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矿山安全监测的智能感知系统设计与优化

目录

文档综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.4技术路线与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

矿山安全监测系统需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1系统功能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.2性能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.3安全性需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.4可靠性与可用性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

智能感知系统总体架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.1系统硬件组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.2软件架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

3.3通信协议设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

3.4数据处理框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

关键技术实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

4.1传感器部署策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

4.2数据采集与传输技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

4.3数据融合与可视化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

4.4异常检测与预警算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

4.5知识图谱构建与应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

系统性能优化策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

5.1资源优化配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

5.2能耗降低设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

5.3实时性增强方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

5.4鲁棒性提升措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

实验验证与结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

6.1测试环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

6.2功能验证实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

6.3性能对比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

6.4稳定性测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

成效评估与应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

7.1应用效果评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

7.2经济效益分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

7.3产业推广可行性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

7.4未来发展方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69