混合结构矿井应急救援无线Mesh网络及其路由算法

为提高井下应急救援无线Mesh网络的鲁棒性,提出了基于混合网状网结构的组网模式。在该模式下,无线终端参与无线Mesh网络组网,能够在骨干传输网络出现问题时对数据进行路由转发,从而消除了传统基础设施结构应急救援无线Mesh网络中终端通信对骨干传输网络的绝对依赖。此外,针对该模式下Mesh终端能耗较高的问题,进一步提出了一种改进AODV路由策略。该策略在AODV路由协议的基础上增加了节点类型信息与通信状态信息,根据节点类型与通信状态决定路由选择方式,实现了路由选择过程对Mesh终端的识别与避免,从而节约了无线Mesh终端能量。针对该策略的路由性能的仿真结果表明,该策略相比AODV提高了矿井应急救援无线Mesh网络的吞吐性能、传输稳定性与实时性;当骨干路由节点发生故障时,该策略能够快速重建路由,具有较强的路由恢复能力。     

矿难中井下救援通信系统设计与实现

针对矿难救援通信系统的设计需求,设计了基于无线传感器网络的应急通信系统应用框架,提出了以数据为中心的分层次路由算法策略和无线传感节点调度策略,应用这些策略,既提高了无线传感网络的效率和数据传输的可靠性,同时也极大地延长了无线传感网络的生命期。     

能耗均衡的煤矿井下巷道WSN跨层路由协议

为了适应煤矿井下巷道窄长的空间结构和复杂的环境,提高网络的稳定性和传输效率,提出一种能耗均衡跨层WSN路由传输协议(EBUCR)。分析数据传输不对称造成的网络能量空洞现象,提出基于有效密度函数ρ(x)的非均匀分簇算法,并在此基础上结合跨层设计思想,将下一跳路由节点的链路可用带宽和节点负载容量作为选取路由节点的重要因素。仿真实验表明,与LEACH,HEED和EEUC三种算法比较,EBUCR满足非均匀分簇策略,有效的优化了网络的能量消耗,延长了网络的生命期,提高了网络吞吐量和传输率,更适用于井下巷道内大规模部署的节传感器节点数据传输控制。     

基于SDN的电力通信网络覆盖优化算法研究

指令需要通过电力通信网络传递,许多方案需要通过电力通信网络部署,一旦出现通信空洞,这一区域就会出现信号差或者信号盲区,无法进行电力系统的生产指挥和调度。基于此,研究一种基于SDN的电力通信网络覆盖优化算法。利用布尔感知模型感知通信网络节点,构建通信网络覆盖模型,选取覆盖优化目标,包括网络连通模型和覆盖率模型,最后利用改进果蝇优化通信网络节点覆盖方案。结果表明:利用4种算法进行电力通信网络节点优化部署,与其他算法应用下的部署方案相比,所研究算法应用下的部署方案覆盖率更高,达到97.56%、节点连通性更大,达到93.31%,优化效果更为明显。     

矿井无线传感器网络LEACH协议的改进

将无线传感器网络应用于煤矿井下通信,能够提高通信的安全性.无线传感器网络由能量受限的节点组成,通过部署这些节点以便收集特定监测区域内的有用信息.基于层次的LEACH协议通过将节点分簇以实现数据融合.针对矿井通信的特点对现有的LEACH协议进行改进,优化了簇头选择算法,允许节点采用多跳方式与汇聚节点通信,使其更符合煤矿井下的要求.经过NS2仿真平台的测试,改进后的LEACH协议使得整个网络在较低的能耗水平下获得了较长的生命周期,具有较好的能量优化特性.     

基于ZigBee的多通道矿井无线监控系统

设计了一种基于ZigBee技术的多通道矿井无线监测系统,系统由终端节点、路由节点、协调器节点、监控中心计算机及后台软件组成;通过在井下监控区域部署ZigBee网络并结合分布式算法,将多通道采集到的数据以多跳形式汇聚到协调器节点,实现对矿井环境安全指标的实时监控。     

基于AODV的矿井低速无线自组网路由设计

通过试验分析了标准AODV协议在低速无线网络应用中的不足,为了提高无线网络中的数据流量传输效率并尽量保证节点路由的更新速率,提出了一种低速的无线自组网拓扑结构,并设计了一种优化算法,根据路由路径上各节点的传输数据量对路由信息有效时间进行迭代优化。在仿真环境中进行了试验。试验结果证明该优化算法可以有效提升网络中的数据传输效率。     

异构WMSN的矿井救援系统节点部署方案研究

节点部署对网络的运行情况和寿命有很大的影响。论文通过无线多媒体传感器网络(WMSN)在井下救援系统的应用,研究了基于能量均衡的异构网络中通信节点部署问题。给出了在WMSN网络数据处理能耗不可忽略的情况下,网络不同层次的通信节点部署情况,并分析了多媒体传感器节点均匀部署和人工随机部署时,能耗分布和网络生存时间。仿真结果显示,利用文章提出的节点部署方法,能有效提高能量利用率和网络生存时间。     

一种计量自动化系统的无线传感器网络路由优化算法研究

针对计量自动化系统中无线传感器网络存在的数据传输效率不高、节点的数据传输拥塞严重的问题,提出一种优化路由算法。该算法基于传输效率和拥塞控制平衡考虑的思路,通过对链路效率和流动半径的融合计算,实现了节点数据路由能够合理选择多跳路径,从而确保无线网络的链路资源得到充分利用,节点拥塞程度得到降低,数据通信速率得到提高。通过实验证明,该算法能够在可以接受的时延基础上有效降低网络的丢包率,保持网络的数据传输效率。     

井下无线通信网络路由快速建立的方法

井下环境恶劣多变,传统单链状无线监测网络的稳定性不理想,为了增强无线通信网络在井下的适应性,提出了多路径快速建立路由的方法。介绍了此方法所采用的矿井监测系统,主要包括增置临时节点辅助通信、固定节点交错放置的策略,增加通信路径的选择面;说明了节点信息表的设置和井下掘进巷道中固定节点的高密度布局;组网优先级的设计使井下通信网络在面临突发事件时能实现路由的快速建立。仿真结果表明,该机制具有较好的灵活性,与单链状无线网络相比,数据传输和节点平均能耗等性能方面有了显著的提高。