物联网技术在开放空间已被大量应用."感知矿山物联网"试图将物联网技术引入地下,实现对井下受限空间中特定对象多维特征的实时监控,其研究尚处于起步阶段.矿山物联网多源异构传感信息的汇集使单位信道所需传输带宽激增,对矿山井下现有通信线路,尤其自传感源至环网信道带来巨大压力,以电缆为主的现有线路成为制约矿山物联网应用的瓶颈.线路改造虽能解决瓶颈问题,但耗费巨大. 本研究首次将压缩感知理论及井下空间信息引入矿山安全监控信息采集中,充分利用监控信息的互相关性和可稀疏性,实现将信号的采集转变为对信息的采集,大大降低数据采集量,降低对传输线路的带宽要求.课题通过对(1)矿山安全生产监控数据的特征分析及稀疏化表示,建立正交基数据字典(2)结合专家知识构建观测矩阵(3)稀疏矩阵的凸优化求解(4)信号的重建与评估四方面内容的研究,提出适合于煤矿的压缩感知理论相关算法,为突破矿山物联网传输瓶颈提供有益的理论支持.
英文主题词Mine of Things (MoT);Compressive sensing(CS);Multi-scale 1-bit CS;Adaptive observation matrix;Residual Convergence Orthogonal matching pursuit