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煤炭作为我国能源结构的主体占据着将近70%的份额,是我国工业经济发展的基础,其安全生产形势直接影响着经济发展。安全监测监控是确保煤矿安全生产的重要手段,然而,现有的传感器和监测系统基本是基于有线网络的,能监测固定设备和环境的状态,不能适用于煤矿流动作业,危险源位置、分布、及其流动规律均不确定的场合,存在很大的监测盲区,不能保证监测信息的全覆盖。矿山物联网是新一代矿山安全监测监控系统的发展趋势,被认为能有效解决上述问题。矿山物联网的建设关键之一是井下泛在无线传感网络的建设,而电磁波的传播又是衡量传感网络优劣的主要指标之一。 本文在论述了当前矿井信息传输技术、井下无线传感网络研究现状的基础上,针对无线传感网络在井下受限空间传输的主要影响因素进行了理论仿真和现场试验研究。根据研究方案,采用理论分析、Matlab仿真和现场测试的方法,对井下受限空间的电磁波传输主要影响因素进行了深入研究,主要工作集中在以下3个方面: 1、介绍了波导模式理论。利用马卡梯里近似分析法分析了巷道中的传输模,并结合麦克斯韦方程组、赫姆霍兹波动方程和边界条件,推导出电磁波在传输过程中的衰减系数。 2、根据巷道环境及电磁波的传播特性,有针对性的选择了几种影响因素进行模拟分析,分别研究了频率、巷道截面尺寸和矿车对电磁波传输损耗的影响;以及矿车对电磁波截止频率的影响。 3、根据模拟内容设计现场实验方案并进行现场实验,对模拟结果加以验证。并在结尾指出了工作中的不足及以后努力的方向。