一种煤矿井下无线自组网灾后重构算法

摘要：

矿井事故常导致部分通信链路损坏、通信网络连通性恶化,利用残存节点和有限的新设节点,通过构造局部虚拟骨干网方式重构矿山救援网络可降低网络能量开销,增强连通覆盖控制能力.提出了一种基于多维度虚拟骨干网构造的煤矿井下无线自组网灾后重构算法.考虑无线传感器网络介数中心度、节点紧密度、节点剩余能量筛选机制3个维度,构建了虚拟骨干网节点综合评价指标,选取综合评价指标大的节点作为统治节点,以增强虚拟骨干网的鲁棒性,延长网络寿命.介绍了虚拟骨干网构造过程:在初始阶段,通过多轮选举产生统治节点并更新支配集;在支配集连接阶段,选举出中继节点,各统治节点、中继节点建立连接,形成连通支配集.采用一阶无线电能耗模型分析了虚拟骨干网能耗.采用Matlab R2017A平台对基于该算法重构的网络进行仿真实验,结果表明网络剩余能量、统治节点数量、节点覆盖率等指标均优于采用基于休眠机制和能量均衡的连通支配集算法、能量均衡的最小连通支配集算法构建的网络.

关键词：煤矿通信系统;矿山救援网络;无线传感器网络;无线自组网重构;虚拟骨干网;连通支配集;统治节点

所属期刊栏目：48

分类号：TD655(矿山电工)

资助基金：国家自然科学基金;山东省重大科技创新工程项目;中国矿业大学工业物联网与应急协同创新团队资助计划项目

在线出版日期：2022-03-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：93-99