煤矿井下人员安全管理论文提纲

关键词： 扩大化 人员 实现 煤矿

论文题目：煤矿井下人员精确定位系统数据压缩

摘要：煤矿井下人员定位系统是煤矿企业实现安全生产的重要保证之一。随着采煤企业规模的不断扩大化,由定位设备采集的井下人员位置数据也在快速增长。为了实现对矿井人员更加规范与合理的安全管理能力,煤矿井下人员定位系统势必要存储和传输更加海量的复杂数据。通过对海量人员位置数据的压缩优化,不仅可以有效减少系统存储和传输海量数据的负担,降低带宽资源的消耗,还可以大量缩减人员位置数据的冗余度,对井下各类工种的行为轨迹分析和挖掘提供便利。由于传统的压缩算法没有结合定位数据的时空特性,只是从文本的角度来进行压缩,因此,基于通用型的数据压缩算法并无法达到较高的压缩比。通过分析定位数据的时空特性,论文将定位数据的压缩划分为对轨迹类数据压缩问题。目前,轨迹压缩算法多是针对于车辆定位数据,通过对部分特征点的保留而实现对轨迹数据的粗粒度压缩。该算法虽然能够实现极高的压缩比,但是无法保证压缩质量。本文通过对现有轨迹压缩算法的研究与对比,并结合煤矿井下人员定位系统的定位原理和人员位置数据的特点,从而实现对人员定位数据的压缩。首先,综合分析了相关轨迹算法的优势和缺陷,进而选取基于路网特征的算法思想实现了以巷道信息来描述人员轨迹信息的初步压缩方案。其次,选取人员在巷道中的折返、停留信息作为人员运动特征的关键信息。通过对井下人员在巷道中折返点以及长时间停留点的分析和判定,实现了对井下人员在巷道内的具体运动情况的记录,从而完成人员位置数据的压缩。最后,论文采用时间比例等距划分的方式,逐步对相邻关键点之间信息进行重构,实现了数据的解压缩。相较于简单的基于路网特征的轨迹压缩算法,应用改进算法对井下人员位置数据压缩,不但可以获得较高的压缩率,而且可以显著降低重构数据的误差,提高压缩数据的质量和应用价值。结合井下人员的运动受巷道分布情况限制的特性,人员的运动轨迹会遵循特定的规律。对此,提出基于样本轨迹的轨迹压缩算法。在试验中,利用若干样本轨迹对海量新轨迹进行重构,实现了用样本轨迹对海量轨迹数据的压缩,获得较高的压缩率。

关键词：煤矿安全生产;人员定位;数据压缩;轨迹压缩

学科专业：软件工程（专业学位）

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文研究思路及方法

1.4 论文组织结构

第二章 压缩技术研究

2.1 通用压缩技术

2.1.1 无损压缩技术

2.1.2 有损压缩技术

2.2 轨迹压缩技术

2.2.1 基于采样点特征的轨迹压缩

2.2.2 基于路网特征的轨迹压缩

2.2.3 轨迹重构算法

2.3 本章小结

第三章 基于路网特征的轨迹压缩算法的改进

3.1 煤矿井下人员定位系统原理

3.2 人员位置数据的轨迹压缩构造

3.2.1 基于路网特征的简单轨迹压缩构造

3.2.2 改进的基于路网特征的轨迹压缩构造

3.3 压缩算法相关数据结构

3.4 具体压缩步骤

3.5 压缩轨迹重构

3.6 压缩算法试验对比及分析

3.6.1 试验数据

3.6.2 试验结果及分析

3.7 本章小结

第四章 基于样本轨迹的轨迹压缩

4.1 人员轨迹的重复性

4.2 基于样本轨迹的压缩算法

4.2.1 轨迹重现率

4.2.2 轨迹匹配原理及压缩算法

4.2.3 轨迹压缩流程图

4.3 试验模拟验证

4.3.1 模拟试验数据

4.3.2 样本轨迹条数与重现率的关系试验

4.3.3 新轨迹条数与重现率的关系试验

4.3.4 新轨迹条数与压缩比的关系试验

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢