WSN路由协议在煤矿安全应用的改进

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无线传感器网络中的路由协议

无线传感器网络中的路由协议随着科技的不断发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）已经逐渐成为了一种被广泛研究和应用的技术。

无线传感器网络拥有广泛的应用领域，如军事、环境监测、智能家居、健康管理等。

在这些应用中，无线传感器网络的安全、可靠性和生命稳定性是至关重要的。

为了保证上述三个要素，需要一个高效、稳定且可扩展的路由协议来管理无线传感器网络中的数据传输和路由决策。

无线传感器网络与传统的局域网和广域网不同，它不具有结构上的中心，而是由大量分散的节点构成，这些节点协同工作来达到目标。

由于节点之间的距离很近，数据包在此类网络中往往是通过多跳传输。

一个好的路由协议应当考虑网络中所有节点的负载以及能源消耗，尽可能地减少数据包的延迟和数据包的丢失。

这是无线传感器网络中的路由协议需要考虑的主要问题。

在无线传感器网络中，有三种主要的路由协议：平面机制、分层机制和混合机制。

1. 平面机制平面机制是指所有节点都属于同一层次，没有层次结构。

节点之间通过广播协议（如Flooding protocol）相互传递数据。

节点只需知道自己的邻居节点，数据包的传输是由遍布整个网络的节点负责的。

这种方法简单且易于实现，但会导致网络不稳定，易出现死循环和数据洪泛问题。

因此，在实际应用中很少使用。

2. 分层机制分层机制是指将节点按照其功能和自己所处的位置划分为不同的层次。

分层机制将一个大的无线传感器网络划分为多个小的子网络，每个子网络都有一个负责节点。

子网络之间通过中继节点进行通信，可以减少数据的传播距离和提高传输速率。

分层机制通常由三层组成：传感器层、联络层和命令层。

传感器层负责数据的采集与传输，联络层负责中继和路由，命令层负责网络控制和管理。

分层机制的优点是可以有效降低网络负载和节点的能源消耗，提高网络的生存率和稳定性。

常见的分层机制路由协议有链路状态广告协议(LSP protocol)、电子飞秋协议(EFQ protocol)等。

无线传感器网络(WSN)的应用与优化

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无线传感器网络（WSN）的应用与优化
CREATE TOGETHER
DOCS
01
无线传感器网络(WSN)概述
无线传感器网络的基本概念与组成
WSN的主要组成部分包括传感器节点、汇聚节点和数据中心
• 传感器节点：包含传感器、数据处理单元和无线通信模块 • 汇聚节点：包含数据处理单元、无线通信模块和有线通信接口 • 数据中心：包含数据库、数据处理软件和用户界面
无线传感器网络（WSN）是一种由大量传感器节点组成自组织网络
• 传感器节点：负责数据采集和处理和传输 • 汇聚节点：负责接收和处理传感器节点的数据，并将数据传输到数据中心 • 数据中心：负责存储、分析和处理传感器网络收集的数据
无线传感器网络的发展历程与趋势
无线传感器网络的发展历程可以分为三个阶段
05
无线传感器网络(WSN)未来发展趋势与挑战
可扩展性与自适应性问题
无线传感器网络的可扩展性和自适应性问题是指网络在节点数量增加和环境影响下的性能变化
• 可扩展性：随着传感器节点数量的增加，网络应能保持良好的性能 • 自适应性：网络应能根据环境参数的变化自动调整参数和策略，提高网络的适应性和稳定性
• 无线传感器网络的网络协议包括MAC协议、路由协议和数据传输协议等 • MAC协议：负责传感器节点之间的无线通信，如CSMA/CA、TDMA和FDMA等 • 路由协议：负责传感器节点与汇聚节点之间的数据传输路径选择，如Dijkstra、LEACH和PEGASIS等 • 数据传输协议：负责传感器节点与汇聚节点之间的数据传输，如HTTP、CoAP和MQTT等
• 数据融合技术包括基于时间、空间和概率的数据融合方法等 • 基于时间的数据融合：通过对同一传感器节点在不同时间采集的数据进行融合，提高数据的准确性和稳定性 • 基于空间的数据融合：通过对不同传感器节点在相同时间采集的数据进行融合，提高数据的覆盖范围和准确性 • 基于概率的数据融合：通过对不同传感器节点的数据进行概率加权融合，提高数据的可靠性和稳定性

WSN中多路径路由协议算法的改进研究

（．ＣｌｇｆｅｓａｄｃｔｎＮｎｉｇＵｎｅｓｙｏｏｔａｄＴｌｏ１ｏｅｅｏｒｅｓｕａｏ，ａｊｉｒｉｆｓｎｅｃｍｍｕｉａｏｓａｊｇ２０４；ｌＯｖＥｉｎｖｔＰｓｅｎｃｔｎ，Ｎｎｎ１０６ｉｉ
对其进行处理，理后的信息通过无线方式传送，以白组多跳的方式传送给观察者。路由协议的研究是无线传感器网处并
络研究重点之一。蚁群算法是一种模仿自然界蚂蚁觅食的仿生算法，生物学家经过长期观察发现，蚂蚁总能够在巢穴和
食物源之间找到一条最短路径。文中采用蚁群优化策略，出了一种ＳＲ多路径路由协议的改进算法ＡＯＳＲ。该算给ＭＣ —Ｍ法在保留ＳＲ算法优点的基础上，步提高了资源利用率和路径稳定性，延长了网络生存时间。Ｍ进一以及
２Ｃｌｇｆｏｕｅ，ｎｉｇＵｎｅｓｙｏｏｔａｄＴｌｏｍｕｃｔｎ。ｎｉ１０６Ｃｉａ．ｏｅｅｏｍｐｔＮａｊｉｒｉｆｓｅｃｍｎａｏｓＮａｊｇ２０４。ｈｎ）ｌＣｒｎｖｔＰｓｎｅｉｉｎ
ＡｂｔａｔＷｉｌｓｅｓｒｎｔｒｉｈｉｉｅｅｔｆｏｔａｉｏａｅｗｏｋｃｎｍｏｉｒａｐｒｉｅａｄｇｔｅｅｉｆｒｔｎｆｏｔｓｒｃ：ｒｅｓｓｎｏｅｗｏｋｗｈｃｓｄｆｒｎｒｍｒｄｔｎｌｎｔｒａｎｔ，ｐｅｅｖｎａｈｒｔｎｏｍａｏｍｅｉｏｈｉｒｈｅｎｔｒｏｅａｅａｅ．ｔｒｂｉｇｄｓｓｄ，ｈｎｏａｉｎｗｉｌｅｔａｓｏｍｅｅｏｓｒｅｓｂｅｆｏｇｉｉｇａｄｍｕｔ－ｏｙ．ｅｗｏｋｃｖｒｇｒａＡｆｅｅｎｐｏｅｔｅｉｆｒｔｌｂｎｆｒｄｔｔｂｅｖｒｙｓｌ－ｒａｚｎｌｈｐｗａｉｍｏｒＯｈｎｎｉＴｈｅｅｒｈｏｅｒｕｎｒｔｃｌｉｏｅｏｈｍｐｒａｔｒｓａｃｅｎＷＳＡｎｏｏｙａｇｒｈｉｔｔｓａｔｔｏｋｆｒｆｏＢｙｅｒｓａｃｆｔｏｔｇｐｏｏｏｓｎｆｔｅｉｏｔｎｅｒｈｓｉＮ．ｔｃｌｎｏｔｍｍｉａｅＳＯｌｏｏｏｄ．ｈｉｅｌｉｎｏｓｒｉｇｆｒａｌｎｍｅ－ｉｌｇｓｎｔｗａｓＣｎｈｏｓｗａｅｗｅｎｔｅｓｕｃｄｔｅｎｓ．ｓｎｅｂｏｏｉａｉｂｅｖｎｇｔｏｏｉｂｏｏｉｔｆｄａＳａｙａｆｄａｓ￣ｅｔｙｂｔｅｏｒｅａｅｔＢｙｕｉｇｔｉｌｇｃｓｍ— Ｓｉｎｌｎｉｈｎｈｈｌｕａｉｎｓａｅｙ。ｒｐｓｍｐｏｅＭＲｏｔｇｐｏｏｏｇｒｔｍａｌｄＡＣＯ— ＭＲａｅｎａｔｃｌｎｌｏｉｍ．ｉｇｒｔｍｌｔｏｔｔｇｐｏｏａｉｒｖＳｒｅｎｄｒｕｎｒｔｃｌａｏｈｃｌｅｉｌｉＳｂｓｏｏｏｙａｇｒｔｄｎｈＴｈｓａｏｉｌｈＣｔｉｅｔｅａｖｔｇｓｏＭａｄＣｆｒｈｒｉｒｅｔｅｅｅｔｅｕｅｏｓｕｃｓ。ｅｓｌｃｉｎｏｔｂｅｐｔｓａｄｌｅｍｅｏｅ — ｎｉｚａｕｌｈｄａａｅｆＳｎｎａｕｔｅｍｐｏｖｈｆｃｖｓｆｒｏｒｅｔｅｅｔｆｓａｌａｎｉｅｈｏｈｎｉｔｆｎｔｆｉ

基于无线传感器网络的智能煤矿安全监测系统设计

基于无线传感器网络的智能煤矿安全监测系统设计无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是一种由大量分布在空间中的无线传感器节点组成的网络系统。

基于无线传感器网络的智能煤矿安全监测系统设计可以通过实时监测矿井中的环境参数，提供安全运营所需的数据，及时预警危险情况，保障矿工的生命安全与煤矿的正常运营。

本文将从系统架构、传感器选择、数据采集与传输、数据处理与分析等方面探讨智能煤矿安全监测系统的设计。

一、系统架构智能煤矿安全监测系统的设计需基于无线传感器网络的架构。

传感器节点通过无线通信将采集的数据发送到数据中心进行处理和分析。

系统架构包括传感器节点、无线通信网络和数据中心三部分。

1. 传感器节点：传感器节点是系统的核心组成部分，负责采集矿井环境的相关数据，常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器、气体传感器、声音传感器等。

每个传感器节点都具有一定的计算和存储能力，并能通过无线方式与相邻的节点进行通信。

2. 无线通信网络：传感器节点通过无线通信建立起一个自组织、动态的网络。

通信网络可以采用Ad Hoc网络架构，每个节点具有独立的通信能力并可通过多跳传输将数据发送到目标节点，保证了数据在网络中的可靠传输。

3. 数据中心：数据中心负责接收传感器节点发送的数据，并进行处理、存储和分析。

数据中心可以部署在地面的控制中心，也可以通过云服务实现远程监测与管理。

数据中心的功能包括数据预处理、异常检测、数据存储和可视化展示等。

二、传感器选择传感器的选择是智能煤矿安全监测系统设计中的重要环节。

传感器应具备高精度、低功耗、可靠性强等特点，并能适应矿井环境的特殊要求。

1. 温度传感器：温度传感器用于实时监测矿井中的温度情况，判断是否存在火源或高温环境，及时采取措施以确保矿工的安全。

2. 湿度传感器：湿度传感器用于监测矿井中的湿度情况，及时发现积水等异常情况，预防煤与岩石的结露、滴水、迸裂引起的危险。

计算机网络技术在采矿业中的应用

计算机网络技术在采矿业中的应用一、引言计算机网络技术是现代科技发展的重要组成部分，它在矿业行业中具有重要作用。

如何利用计算机网络技术来优化矿山采矿过程，提高矿山生产效率，是当前研究的热点之一。

本文将重点介绍计算机网络技术在采矿业中的应用。

二、无线传感器网络在采矿中的应用采矿过程中需要大量的传感器对采矿区域的温度、湿度、二氧化碳浓度、氧气含量、振动等环境参数进行检测。

采矿区域通常比较大，安装传统有线传感器将造成巨大的经济和人力成本。

无线传感器网络（WSN）技术的发展使得在矿山中部署大规模传感器网络成为了可能，它不仅可以实现实时采集采矿区域的环境参数，而且可以为采矿操作员提供更加精细的信息和较高的操作自由度。

WSN通过采集传感器网络中节点的数据并进行模拟和分析，实现精准采矿过程控制和优化。

利用WSN的可靠性和高效性，对采矿过程中涉及到的各个环节的温度、湿度、CO2、O2等参数进行动态监控和自适应控制。

如深井采矿传统方式是采用多段断层回采或矿柱残预留回采，但目前常使用的是预试爆破回采技术（AAB）+矿柱残余回采，无论哪种方式，必须监测煤层变形才能采取相应的措施，降低揭露煤柱的风险。

无线传感器网络可以在煤体回采压力过大或煤层变形时及时发出警告并提供相应的环境信息，为操作员优化采矿决策提供数据依据。

三、远程监控技术的应用矿山的采矿过程通常是在危险的环境中进行，而在采矿过程中需要使用各种设备和机械设备。

因此，远程监控技术应用于采矿行业变得越来越重要。

利用远程监控技术建立起矿山、车辆和设备的三维模型，实现可视化操作与全面监控。

远程监控能够大大提高矿山生产运营的效率，大大减少了人力和物力成本。

例如在矿山的爆破过程中，传统的采矿方法是使用导火线点火，然后在安全距离内等待爆炸的发生。

这种方法不仅安全性低，而且容易出现许多扰动盲区。

而使用远程监控技术，操作员可以利用图像识别技术，对采矿区域进行三维重构，提前对爆炸区域进行模拟，调整爆炸的力度和方向，提高矿山运营的安全性和效率。

一种改进的WSN非均匀分簇路由协议

无线传感器网络（Ｎ）１般运行在特殊环境ＷＳ［一］
的能量问题。ＥＵＣ协议主要由簇的形成和路由组织Ｅ两部分组成。在成簇阶段，ＥＥＵＣ采用不同的竞争半径，距离基站近的簇较小，到均衡簇首能耗的目使达
路由［］分簇路由以其在可扩展与节能方面的优势成２，
为目前的研究热点。但是在对分簇路由的研究过程中发现，匀分簇易导致网络分割，究者称之为“ 均研热区 ” ｏｏ等人对于“ 区” 。Ｓｒ热问题首次提出了非均匀分簇的思想，于２０并０５年提出了第一个非均匀分簇路由
合考虑簇首能量与信号强度，簇内根据簇的大小采用单跳或者多跳传输数据，簇间构建多跳动态路由。仿真结
果表明：ＬＵＣ协议可以好地解决 “ 区” 问题，均衡减少节点能耗，延长网络的生存周期。Ｅ设热
【键词】无线传感器网络，热区，非均匀分簇，簇首，路由协议关
中，感节点一旦部署不易更换，传因此，究人员致力研于设计出能量有效的ＷＳ路由协议以延长节点存活Ｎ时间。有的路由协议主要分为两类：面路由与分簇现平
的；路由组织阶段，内采用单跳通信，间采用多在簇簇
协议ＵＣ［，此基础上，后出现了ＥＵＣ［、Ｓ４在］先Ｅ５］ＵＳＲ［等非均匀分簇路由协议。本文在对现有路由Ｃ６３

无线传感器网络安全问题

无线传感器网络安全问题无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是由大量分散部署的传感器节点组成的网络，用于收集、处理和传输环境中的信息。

由于其应用广泛，如农业监测、环境监测、智能交通等，WSN的安全问题也日益受到关注。

本文将介绍WSN的安全问题，并提出相应的解决方法。

首先，WSN存在数据安全问题。

传感器节点往往处于无人或恶劣环境，容易受到物理攻击，例如节点被窃取、破坏或篡改等。

为了解决这个问题，可以采取加密技术对数据进行保护，如使用对称加密算法对传输数据进行加密，使用哈希函数对数据进行完整性校验。

其次，WSN存在认证问题。

由于节点数目众多，节点的加入、退出等操作往往处于网络的边缘。

如果未经认证的节点进入网络，可能会对整个网络安全造成威胁。

可以采取口令认证、数字签名等方式对节点进行认证，确保只有授权节点才能进入网络。

再次，WSN存在路由安全问题。

节点之间的通信需要通过路由器进行中继，传输路径上的节点容易受到拒绝服务攻击、中间人攻击等。

可以采取路由协议对传输路径进行选择，如选择负载较小的节点作为中继节点，增加路由器的容错能力。

最后，WSN存在能量消耗问题。

由于节点往往由电池供电，并且传输过程中会消耗大量的能量，容易导致节点能量耗尽。

可以采取优化能量消耗的策略，如在传输过程中使用压缩算法减少数据量，降低传输功率，尽量减少节点的能量消耗。

综上所述，WSN的安全问题涵盖了数据安全、认证、路由安全和能量消耗问题。

通过加密技术、认证机制、路由协议和能量优化等措施，可以有效解决这些问题，提高WSN的安全性。

但同时也需要注意安全措施的成本和复杂性，合理权衡安全和性能之间的关系。

基于WSN的矿山机械设备振动监测技术

基于WSN的矿山机械设备振动监测技术王刚，朱中波，胡兵，陈军权（中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221008）摘要：研究了基于ZigBee协议的矿山机械设备振动在线监测技术，分析了WSN在矿山机械设备监测中的特殊问题，给出了符合其特色的分布式组网结构，利用适于工业振动监测MEMS传感器ADXL335与CC2430组成的WSN节点对混合网络模型在选煤厂电机设备上构建实验平台进行实验，结果表明，基于WSN的矿山机械设备振动监测可以实现尺寸、性能、成本与可靠性的结合，能够在工业应用中广泛地实现实时的设备在线监测。

关键词：无线传感器网络；设备监测；机械振动；数据采集中图分类号：TD676文献标志码：B文章编号：1003－496X（2012）05－0050－03Mining Machinery and Equipment Vibration Monitoring Technology Based on WSNWANG Gang，ZHU Zhong－bo，HU Bing，CHEN Jun－quan（School of Information and Electrical Engineering，China University of Mining and Technology，Xuzhou221008，China）Abstract：This paper studies online monitoring technology of mining machinery equipment vibration based on the ZigBee protocol．Ana-lyzing the special issue of the WSN in the mining equipment monitoring，giving the distributed network structure be consistent with its characteristics，and finally the use of MEMS sensors ADXL335for industrial vibration monitoring and CC2430to form WSN nodes，and use these nodes to testing the hybrid network model of electrical equipment in coal preparation plant．The results show that the WSN－based mining machinery vibration monitoring can achieve the combination of size，performance，cost and reliability，which allow for a wide range of industrial applications to achieve real－time online monitoring of equipment．Key words：wireless sensor networks；equipment monitoring；mechanical vibration；date acquisition煤炭生产在我国经济发展中占据着举足轻重的地位，与煤矿生产密切相关的大型设备运转状况会不仅直接影响煤矿生产效率，也会直接影响工作人员的生命安全［1］，因此，对这些大型设备进行实时的健康状况监测［2］一直是人们关注的热点。

煤矿wifi无线通讯系统设计方案

煤矿wifi无线通讯系统设计方案设计方案山西宇德矿山设备2021年5月7日目录第一章 wifi无线通讯系统的背景 (3)1.1. 实现矿井语音通讯的重要性 (3)1.2. 实现矿井语音通讯的必要性 (3)1.3. KT135的优势和现有煤矿试验的情形 (4)1.3.1产品优势 (4)1.3.2 KT135矿用无线通讯系统在现有煤矿试验的情形 (4)第二章 wifi无线通讯系统介绍 (5)2.1. 综述 (5)2.1.1 设计目的 (5)2.1.2 设计原那么 (5)2.1.3 设计依据和标准 (6)2.1.4 先进性 (7)2.1.5 有用性 (8)2.1.6 可扩展性 (8)2.1.7 经济性 (8)2.2. 系统特点及优势 (8)2.3. 系统的技术规格 (9)2.4. 系统功能 (10)2.5. 系统拓扑图及连接关系图 (12)2.5.1 系统拓扑图 (12)2.5.2 系统连接关系图 (12)2.6 系统要紧设备硬件概要介绍 (13)2.7 应用条件 (26)第三章无线通讯系统的具体设计 (28)3.1 此煤矿无线通讯系统的设计目标 (28)3.2 基站装配位置及覆盖区域 (28)3.3 供电 (28)3.4 与工业交换机的对接 (29)3.5 光缆 (29)3.6 地面与调度系统的对接 (29)3.7 施工具体要求 (29)第四章施工组织设计 (31)4.1 工程特点及施工条件 (31)4.2 工程流程图 (32)4.3 工程施工总设计 (33)4.3.1 施工组织治理机构 (33)4.3.2工程技术设计 (33)4.3.3工程施工图设计 (33)4.3.4布线规范 (33)4.3.5工期操纵 (34)4.3.6施工机械设备及工具 (34)4.3.7工程材料及人员治理 (34)4.3.8质量治理 (34)4.3.9工期保证措施 (34)4.3.10成品质量保证措施 (35)第一章wifi无线通讯系统的背景1.1.实现矿井语音通讯的重要性时期众多煤矿企业差不多完成或正在建设中的信息化建设包括：➢千兆工业以太环形网络➢安全检测系统➢工业视频监控大屏系统➢主、副井监控系统➢主运输集控系统➢排水监控系统➢采掘工作面监控系统➢通风机监控系统➢压风机监控系统➢供电监控系统等一系列全部基于以太网络的监控系统。

WIFI技术在矿井无线通信中的应用

WIFI技术在矿井无线通信中的应用本文介绍了WIFI的技术无线通信原理及基于WIFI技术的无线通信系统在矿井应用中实现方案，总结了该技术在实际应用中的优缺点，并提出了该技术在矿井井下无线通信中的发展前景，相信不久的将来该技术在煤炭行业会有广泛的应用前景。

标签：WIFI 无线通信1 概述由于煤炭矿井生产环境的特殊性，井下作业对生产管理有非常高的实时性要求，作为生产管理人员、电机车司机、皮带维护工和其它流动人员应能够与生产调度室及时取得联系，将生产一线的各种情况上报，实现统一指挥统一调度。

虽然煤炭企业对生产安全都非常重视，但事故的发生是不确定性的，事故发生后必须依据当时情况，采取果断措施进行处理，对井下人员进行紧急抢救。

但井上对井下人员的监控由于受各种条件的限制还很不完善，对于井下人员的情况不能及时反映，导致事故发生时，不能及时、准确的得到井下人员的信息，无法做出正确的决策，以致会造成抢险不及时，有可能贻误对生命的抢救。

因而对于现代化的各煤炭企业，实现下井作业人员与调度管理员的实时通讯，使井上人员及时掌握井下人员的动态分布及作业情况，开发建设煤矿井下无线调度通信系统已成为各煤炭企业实现煤炭安全生产调度和保障生产人员安全的迫切需要。

由于煤矿井下的特殊性，制约了井下无线通信系统的发展，我国井下无线通信系统一直主要靠引进吸收国外的相关技术，但随着近年来地面无线技术的快速发展以及我国科技研发的不断投入，新型的无线技术越来越多的服务于煤矿井下。

目前可用于煤矿井下的无线系统主要有：漏泄通信技术、透地通信技术、井下小灵通技术以及WiFi技术。

漏泄通信技术、透地通信技术信号技术陈旧，目前在井下无线通信系统中已经不再应用，小灵通技术发展时间长，系统成熟可靠，造价低，近年来许多矿井都采用了此类的矿用无线通信方案。

然而今年2月工信部门发文，明确要求所有1900—1920MHz频段无线接入系统应在2011年底前完成清频退网工作，所使用的频段也将被收回用于3G使用，因而使用较多的基于小灵通技术的矿井无线通信系统将面临新技术的更新换代。

无线以太网技术在煤矿通讯系统中的应用研究

无线以太网技术在煤矿通讯系统中的应用研究一、无线以太网技术的基本原理无线以太网技术是在有线以太网的基础上发展起来的一种无线通讯技术，它利用无线传输技术实现了网络设备之间的无线通讯连接。

其基本原理是将数字数据通过调制解调器转换成无线电波，通过无线信道传输，然后在接收端将无线电波重新转换成数字数据，实现无线通讯。

无线以太网技术采用了IEEE802.11无线网络标准，可以实现高速、可靠的无线数据传输，广泛应用于各种领域。

二、无线以太网技术在煤矿通讯系统中的应用现状煤矿通讯系统的建设通常需要考虑到煤矿内部环境恶劣、空间狭小等特点，而传统的有线通讯方式往往难以满足需求。

无线以太网技术在煤矿通讯系统中的应用成为了一种新的选择。

目前，许多煤矿通讯系统已经开始采用无线以太网技术，实现了数据的无线传输和通讯设备的无线连接。

这种技术的应用使得煤矿通讯系统具有了更高的灵活性和可靠性，同时也提高了通讯系统的整体性能。

在煤矿通讯系统中，无线以太网技术广泛应用于矿井通信、安全监测、智能化采煤等方面。

通过无线以太网技术，可以实现煤矿内部各种设备之间的无线通讯连接，包括传感器、监控设备、通讯设备等，实现数据的高速传输和实时监测。

无线以太网技术还可以应用于煤矿安全监测系统，实现对煤矿内部环境、人员和设备的远程监测和控制。

在智能化采煤方面，无线以太网技术的应用也能够提高煤矿的生产效率和安全性，实现自动化控制和远程调度。

三、无线以太网技术在煤矿通讯系统中存在的问题和挑战尽管无线以太网技术在煤矿通讯系统中的应用取得了一定的成绩，但是在实际应用中还存在着一些问题和挑战。

煤矿通讯系统的环境复杂，存在着大量的电磁干扰和信号遮挡，这对无线以太网技术的稳定性和可靠性提出了更高的要求。

煤矿通讯系统通常需要实现对大范围区域的覆盖，而无线以太网技术在长距离传输和高速传输方面存在着一定的局限。

煤矿通讯系统的安全性要求较高，而无线以太网技术的安全性和加密性也需要进一步加强。

《无线传感网络技术与应用》B卷及答案

专业（班）：学号：姓名：（本试题满分100分，考试时间100分钟）一、判断题（每空 1 分，共 20分）1．无线传感器网络英文是：Wireless Sensor Networks ，简称WSN 。

（）2．ZigBee 技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通信技术，它是基于IEEE802.15.4协议栈的，在工业、农业、医疗等领域应用非常广泛。

（） 3．ZigBee 协议栈由物理层、介质访问控制层、网络层、安全层和应用层结成。

（） 4．典型短距离无线通信技术包括红外数据传输、蓝牙、Wi-Fi 、NFC 、RFID 等。

（） 5．CC2530是集IEEE802.15.4、ZigBee 、RF4CE 一体的片上系统，但没有8051内核。

（） 6．在ZigBee 网络中存在三种逻辑设备类型：Coordinator （协调器）、Router （路由器）和EndDevice （终端设备）。

ZigBee 网络由多个协调器以及多个路由器和多个终端设备组成。

（）7．Basic RF layer 为双向无线通信提供了一个简单的协议，通过这个协议能够进行点对点的数据发送和接收。

（）8．在智能家居领域常见的传感器有温湿度、红外人体、烟雾、光强度等传感器。

（） 9．建立IAR 开发环境：①新建工作区。

打开“IAR Embedded Workbench ”命令，启动IAR 软件；选择【File 】✂【New 】✂【Workspace …】命令。

②新建工程。

点击【Project 】✂【Creat New Project …】命令。

③新建文件。

点击菜单栏【File 】✂【New 】✂【File 】命令或点击工具栏“”图标，新建文件，并将文件保存在工程文件相同中径下。

（） 10．CC2530芯片它拥有30个I/O 端口，分别由P0、P1和P2组成。

（） 11．模拟传感器是将被测量的非电学量转换成模拟电信号。

基于PEGASIS的改进型WSN路由协议

问题。而传感器网络的路由协议的首要设计目标就是要高效地利用传感器节点的能量，延长网络的生存时间。
信。而且通过两层链式的结构，延长了网络第１个节点失效的时间，提高了网络能量利用率。但是，首先ＥＲ算法中每Ｃ个节点都需要知道自己在哪个区域，其次每个带状区内的节点都需要知道该区域内其他节点的位置信息。这就要求节点安装测知地理位置的设备，而目前这种设备（ＧＳ等）如Ｐ价格
基于ＰＥＧＡＳＳ的改进型ＷＳ路由协议ＩＮ
陈慧，唐嘲掂
（东华大学信息科学与技术学院，上海２１０）０６０
摘
要：为建立一个高效节能的路由环境，在分析ＰＧＳＳＰｗｒｆｃｎＧｔｅｎｅｓｒｆｒｔｎｓｓｍ的基础上，提出一种改ＥＡＩ（ｏｅＥｉｔａｒｇｎＳｎｏｏｉｙｔ） —ｉｅｈｉｉＩｍａｏｎｅ
ｃｎｔｕｔｅｃａｎｂｓｎｒｅｙａｐｏｃＴｉａｅｉｉｅｅｃａｎｉｔｅｅａａｔ．ｉｔｏｄｈｌｓｅｈｎｅｎｔｒｅｆｒｎｃｓｂｏｓｒｃｓｔｈｉｙｕｉｇｇｅｄｐｒａｈ．ｈｓｐｐｒｄｖｄｓｔｈｉｎｏｓｖｒｌｒｓＴｈｓｍｅｈｅｐｎａｃｅｗｏｋｐｒｏｍａｅｙｈｈｐｒｄｃｎｇｔｅｉｔｒｎｄｌｒｎｍｉｓｏｉｔｎｅ．ｉｌｔｎｒｓｔｈｗｈｔｈｒｖｄａｇｒｔｍａｉｈｒｅｃｅｃｆｎｒｙｕｉｚｔｏ．ｅｕｉｅ－ｏａａｓｓｉｎｄｓａｃｓＳｍｕａｉｅｕｌｓｏｔａｅｉｈｎｔｏｓｔｍｐｏｅｌｏｉｈｈｓａｈｇｅｆｉｎｙｏｅｇｔｌａｉｎｉｅｉ

煤矿wifi无线通讯系统设计方案

煤矿wifi无线通讯系统设计方案煤矿是一种危险的作业场所，由于大气含量较低，煤粉易燃，遗留下来的瓦斯也会引起爆炸，所以煤矿生产环境下的安全生产一直是一个重要的问题。

与此同时，为了保证生产运作的正常和高效，煤矿也需要通讯手段的支持。

近年来，随着科技的发展，煤矿通讯手段逐渐从早期的有线电话发展到现在的无线通讯，这提高了工人们在煤矿中的生产效率和安全性。

而其中最重要和关键的就是煤矿wifi无线通讯系统了。

一、煤矿wifi无线通讯系统的组成煤矿wifi无线通讯系统主要由三部分构成：基站站点、中继站和终端设备。

基站站点集中在场所主管控制室或煤井内部进行统一控制，由多个中继站连接组成，每个中继站之间互相连接形成网络。

终端固定设备是死角点的终端设备，通常安装在煤井内的交叉口、攻剖面、回风巷等场所，供地面操作者和井下人员使用。

终端移动设备是煤矿工人携带的手持终端，是工人们获取信息和进行通讯的主要工具。

二、煤矿wifi无线通讯系统的作用煤矿wifi无线通讯系统的作用十分显著，包括：1、增强打击矿难的能力：在事故发生时，可以及时通报救援，并能够远程操控设备进行救援。

2、提高采煤率：每个采矿面的实时监测能够提高采煤效率。

3、对生产进行监督管理：通过记录生产数据和煤矿车间管理记录，能够提出实现的突破性改善措施。

4、提高环保水平：通过监测污染数据，能够制定与环保相关的政策。

5、提高井下工人的安全水平：能够实时监测井下钻井工人的身体状况，可以避免矿难事故的发生。

三、煤矿wifi无线通讯系统的设计方案为了实现这个目标，煤矿wifi无线通讯系统的设计方案需要考虑以下几点：1、煤矿环境因素：煤矿内部环境恶劣，长时间的粉尘、湿度以及氧气浓度等影响因素会对wifi的稳定性造成极大的影响。

所以，在部署WiFi前，需要考虑设备的防护等级，以确保系统的稳定和安全。

2、设备容量：煤矿通讯系统所需的设备容量，根据煤矿的规模和产量等因素进行评估，以确保系统能够保证井下和地面的人员正常和高效的通讯。

无线传感器网络中的安全路由协议研究

无线传感器网络中的安全路由协议研究无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，简称WSN）是由大量分散的、自组织的、低功耗的传感器节点组成的网络系统。

它具有无线通信、环境监测和数据采集等功能，广泛应用于农业、环境监测、智能交通等领域。

然而，由于其分布式、易受攻击的特点，WSN面临着各种安全风险，尤其是在数据传输过程中容易受到攻击。

因此，研究无线传感器网络中的安全路由协议具有重要意义。

一、安全路由协议的背景和意义无线传感器网络的安全问题是当前研究的热点之一。

由于传感器节点处于敌对环境中，容易受到各种攻击，如假冒攻击、重放攻击、拒绝服务攻击等。

而安全路由协议作为传感器网络中的一项重要防护措施，能够在节点之间建立可信任的数据传输路径，有效解决数据安全问题。

因此，通过研究无线传感器网络中的安全路由协议，可以提高网络的安全性和可靠性。

二、无线传感器网络中的安全路由协议分类在无线传感器网络中，安全路由协议按照不同的安全机制可以分为两大类：基于密钥的安全路由协议和基于加密的安全路由协议。

1. 基于密钥的安全路由协议基于密钥的安全路由协议通过预先分配密钥，实现节点之间的安全通信。

这种类型的协议通常基于对称密钥加密算法，如DES、AES等。

节点通过使用相同的密钥来加密和解密传输的数据，从而保证数据的机密性和完整性。

常用的基于密钥的安全路由协议有LEACH、TEEN等。

2. 基于加密的安全路由协议基于加密的安全路由协议利用公钥密码学中的加密算法进行节点间的安全通信。

这种类型的协议通常采用非对称密钥加密算法，如RSA、DSA等。

节点通过交换公钥和私钥来实现加密和解密操作，确保数据的机密性和完整性。

常用的基于加密的安全路由协议有SPINS、TINYSEC等。

三、无线传感器网络中的安全路由协议研究进展目前，无线传感器网络中的安全路由协议研究已经取得了一系列重要进展。

1. 安全路由协议的安全性分析研究人员对现有的安全路由协议进行了安全性分析，发现存在一些安全漏洞和弱点。

WSN中基于分簇的改进路由协议

媒体访问控制（ｄａＡｃｅｓＣｎｒｌＭＡＣ协议和路由协议Ｍｅｉｃｓｏｔ，ｏ）的效率，此外还能对数据查询、数据融合等提供有效支持。ＬＡＨ协议是典型的分簇路由协议ＪＥＣ，由于它没有考
３簇的形成
３１簇首选举．
选举方法采取ＬＡＨ协议的方法：每个节点随机产生ＥＣ
ＩｐｒｖｄＲｏｔｎｏｏｏｓｄ０ｕｔｒｎＳｍｏｅｕｉｇＰｒｔｃｌＢａｅｎＣｌｓｅｉｇｉＷＮｎ
ＨＡＮａ－ｉｎ．ＵｕＷｎｑａｇＬ１Ｙｎ
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［ｙｗｒｓｏｔｇｐｏｏｏ；ｌｓｒｅｄｒＷｉｌｓｅｓｒｔｏｋＷＳ；ｌｓｒｇｒｓｅｔｎｒｙＭａａｍｕａｉｎＫｅｏｄ］ｒｕｉｒｔｃｌｃｕｔａｅ；ｒｅｓｎｏｗｒ（Ｎ）ｃｔｉ；ｅｉｎｉｅｅｇ；ｔｂｓｌｔｎｅｈｅＳＮｅｕｅｎｄａｌｌｉｏＤ０Ｉ１．９９．ｓ．００３２．０２０．３：０３６／ｉｎ１０ —４８２１．５０１ｊｓ
能量以及节点到基站的距离选举簇首，依据接收信号强度确定簇成员节点，并且成簇规模不得超过最大成员数。采用在簇首与基站之间建立多跳路由树的方法，向基站发送数据。仿真结果证明，改进协议能均衡网络负载，提高网络运行周期。

煤矿井下工作中wifi网络通讯技术的应用分析

煤矿井下工作中wifi网络通讯技术的应用分析摘要煤矿井下工作中wifi网络通讯技术的应用，不仅能够实现通信链路的纵深，而且在煤矿井下工作中构建井下安全监控系统、语音通信系统、产量监控系统和人员定位系统的综合应用无线平台，不仅能够大大减少井下线缆的敷设和连接，减少人为的工作量，而且能够快速定位井下工作人员的位置，对煤矿安全生产具有重要的意义和价值。

下面我们就详细进行分析煤矿井下工作中wifi 网络通讯技术的应用。

关键词煤矿；井下工作；wifi；网络通讯技术；应用1 Wifi技术Wifi即是俗称的无线宽带，是无线保真（Wireless Fidelity）的缩写，是一种能够将个人计算机等终端以无线方式互相连接的技术，属于短距离的无线技术，具有无线接入和高速传输的特点。

Wifi无线网络是由无线网卡和AP（Access point）即网络桥接器组成的，组网的系统包括AP节点、网络服务器和无线站点，在Wifi的热点区域，任何一个带有Wifi无线网卡的终端都可以进入到由站点和节点之间组建的局域网中，在地面上的短距离无线通讯中，Wifi技术的使用已经比较成熟。

2 Wifi无线通信系统在井下的应用由于煤矿井下的环境复杂，各种条件较差，巷道多，对信号的干扰因素多，因而给井下的无线通讯带来了不小的难题，使井下的无线通讯很长时间以来一直都徘徊在窄频范围内，不利于井下环境的监测和安全应用。

而基于Wifi的宽带无线通讯系统，能够很好地突破井下无线通讯技术的瓶颈，更好地实现煤矿井下的无线通信。

2.1数据采集系统的构成基于Wifi的数据采集系统主要是有多路切换电路、采样保持电路以及RAM、CPU等组成。

其在煤矿井下工作时，数据采集系统中的数据信息由信息调离电路转换为适合系统的电量信息，然后经过多路切换电路的通道转换后，数据信息有采样保持电路实施采样。

最后数据信息经过转换器将数据信息转为模拟信号输送都CPU中进行处理并送到wifi模块。

煤矿网络安全建议

煤矿网络安全建议随着信息技术的迅猛发展，煤矿网络安全问题日益凸显。

为了加强煤矿网络安全工作，保障煤矿信息系统的安全稳定运行，以下为煤矿网络安全建议：一、加强网络设备安全管理1. 定期更新网络设备的操作系统和防病毒软件，确保网络设备的安全性和稳定性。

2. 进行安全设备的信息归档，建立安全设备使用记录，并制定相应的网络设备管理规范。

3. 配置网络设备的访问控制策略，限制非法用户对煤矿网络的访问。

4. 对网络设备进行定期的检查，发现问题及时处理，防止安全隐患的出现。

二、加强网络通信安全防护1. 安装和更新防火墙，阻止未经授权的外部人员对煤矿网络的入侵，并设置相应的规则和策略。

2. 配置入侵检测和入侵防御系统，实时监测和阻止潜在的网络攻击行为。

3. 建立安全VPN通道，确保煤矿的远程连接和通信的安全性。

4. 对煤矿网络进行流量监测和分析，发现异常流量和攻击行为，及时采取相应的措施。

三、加强网络账号和密码安全管理1. 设定强密码策略，要求密码包含字母、数字和特殊字符，并定期更换密码，防止密码泄露和破解。

2. 设置账号锁定策略，限制密码输入错误次数，防止恶意攻击者通过暴力破解密码。

3. 对员工的网络账号进行权限管理，根据不同的岗位设置不同的权限，确保信息的安全和隐私。

四、加强网络安全意识教育1. 定期开展网络安全培训和教育，提高员工的网络安全意识和防范意识。

2. 加强员工对网络钓鱼、恶意软件等网络安全威胁的认识，培养员工识别和防范的能力。

3. 建立网络安全报告制度，鼓励员工发现网络安全问题进行及时上报，及时采取相应的措施。

总之，加强煤矿网络安全建设，是煤矿信息化发展的重要保障。

只有通过加强网络设备安全管理、加强网络通信安全防护、加强网络账号和密码安全管理以及加强网络安全意识教育，才能有效提升煤矿网络系统的安全性和稳定性，确保煤矿信息系统的正常运行。

煤矿网络升级方案

煤矿网络升级方案简介随着科技的不断发展，煤矿行业也在不断地进化。

网络技术已成为现代煤矿安全生产和管理的重要工具。

然而，随着煤矿的扩建和数字化需求的增加，煤矿的原有网络已经无法满足需求，需要进行网络升级。

本文将提供一种煤矿网络升级方案。

煤矿网络状况分析仪表及监控系统在煤矿的生产环节中，仪表及监控系统是非常重要的，他们对于生产效率和安全生产都有很大的作用。

这些系统都是要通过网络进行连接和控制。

目前，煤矿的仪表及监控系统的通信速度较慢，信号覆盖面积较小，信号不稳定。

在煤矿生产高峰期间，网络拥堵现象屡见不鲜，导致无法准确获取仪器数据和监测信息，影响安全生产。

系统集成随着煤矿的扩建和数字化需求的增加，煤矿正在采取更为先进的技术解决方案，这些解决方案需要与现有的系统相互集成，经常需要相互通信。

由于现有网络在技术上无法满足这些需求，造成了很多的问题，影响了生产效率。

网络安全网络安全是保证生产安全的重要方面。

然而，煤矿目前的网络存在许多安全隐患，如网络攻击和数据泄露等。

这些问题非常严重，他们可能会影响生产效率和安全生产。

网络升级方案这个网络升级方案着重解决网络速度慢，信号覆盖较小，信号不稳定等问题。

升级网络架构首先，我们需要升级网络架构。

我们选用以太网作为基础网络架构。

以太网使用轻量级的协议，使数据传递更迅速、更准确。

同时，我们将建立一个负载均衡器，以在高峰期间有效地分配网络负载。

这样可以大大提高性能、可靠性、安全性和可用性。

选择高速网络设备我们将使用高质量和高速的网络设备来升级煤矿的网络。

通过升级硬件，在确保网络带宽和数据传递速度的同时，也可以保证网络稳定性。

物理基础设施的升级我们还要升级网络的物理基础设施。

我们需要确保所有的网络设备、无线设备和线缆都符合国际标准，并且必须保证物理部分的稳定性以及可维护性。

此外，我们还要考虑网络设备的摆放位置以及网络线路的路径规划。

设计高效的安全策略为保证网络安全，我们要建立高效的安全策略。