协同通信在煤矿井下的应用研究

针对煤矿内复杂的电磁波传播环境和突出的多径效应,分析了矿井无线通信抗多径干扰主要方法。根据协同通信技术的特点,提出将协同通信方式应用于矿井无线Mesh网络通信系统,并给出了基于协同的无线Mesh通信系统架构。围绕几种典型的矿井环境的几何结构特点,分析了基于协同的无线Mesh系统子网在相应环境下的协同中继方式。     

基于无线Mesh网络的煤矿应急救援系统设计研究

针对煤矿井下巷道特点,指出煤矿井下无线Mesh网络适于组建链状网络拓扑结构,并应结合巷道具体环境进行电磁波衰减理论分析和节点间距设计;针对现有的路由协议不能满足煤矿井下无线Mesh网络链状拓扑结构的要求,结合MIC判据,提出了一种反应式路由协议与先验式路由协议相结合的方法;在此基础上,给出了基于无线Mesh网络的煤矿应急救援系统的整体结构及特点。实验结果表明,把无线Mesh网络应用到煤矿应急救援系统中,提高了救灾工作的安全性、可靠性及灵活性。     

多信道无线Mesh网络路由机制

在无线Mesh网络中,采用合理设计路由度量来优化网络性能是一种常用的方法.本文对已有的典型路由度量进行分析讨论,比较全面的给出了设计无线Mesh网路路由度量应该考虑的重要因素.基于多信道无线Mesh网络的特点,本文提出一个多信道无线Mesh网络路由度量CLIDH,并在此基础上提出一个跨层多信道路由协议CMAODV.仿真结果表明,和已有的路由度量相比较,CLIDH能够充分利用网络资源,使网络性能得到明显改善.     

基于Mesh技术的矿井应急救灾通信系统设计研究

针对矿井应急通信系统存在的呼吸器影响语音清晰度、缺少视频信息、缺少环境参数监测和传输功能等问题,提出了一种基于无线Mesh技术的矿井应急救灾通信系统设计方案,简要介绍了无线Mesh的基本原理及结构,给出了矿井应急救灾通信系统的组网方式、整体架构和主要设备的设计方案,详细阐述了网络服务质量的保证、无线Mesh网络的动态路由选择、业务准入与控制和音视频流无缝移动传输等关键技术难题及解决办法。实际应用表明,该系统能同时实现井上指挥中心、井下指挥中心和井下救护人员之间的语音和视频通信功能,并能在井上和井下指挥中心实时显示救灾现场的环境参数。     

一种树形拓扑的无线Mesh网络路由协议

研究和分析无线Mesh网络路由协议及其特点,提出无线Mesh网络路由协议设计原则。遵循这些原则,充分利用Mesh网络全相连的优点构建出树形逻辑拓扑结构,该拓扑结构能满足无线Mesh网络业务特点的要求。在该拓扑树基础上设计一种基于树形拓扑的无线Mesh网络路由协议(TTRP),该协议采用无开销的源地址学习方式构建路由相关表项,提高了TTRP路由协议的健壮性和网络的抗毁性。     

无线Mesh网络路由器的体系结构研究

多网卡多信道技术是当前无线Mesh网络中的研究热点。利用多网卡多信道的技术可以大大提高网络的整体性能,但采用多网卡多信道技术的无线Mesh网络存在容易受到来自网络内部的自身干扰等问题。文章设计了一种无线Mesh网络的路由器体系结构,解决了两个关键领域的问题:第一,给出了能够使用一般硬件实现分离无线路由器(Separated Wireless Router,简称SWR)的架构;第二,设计了一个集中式的信道分配算法,这个算法考虑了信道分配和路由的相互影响,从而能使网络达到最大吞吐量。     

用于矿井环境监测的无线传感器网络

提出了利用无线传感器网络进行矿井环境探测的方法,给出了适用于矿井环境探测的无线传感器网络的网络框架、拓扑结构和网络协议。     

对无线Mesh网络区域路由算法实现探讨

当今关于Ad Hoc网络中的路由协议在无线Mesh网络中受到了广泛的使用,将其应用与无线Mesh网络环境中,由于Ad Hoc与无线Mesh的区别,这种直接的应用不可避免的会出现许多的问题,该文深入分析了将常规路由协议用于无线MESH网络时出现的诸多问题,从而对无线Mesh网络区域路由算法实现提出了相应的解决方法。     

基于树形拓扑的无线Mesh网络路由协议研究

研究和分析了无线Mesh网络路由协议及其特点,提出了无线Mesh网络路由协议设计原则.遵循这些原则,充分利用Mesh网络全相连的优点构建出树形逻辑拓扑结构,该拓扑结构能满足无线Mesh网络业务特点的要求.在该拓扑树基础上设计了一种基于树形拓扑的无线Mesh网络路由协议(TTRP),该协议采用无开销的源地址学习方式构建路由相关表项,快速链路切换和路由重定向机制大大提高了TTRP路由协议的健壮性和网络的抗毁性.网络仿真结果表明了该路由协议的可行性.     

基于开源代码与嵌入式Xscale 270的无线Mesh网络实验床

提出了一种应用嵌入式Xscale 处理器与嵌入式Linux、IEEE 802.11b无线网卡设计无线Mesh网络实验床平台的方法,应用Liod-s嵌入式开发板设计并实现了无线Mesh网络实验床FJNU-Mesh。由于嵌入式linux 的开源特性,该实验床能大大促进无线Mesh网络的理论研究与应用开发工作。     

基于WiFi技术的矿井信号收发器设计

针对现有井下无线收发器信号传输距离短、功耗大、抗干扰能力差等缺陷,设计了一种基于WiFi技术的矿井信号收发器。该信号收发器采用ARM9嵌入式芯片及WinCE操作系统,与井下采煤机监控模块建立Modbus协议的数据通信,通过RS485串口接收采煤机运行参数;在WiFi网络内与井下无线接入点建立支持TCP/IP协议的无线连接,并与井上监控中心服务器通信,完成对采煤机运行状态的监控。应用表明,该信号收发器具有较高的实时传输性能,且功耗低,抗干扰能力强。     

矿井宽带无线传输技术研究

提出了矿井宽带无线传输技术是解决采掘工作面移动监控、监视和语音通信需求的关键技术。提出了矿井宽带无线传输应满足传输带宽宽、便于接入有线宽带网络、中继设备少、体积小、发射功率小、电磁兼容性好、安全性好、传输协议标准化、电源电压波动适应能力强等要求。提出了漏泄通信不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下局部通信等;感应通信不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下救灾通信等;透地通信不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下避难硐室等应急通信;小灵通、CDMA、GSM、Bluetooth不能用作矿井宽带无线传输技术;RFID不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿物联网、矿用设备管理和防碰撞等;ZigBee不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下人员、胶轮车、电机车等动目标精确定位和矿用传感器无线传输等;UWB不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下生命探测、防碰撞、煤矿井下人员和胶轮车等动目标精确定位等;WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等3G不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下语音移动通信等。提出了矿井宽带无线传输技术宜采用WiFi,4G有可能成为未来矿井宽带无线传输技术。     

认知无线电技术在煤矿井下的应用研究

针对现有煤矿井下无线通信系统载频和调制方式等参数固定、无法适应巷道信道模型变化而导致通信可靠性低的问题,提出了在煤矿井下无线通信系统中应用认知无线电技术的方案,即利用认知无线电技术感知通信系统所处巷道的频谱和信道模型,实时、自适应地调整载频、调制方式等传输参数的特点,从而优化煤矿井下无线通信网络的传输性能;综合分析了认知无线电在煤矿井下应用的可行性;最后给出了认知无线电在煤矿井下应用的实现模式。     

煤矿物联网统一通信平台的研究

提出了以TCP/IP协议为核心,高速工业以太网络为主干,无线局域网、无线传感网、现场总线和RS485总线为延伸,建设煤矿物联网统一通信平台的技术方案,重点阐述了煤矿物联网统一通信平台架构、关键设备、协议体系、虚拟存取及面向服务的通信平台架构的实现方法。     

IEEE 802.15.4协议在矿井无线传感器网络中的改进应用

综合分析了无线传感器网络在煤矿井下的研究发展现状,对无线传感器网络在井下应用的关键问题作了探讨.搭建了无线传感器网络性能分析平台,设计了3种典型的带状井下无线传感器网络仿真场景.仿真结果证明了改进的有效性与必要性.     

无线躯体传感网络在井下人员搜救系统中的应用研究

在煤矿井下发生安全事故后,及时准确地获知井下作业人员的位置信息和健康信息至关重要。文章提出了一种将无线躯体传感网络应用于井下人员搜救系统的设计方案,详细介绍了无线躯体传感网络在井下的组网模式和躯体传感器节点的硬件设计。在矿井发生事故时,该网络可及时获得井下人员的生理信息,并结合井下人员搜救系统的定位功能制定出合理的营救方案,显著提高了搜救效率。     

井下实时监控无线传感器网络节点的设计与实现

针对煤矿井下环境在线监测的要求,提出了一种井下实时监控无线传感器网络节点的设计方法,详细介绍了无线传感器网络节点的硬件组成和软件设计。该节点通过微控制器和无线传输模块实时采集、处理、传输井下工作面的瓦斯浓度、CO浓度、温度、湿度等数据。测试结果表明,该节点控制方便、工作稳定,能实现可靠的无线网络传输。     

基于ZigBee无线传感器网络的煤矿监测系统设计

文章介绍了基于ZigBee无线传感器网络的煤矿监测系统的结构组成、适用于煤矿井巷环境的ZigBee无线传感器网络拓扑结构及网络节点的构成、软硬件设计等。凭借基于ZigBee技术的无线传感器网络节点可移动、组网快速简单、成本低、网络易维护等特点,该监测系统有着很大的推广应用价值。     

一个宽带无线IP网络与Internet网络的互连

当前，在Internet中实现移动终端的无缝接入巴成为Internet的研究热点之一．本文简要介绍了一个基于WCDMA技术的宽带无线IP网络及其拓扑结构；增加和定义了一个无线IP子层协议及功能；详细描述了无线IP子层的设计、无线TCP连接和自适应无线拥塞控制算法的实现．实验结果表明任意一个无线终端都能够利用Ping、IE、FTP、Emai1、Telnet等软件稳定有效地访问Internet．