李丰杰 徐守志 徐 波

（三峡大学 计算机与信息学院，湖北 宜昌 443002）

目前，矿井安全监测系统主要以有线方式实现参数监测与信息传输任务，存在布线复杂，网络结构相对固定，不能满足掘进工作面延伸的动态变化要求，通信线路容易损坏，维护成本高等一系列问题［1］.现有的有线监测系统大部分均通过CAN总线的方式实现矿井下的安全监测［2］.随着传感技术、MEMS技术、无线通信技术、分布式信息处理技术的发展，无线传感器网络快速部署、自组织、多跳路由、动态拓扑等特点使其为井下安全监测提供了有效的技术手段和途径，尤其是多跳路由的信息传输方式可克服因巷道弯曲、倾斜等因素造成的无线信号严重损耗问题.现有一些监测系统通过有线与无线相结合的方式来实现矿井下的安全监测［3－4］，还有一些矿井监测系统利用无线传感器网络收集数据，然后通过GPRS的方式将数据传输至远程控制中心来实现安全监测［5］.另外，对于巷道内的网络设计考虑的方面也有诸多不同，有通过链式分簇的方式构建的层次型无线传感器监测网络［6］，也有针对线型无线传感器网络能耗研究提出的节能型网络节点部署策略［7］，还有针对巷道内的无缝覆盖及节点的连通率研究提出的节点部署策略［8－10］.

在上述背景下，本文首先根据系统的需求对总体系统结构进行了设计，然后针对节点失效方面结合矿井中几种巷道结构进行相应的网络结构设计，并……