1、礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展推動了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在井下瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用。由于井下環(huán)境特殊，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的短距離通信特點使得一些部署在長巷道中的無線節(jié)點無法直接和位于巷道出口處的網(wǎng)關(guān)節(jié)點進行通信。因此，需要在網(wǎng)絡(luò)中部署中繼節(jié)點來轉(zhuǎn)發(fā)傳感器節(jié)點感知到的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳輸。本文以WSN礦井瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)為背景，重點研究了基于貪婪準則的中繼節(jié)點部署方案，并提出了改進機制。
　　論文分析了礦井瓦斯事故發(fā)生的原因和煤礦巷道環(huán)境特點，為基

2、于WSN的瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)建立了雙層長帶狀網(wǎng)絡(luò)模型。為了使網(wǎng)絡(luò)模型更加貼合實際，采用節(jié)點通信容量、最大子節(jié)點數(shù)目和數(shù)據(jù)最大轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)等限制條件對網(wǎng)絡(luò)模型進行約束。
　　針對網(wǎng)絡(luò)的長帶狀特點，本文選擇貪婪準則作為基礎(chǔ)理論，設(shè)計了一種基于長帶狀網(wǎng)絡(luò)的中繼節(jié)點部署算法。算法主要分為部署中繼節(jié)點和連通傳感器節(jié)點兩個階段，首先根據(jù)節(jié)點間距和通信半徑確定中繼節(jié)點的個數(shù)和部署位置，然后分別基于四種貪婪準則為中繼節(jié)點選擇合適的傳感器節(jié)點接入，接下來通過

3、仿真實驗驗證了基于最近貪婪準則的中繼節(jié)點部署算法在巷道無線瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)中的適用性。
　　由于基于最近貪婪準則構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)為單連通網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的可靠性較低,且越靠近網(wǎng)關(guān)節(jié)點的中繼節(jié)點負載越重，另外算法沒有考慮到網(wǎng)絡(luò)中可能隨時會增加新的傳感器節(jié)點。針對第一個問題，本文提出了一種基于容錯性的負載均衡機制，核心思想是在網(wǎng)絡(luò)中部署少量的冗余中繼節(jié)點使其優(yōu)先分擔靠近網(wǎng)關(guān)節(jié)點且實際負載較大的中繼節(jié)點的負載；針對第二個問題，本文設(shè)計了一種在不改變