[发明专利]一种综采工作面无线传感器网络路由及覆盖方法

摘要

一种综采工作面无线传感器网络路由及覆盖方法，属于无线网络路由及覆盖方法。该方法包括如下步骤：网络由感知节点簇、传输节点簇和双基站组成，采用感知传输分离路由路径与节点对称紧缩布置相结合的组网方式；网络初始工作时，感知节点簇获得的参数发送到对应的传输节点簇，选择最短路由路径到基站，根据节点能耗模型计算节点间距，对感知节点簇和传输节点簇的节点进行对称紧缩布置；在部分节点失效时，根据综采工作面无线传感器网络的可连通性，重新选择无线数据在综采工作面的传输路线。本发明将综采工作面参数监测任务分散到各感知节点簇，并且在部分节点失效时能够进行有效的工作，提高综采工作面无线传感器网络性能。

主权项

一种综采工作面无线传感器网络路由及覆盖方法，其特征在于该方法步骤如下：步骤1）综采工作面无线传感器网络由感知节点簇、传输节点簇和双基站组成；步骤2）在网络初始工作时，建立感知节点簇内聚拢的路由路径和传输节点簇间分流的路由路径，形成综采工作面网络节点的路由维护表；步骤3）确定无线节点数据转发量，计算感知节点簇和传输节点簇节点间距，并对节点进行覆盖布置；步骤4）在部分节点失效时，基于综采工作面无线传感器网络的可连通性，重新选择无线数据在综采工作面的传输路线；在步骤1）中，所述的综采工作面无线传感器网络由感知节点簇、传输节点簇和双基站组成，具体为：1）感知节点簇由感知节点组成，负责获取综采工作面参数；所有感知节点被分割成多个独立工作的感知节点簇，布置在网络一边；2）传输节点簇由传输节点组成，负责数据的发送；所有传输节点被分割成与感知节点簇相同数量的传输节点簇，布置在网络的另一边；3）双基站布置在综采工作面两端，负责接收来自传输节点簇的数据；在步骤2）中，所述的在网络初始工作时，建立感知节点簇内聚拢的路由路径和传输节点簇间分流的路由路径，形成综采工作面网络节点的路由维护表，具体为： 1）每个感知节点簇内的感知节点采集的综采工作面参数，从感知节点簇两端汇聚到簇中心节点，形成感知节点簇内聚拢的路由路径；2）每个感知节点簇中心节点将所有数据传输给对应的传输节点簇的簇首节点，再由其选择最短路由路径传输到对应的基站，形成传输节点簇间分流的路由路径；3）感知节点簇主要进行感知信息，而传输节点簇传输信息，建立感知传输分离的路由路径，形成综采工作面网络无线节点的路由维护表；在步骤3）中，所述的确定无线节点数据转发量，计算感知节点簇和传输节点簇节点间距，并对节点进行覆盖布置，具体为：1）基于感知节点簇内路由路径及节点数据转发量，计算感知节点簇内节点间距，节点间距以感知节点簇中心节点为对称中心渐减，进行感知节点簇节点的内紧缩布置；2）基于传输节点簇间路由路径及节点数据转发量，计算各传输节点簇间节点间距，节点间距以网络中心为对称中心渐减少，进行传输节点簇间节点的外紧缩布置；在步骤4）中，所述的在部分节点失效时，基于综采工作面无线传感器网络的可连通性，重新选择无线数据在综采工作面的传输路线，具体为：1）当感知节点簇内节点失效时，该失效感知节点的邻居节点与其较远的感知节点簇的簇首节点进行连通，传输节点簇正常工作；2）当传输节点簇内节点失效时，该失效传输节点一端的邻居节点失效，另一端的邻居节点选择相反的方向与基站进行连通，感知节点簇正常工作。