矿井无线传感器网络的层次型拓扑结构优化

摘要

针对矿井环境复杂、布线困难的特点，根据矿井实际环境和系统需求，构建了井下无线传感器网络的四层分簇式链状拓扑结构。研究了固定节点网络、移动节点网络、整个网络的拓扑形成过程，其中移动网络拓扑结构的构建采用组合加权的LEACH算法来实现，实验仿真表明该算法能够有效降低移动节点的能耗，延长整个网络的生命周期。同时，针对井下人员的移动性，分别提出了移动节点的加入策略和离开策略。该系统具有多层次、稳定性好、可扩展性强等特点，为矿井监测系统进一步的数据传输、融合和人员定位奠定了较好的基础。