基于WSN的煤矿安监系统路由算法研究

发布时间：2017-05-02 20:01

  本文关键词：基于WSN的煤矿安监系统路由算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着传感器技术和网络技术的不断发展,无线传感器网络越来越多的应用到人们的日常生产和生活当中,煤矿安全监测系统就是一个典型的应用。相比于传统的有线监测,使用无线方式进行组网监控有着许多的优点,不仅可以降低成本,而且具有很好的可扩展性。在矿井这样复杂的环境中,部署于其中的无线传感器网络路由协议必须具有很好的抗干扰性,同时能够均衡节点间的能量分布,以便尽可能的延长整个网络的生命周期。所以本文围绕无线传感器网络应用于煤矿安监系统中所涉及的路由算法展开相关研究工作。首先,本文研究了无线传感器网络的路由协议设计原则,同时分析了矿井环境的特点和CTP算法在这种环境中的表现,根据其表现提出了CTP算法存在的缺陷和改进之处。其次,本文针对CTP算法在矿井环境下的不足提出了O-ICTP算法。该算法是一种混合路由算法,在通常情况下运行ICTP算法,当满足一定的触发条件时,就会切换到机会路由算法。ICTP算法主要改善了CTP算法在节点均衡方面的表现,而机会路由算法能有效的提升其抗干扰性。通过一系列的触发条件,O-ICTP算法就将ICTP算法与机会路由算法有机的结合在了一起。最后,本文在NS2上对O-ICTP算法进行了模拟仿真实验。仿真实验结果表明,新算法吸取了两种算法各自的优点,不仅具有较好的抗干扰性,同时在面对网络拥塞和减少耗能方面有着很好的表现,基本达到了预期的效果。
【关键词】：无线传感器网络 路由算法 煤矿安全监测 O-ICTP算法
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP212.9;TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 研究背景及课题意义9-10
• 1.2 国内外研究现状及发展10-12
• 1.2.1 煤矿安全监测系统10-11
• 1.2.2 无线传感器网络11-12
• 1.3 主要研究内容12
• 1.4 论文章节安排12-14
• 第2章 无线传感器网络路由算法分析14-31
• 2.1 无线传感器网络简介14-19
• 2.1.1 无线传感器网络特征16
• 2.1.2 无线传感器网络的应用技术16-18
• 2.1.3 无线传感器网络的典型应用18-19
• 2.2 无线传感器网络路由问题概述19-21
• 2.3 无线传感器网络路由算法分类21-30
• 2.3.1 以数据为中心的路由22-25
• 2.3.2 分层路由25-28
• 2.3.3 位置信息路由28-29
• 2.3.4 路由算法的综合比较与应用29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第3章 矿井环境下CTP路由算法的研究31-41
• 3.1 矿井环境分析31-33
• 3.2 CTP算法介绍33-37
• 3.3 CTP算法在矿井环境表现分析37-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第4章 CTP算法的改进41-52
• 4.1 加入负载均衡的CTP算法41-44
• 4.2 机会路由算法简介44-48
• 4.3 O-ICTP算法的触发控制器48-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第5章 O-ICTP算法的仿真测试52-58
• 5.1 仿真环境及参数52-53
• 5.2 实验及结果分析53-57
• 5.3 本章小结57-58
• 第6章 结论58-59
• 6.1 工作总结58
• 6.2 不足与展望58-59
• 参考文献59-63
• 致谢63

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