【摘要】：我國煤礦生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣,事故比例遠(yuǎn)高于世界平均水平。在井下應(yīng)用無線媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)可以提高對其環(huán)境的感知能力,及時發(fā)現(xiàn)危險以降低事故發(fā)生率�；谝陨锨闆r本文提出基于礦工行為分析的無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法,從礦工行為和無線多媒體網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化兩個方面提高礦井下的安全性。本文研究了礦井下礦工的移動行為模式,提取其特征,建立基于隱馬爾可夫模型的礦工移動行為分析。在礦工的移動行為模型中,將礦工的移動軌跡作為觀測序列,把礦工所處的狀態(tài)如“工作”、“休息”等作為隱藏狀態(tài)序列。通過機(jī)器學(xué)習(xí)的方法,確定礦工狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣和發(fā)射概率矩陣兩個參數(shù),描述其移動行為。針對礦工在井下狀態(tài)不易獲取和隱馬爾可夫模型位置預(yù)測能力較弱的情況,本文給出將時間狀態(tài)作為隱藏狀態(tài)的簡化模型。在研究了井下的群體移動行為,本文給出無線多媒體傳感器監(jiān)測熱點(diǎn)區(qū)域的概念,在此基礎(chǔ)上使用馬爾可夫過程描述熱點(diǎn)區(qū)域轉(zhuǎn)移,給出了無線多媒體傳感器節(jié)點(diǎn)在井下的節(jié)能優(yōu)化方法。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明,本文給出的基于隱馬爾可夫的礦工移動行為模型,揭示了礦工移動行為與礦工所處的移動狀態(tài)存在潛在的關(guān)聯(lián),即可對礦工日常移動行為進(jìn)行位置預(yù)測,同時可以通過礦工日常的移動分析礦工在井下的行為,提高對礦工在井下異常行為發(fā)現(xiàn)能力。簡化模型也可以較好描述井下移動行為。最后基于群體礦工行為可對無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗進(jìn)行優(yōu)化,提高網(wǎng)絡(luò)生存時間。
【圖文】：

作為聯(lián)系物理世界和信息世界的紐帶，感知識別成為無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)逡逑的關(guān)鍵技術(shù)，，而由大量同構(gòu)或異構(gòu)傳感器組成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過對物質(zhì)性逡逑質(zhì)、環(huán)境狀態(tài)、行為模式等信息大規(guī)模長期實(shí)時的獲取，具體如圖１－１所示。逡逑無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)的工作模式分為采集型、查詢型、監(jiān)控型。采集型為逡逑每個節(jié)點(diǎn)定期采集數(shù)據(jù)，并將采集到的信息傳遞給匯聚節(jié)點(diǎn)或者數(shù)據(jù)存儲中屯、。逡逑在一些環(huán)境監(jiān)控和科學(xué)研究的應(yīng)用中，迭種模式較為常用。查詢型應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)對逡逑目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，但是并不一定向匯聚節(jié)點(diǎn)提交數(shù)據(jù)，只有當(dāng)用戶對某一塊區(qū)逡逑域感興趣，發(fā)出查詢請求時，相關(guān)的數(shù)據(jù)才會通過匯聚節(jié)點(diǎn)提交給用戶。最后是逡逑１逡逑

圖２－１移動信息與停留點(diǎn)逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－１邋Ｍｏｂｉｌｅ邋ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ａｎｄ邋Ｓｔａｙｐｏｉｎｔ逡逑圖２－１顯示了移動信息中存在停留區(qū)域，而停留點(diǎn)就在停留區(qū)域中，從暖動逡逑信息中提取停留點(diǎn)的算法ｔ５２巧日下：逡逑算法：停留點(diǎn)計算方法逡逑輸入：移動位置記錄，停留點(diǎn)兩坐標(biāo)之間的最小踞離（ｄｉｓｔＴｈｒｅｈ），停留點(diǎn)兩ＧＰＳ逡逑坐標(biāo)之間的最小時間差腳ｎｅＴｈｒ濁）；逡逑輸出；停留點(diǎn)的數(shù)據(jù)集ＳＰ邋＝邋｛Ｓ｝逡逑１．邐ｉ＝０，邋ｐｏｉｎｔＮｕｍ邋＝邋｜Ｐ｜；邋／／Ｐ表示移動信息的集合，｜Ｐ｜表示集合內(nèi)移動信息的個數(shù)逡逑２．邐ｗｈｉｌｅ邋ｉ邋＜邋ｐｏｉｎｔＮｕｍ邋ｄｏ，逡逑３．邐ｊ：＝ｉ＋ｌ；逡逑４．邐ｗＭｅ邋ｊ邋＜邋ｐｏｉｎｔＮｕｍ邋ｄｏ，逡逑５．邐ｄｉｓｔ＝Ｄｉｓｔａｎｃｅ（ｐｉ，邋ｐｊ）；邋／／Ｄｉｓｔａｎｃｅ函數(shù)是計算兩個移動位置之間距離逡逑６．邐ｉｆ邋ｄｉｓｔ邋＞
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD79;TP212.9;TN929.5

【相似文獻(xiàn)】

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3 郭月;WMSN地理位置路由空洞處理研究[D];長沙理工大學(xué);2012年

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本文編號：2554176