并提出宝贵修改意见的各位专家表示衷心地感谢。万方数据摘要煤矿瓦斯监控系统是煤矿井下安全生产的重要保证。传统的矿井瓦斯监控系统主要构建在有线电缆通信的基础上，通信链路容易受井下现场环境的影响，传感器节点接入很不灵活，监测范围很窄，不能适应现代化高效矿井生产的需要。ZigBee无线传感网络技术以其低成本、低功耗、网络容量大
6、、组网自适应性强等优点，被广泛应用于低数据传输速率的工业场合。本文提出一种基于ZigBee无线传感网络替代煤矿瓦斯监控系统局部有线传输的改造设计方案，将ZigBee无线传感网络技术应用于瓦斯、温度、湿度等数据采集和实现系统断电控制，从而提高瓦斯监控系统的可靠性和灵活性，扩大系统的监控范围。本文的创新点有两个：网络传输部分设计分簇式网络的组网过程及节点加入过程的控制方法，层次型网络的算法，拓扑控制，设计网络周期巡检模式下的工作流程和数据融合方式，分析井下环境对ZigBee无线网络的干扰因素，提出ZigB
7、ee无线网络井下部署的基本原则；数据处理部分使用神经网络方法实现FIR滤波器用于对通信数据进行滤波处理，FIR滤波器具有严格的相频特性，能保证信号在传输过程中不会有明显的失真，在信号处理中占有重要地位，本文使用神经网络方法，以余弦基函数作为激励函数，通过不断训练权值实现FIR滤波器的设计。关键词：瓦斯监控；ZigBee；神经网络；FIR滤波器I万方数据AbstractCoalminegasmonitoringsystemistheimportantguaranteeofthecoalminesafet
8、yproduction.Traditionalminegasmonitoringsystemmainlybuiltonthebasisofthecablecommunication,communicationlinkeasilyinfluencedbyboreholefieldenvironment,Sensornodesaccessinthenetveryinflexibly,themonitoringscopeisverynarrow,sothesy
