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基于物联网的煤矿实时监测的拓扑可靠性设计与优化分析

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资料介绍

物联网技术很适合对煤矿进行实时监测,但其可靠性需进一步探究和完善.根据煤矿巷道窄长且干扰因素多等特点,提出了一种适合煤矿安全监测的三维均匀物联网节点部署方法.在保障监测数据准确的基础上,进一步研究了提高物联网拓扑可靠性的相关机制,如节点之间的距离冗余、簇头节点的非等量备份冗余,并对相关的参数进行量化分析.从理论分析和仿真的结果看,所提出的方法具有监测区域覆盖程度高、能耗均衡和灵活可扩展等特点,对提高煤矿安全监测的拓扑可靠性具有显著效果.

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总第 496 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2017 年第 10 期  
sensor network [ J]. Computer Applications,2007,27 (7 ):1566-  
上属于一种非均匀部署的模式,但若将簇头节点与普  
1568.  
通节点结合考虑则整个监测区域可以认为是一种均  
[7]ꢀ Xiao dongwang,Xiao guangzhao,Zi zeliang,et al. Deploying a wire-  
匀部署,而这样既能保证节点感知数据的准确性,又  
less sensor network on the coal mines[C]2007 IEEE International  
在很大程度上延迟了网络的生存时间。  
Conference on Networking,Sensing and Control. London:[ s. n. ],  
2007: 324-328.  
3ꢀ 论  
[8] ꢀ Zhou G,Huang L,Zhu Z,et al. A zoning strategy for uniform de-  
结合了煤矿矿井的真实环境从 3 个层面对基于  
ployed chain-type wireless sensor network in underground coal mine  
物联网的煤矿安全实时监测的拓扑可靠性进行了分  
tunnel[ C] ∥IEEE International Conference on High Performance  
析和优化。  
Computing & Communications & IEEE International Conference on  
(1)监测区域的拓扑结构,分析了矿井下的真实  
Embedded & Ubiquitous Computing 2014. [ s. l. ]:IEEE Xplore,  
环境及常发生的灾害,提出了节点均匀分布的三维立  
2014:1135-1138.  
[9] ꢀ Souryal M R,Geissbuehler J, Miller L E,et al. Real-time deploy-  
体拓扑结构。  
ment of multihop relays for range extension[ C] ∥ Proceedings of  
(2)保障监测区域信息的可靠,在保障监测区域  
the 5th International Conference on Mobile Systems, Applications  
全覆盖的基础上,提出了优化方案,使节点失效对信  
and Services. New York:ACM,2007:85-98.  
息可靠度影响降到很低。  
[10]ꢀ Subir Halder,DasBit Sipra. A lifetime enhancing node deployment  
(3)提高传感器网络传输链路的可靠性,结合拓  
strategy using heterogeneous nodes in WSNs for coal mine monito-  
ring[C]∥ACM International Conference on Modeling. New York:  
扑结构,对负担较重的簇头节点采取了非等量备份冗  
ACM,2009:295-307.  
,很大程度上提高了簇头节点的可靠性,延迟了网  
[11]ꢀ Johnson M P,Sariöz D,Bar-Noy A,et al. More is more:the benefits  
络的生存时间,为信息的可靠交付提供了基础保障。  
of denser sensor deployment[J]. ACM Transactions on Sensor Net-  
works,2012,8(3):22:1-19.  
献  
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[J]. 计算机应用,2007,27 (7):1566-1568.  
(责任编辑石海林)  
Lu Kezhong,Liu Yingling. Deploying nodes scheme in line wireless  
万方数据  
·66·  

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