礦山井下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多徑路由協(xié)議的研究.pdf

1、煤礦環(huán)境復(fù)雜多變，造成了煤礦開采過程中的不安全性，經(jīng)常導(dǎo)致惡性事故的發(fā)生。目前，我國的煤礦安全生產(chǎn)形勢十分嚴(yán)峻，特別是近年來重大礦難時有發(fā)生，造成了巨大的生命和財產(chǎn)損失?，F(xiàn)有的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)因?yàn)榇嬖诟鞣N不足，已經(jīng)無法滿足日益嚴(yán)格的安全生產(chǎn)需求，迫切需要對其進(jìn)行改善。
　　 跟蹤定位技術(shù)是提高煤礦安全生產(chǎn)的主要方法之一，在發(fā)生礦難時，通過人員的跟蹤定位能夠及時準(zhǔn)確地制定營救計劃，使傷亡程度降到最低。其中如何從多徑路由角度提高“礦

2、山井下人員與搜救通信系統(tǒng)”的可靠性是本文研究的重點(diǎn)，為此本文主要開展了以下研究工作：
　　 1.本文對現(xiàn)有數(shù)據(jù)可靠傳輸方法和路由算法進(jìn)行分析，總結(jié)出各自優(yōu)缺點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方，為設(shè)計性能更好的路由算法提供理論基礎(chǔ)。在多徑路由算法理論研究方面，本文做了如下兩方面工作：首先，利用可靠性理論對兩種多徑路由類型的可靠性進(jìn)行了分析，計算結(jié)果表明：在無線鏈路不穩(wěn)定的情況下，相交多路徑路由算法可以提供更多的路徑冗余，因此具有更高的穩(wěn)定性，而且

3、無線鏈路越不穩(wěn)定，相交多徑路由算法的可靠性越高。其次，本文對多徑條數(shù)及路徑跳數(shù)進(jìn)行了最優(yōu)值分析，通過理論計算及仿真分析得出：基于“最短路徑”的多徑路由算法，具有更高的數(shù)據(jù)傳輸可靠性。
　　 2.在AODV路由思想的研究基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于最小跳數(shù)的相交多徑路由算法(MHBMP)。首先，通過建立距離匯聚節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)場，控制路由請求消息(RREQ)的廣播方向，避免了泛洪協(xié)議(Flooding)造成的信息爆炸。其次，MHBMP

4、算法設(shè)計了節(jié)點(diǎn)接收路由請求消息的延遲機(jī)制，節(jié)點(diǎn)能夠根據(jù)自身的剩余能量和當(dāng)時的負(fù)荷情況，決定加入路由的延遲時間，通過這種方法可以使網(wǎng)絡(luò)中的能量消耗更平均，負(fù)載更均衡。最后，在路由選擇過程中，本文提出了一種針對路徑節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵能量的計算方法，節(jié)點(diǎn)依據(jù)關(guān)鍵能量比值選擇最優(yōu)路徑來傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了均衡節(jié)點(diǎn)能耗，構(gòu)建可靠且能量平衡網(wǎng)絡(luò)的目的。此外，本文還設(shè)計了適用于該算法的局部修復(fù)機(jī)制，最大程度地增強(qiáng)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br>　　 3.本文詳細(xì)描述