煤礦環(huán)境網(wǎng)格型多參數(shù)無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)與互聯(lián).pdf

1、我國(guó)煤礦自然條件復(fù)雜，開采條件也極端多變，現(xiàn)有的有線監(jiān)控系統(tǒng)很難對(duì)煤礦所有區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這些都給煤礦安全生產(chǎn)帶來(lái)極大的困難。礦井中可能存在著瓦斯、煤塵等各種災(zāi)害，需要對(duì)煤礦環(huán)境的多種參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)才能預(yù)防煤礦事故的發(fā)生。為了對(duì)煤礦環(huán)境進(jìn)行大范圍多樣化的信息監(jiān)測(cè)，本論文設(shè)計(jì)了煤礦環(huán)境網(wǎng)格型多參數(shù)無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)。設(shè)計(jì)了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠的數(shù)據(jù)采集機(jī)制，利用互聯(lián)的方式擴(kuò)大了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，把無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)接入寬帶的Wi

2、MAX系統(tǒng)，方便了WiMAX移動(dòng)用戶對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)與管理。 在可靠的無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)方面，利用網(wǎng)格型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)部署無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)了鏈路質(zhì)量輔助的最小跳數(shù)多路徑路由機(jī)制。無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合了周期巡檢與中斷兩種工作方式，可以對(duì)煤礦環(huán)境進(jìn)行長(zhǎng)期的信息監(jiān)測(cè)，并且對(duì)超限參數(shù)進(jìn)行中斷預(yù)警以將事故消滅在萌芽狀態(tài)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)自組織、動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會(huì)因節(jié)點(diǎn)的失效動(dòng)態(tài)變化，為該無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單的拓?fù)浣Y(jié)

3、構(gòu)管理辦法。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)包括兩個(gè)方面，一是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)，二是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與WiMAX系統(tǒng)的互聯(lián)。為每個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)了WSN控制單元，多個(gè)WSN控制單元利用JXTA平臺(tái)互聯(lián)形成mesh網(wǎng)絡(luò)，擴(kuò)大了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與WiMAX系統(tǒng)的互聯(lián)利用WSN-WiMAX網(wǎng)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，WSN-WiMAX網(wǎng)關(guān)一方面負(fù)責(zé)與WiMAX系統(tǒng)的用戶進(jìn)行通信，另一方面通過(guò)JXTA平臺(tái)與WSN控制單元傳輸消息

4、。文中詳細(xì)設(shè)計(jì)了WSN控制單元與WSN-WiMAX網(wǎng)關(guān)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程及消息傳輸機(jī)制。 本論文最后對(duì)煤礦環(huán)境網(wǎng)格型多參數(shù)無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)進(jìn)行了完整的測(cè)試。實(shí)驗(yàn)室環(huán)境測(cè)試了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的部署、數(shù)據(jù)采集等功能；煤礦環(huán)境測(cè)試了數(shù)據(jù)采集及節(jié)點(diǎn)的通信距離等；測(cè)試結(jié)果表明網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)，可以對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行周期性的監(jiān)測(cè)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)測(cè)試了WiMAX用戶和傳感器節(jié)點(diǎn)之間端到端的通信過(guò)程，并對(duì)軟件處理時(shí)延與JXTA網(wǎng)