一种改进的TPSN时间同步算法的实现

时间同步作为无线传感器网络应用的一项支撑技术,对无线传感器网络的设计和应用都很关键.在满足无线传感器网络时间同步精度要求的前提下,应尽可能节约能源,在对现有的时间同步机制进行分析研究的基础上,给出了一种改进的TPSN时间同步算法.并利用网络仿真器NS2对改进的算法进行仿真验证,取得了满意的结果.     

无线传感网络容错时间同步算法的改进与仿真

目的针对传统的FTTS算法所存在的信息处理量大、出错率高等问题,提出一种改进的容错时间同步算法。方法该算法从WSN中存在的节点时钟错误及网络错误入手,通过设定最大偏移范围的方法,丢弃节点和网络错误时钟信息,以减少信息处理量,进而达到降低能量开销和出错率的目的。结果仿真实验结果表明,当存在节点时钟错误和网络错误时,该算法有较高的同步率以及较低的吞吐量。结论该算法改善了传统FTTS算法的性能,提高了能量效率,延长了网络寿命。     

一种基于RSSI的煤矿井下WSN节点快速定位算法

为提高煤矿井下传感器网络节点定位的实时性,提出了一种基于接收信号强度(RSSI)的快速定位算法.该算法在井下巷道锚节点双链式部署结构的基础上,运用高斯密度函数对节点接收到的锚节点信号强度最大的RSSI信号进行滤波处理,再应用指数因子和滤波后RSSI值直接计算确定未知节点的坐标.指数因子采用一种改进的量子粒子群优化算法及定位均方根误差最小的准则进行优化.所提出的算法具有定位速度快、计算量小的优点,仿真实验结果验证了算法的可行性与有效性,适用于煤矿井下无线传感器网络实时定位系统中.     

高密度节点部署条件下WSN时间同步优化方法

在第三方参考广播协议的基础上,提出了一种基于节点密度的时间同步协议.该协议利用节点同步消息取代第三方广播消息,减少了消息发送数量.时间同步中每个节点只需发送两个数据包,通过消息夹带增加时钟调整的参考点来提高时间同步的精度.从理论上证明了同步精度与节点密度之间的关系;通过对比实验验证了协议的正确性和有效性,进而证明了同步精度随节点密度的增加而提高.     

基于Gossip算法的无线传感器网络时间同步

将Gossip算法用于实现无线传感网络的分布式时间同步,提出单Gossip同步算法和多Gossip同步算法,解决传统无线传感器网络时间同步算法中存在的计算复杂度高和同步收敛速度慢等问题.单Gossip同步算法首先利用构造生成树算法得到一个生成树,然后,依次对生成树每条边的两节点时钟信息进行Gossip运算,反复循环,最终可使网络各节点的时钟信息收敛于它们初始时钟信息的平均值.多Gossip同步算法对生成树进行边染色,相同染色的边可以同时进行Gossip运算.这2种同步算法减小了消息交换数,降低了计算复杂度,提高了同步的收敛速度.用随机矩阵理论和图论进行了理论证明,通过计算机仿真对理论分析进行了数据验证.     

一种煤矿采空区的WSN路由算法

针对煤矿采空区的长带状结构特点,以提高煤矿监控系统的安全性为目的,在深入分析LEACH协议应用在煤矿采空区不足的基础上,提出一种LEACH—GOAF协议,该协议引入簇首竞选权值和多跳路由机制,从而实现能耗的均衡,利用NS2仿真表明,LEACH—GOAF协议能平衡网络中的节点能耗,延长网络生存时间．     

无线传感器网时间同步算法的比较

随着无线传感网的应用领域不断扩大,基于无线传感网的时间同步协议已经受到越来越多的研究人员的关注。以时钟模型为基础,就几种经典的无线传感器网时间同步协议,根据协议的原理分析了这几种协议的误差来源;并对萤火虫同步算法的原理作了论述,这种算法是通过由脉冲耦合振荡器发出的一系列脉冲信号来改变节点振荡器的相位,从而达到同步。为今后时间同步协议精度和效能的研究提供了一定的参考。     

一种自适应的无线传感器网络时间同步技术

简要分析了无线传感器网络中时间同步技术的作用,提出一种自适应的无线传感器网络时间同步技术,该技术通过传感器节点之间时间基准的相互交换和相互控制,实现整个网络节点的同步。这种同步方式避免了由某个传感器节点提供时间基准所造成的瓶颈效应,提高了网络运行的可靠性。     

网络时间同步系统的设计与实现

阐述了网络时间协议的概念与体系结构,以思科路由器为例说明了网络时间同步系统的设计与实现方法。     

一种无线传感网络的非线性平均时间同步方案

提出一种无线传感器网络的非线性平均时间同步方案。网络中的相邻节点时钟信息交换后按照一种非线性规则进行时钟信息更新,该规则必须符合一定的条件才能使网络所有节点同步于它们初始时钟的平均值。笔者找到了使所有节点收敛到初始平均的充分条件,并用图论、李亚普诺夫理论和拉格朗日中值定理进行了证明,用计算机仿真进行了数据验证。     

基于WIA-PA协议的时间同步算法的研究与实现

基于时分多址的WIA-PA(wireless networks for industrial automation-process automation)网络中,高精度的时间同步是保证系统可靠、安全、无误、实时地传输的重要条件。通过分析WIA-PA协议以及现有经典时间同步算法的特点,提出了一种适用于WIA-PA协议的时间同步算法。该算法在WIA-PA协议单向时间同步方式的基础上,引入了延迟时间同步算法作为具体的同步算法,通过修改标记时间戳的位置和加入线性回归补偿对其进行改进,从而减少了不确定性因素的影响。在CC2530上得到实现验证,实验结果表明,该同步算法在满足WIA-PA协议规范的情况下,能达到较高的时间同步精度。     

深井巷道围岩滞后注浆加固的合理时间

合理滞后注浆时间的确定是深井巷道围岩加固支护技术的关键,在分析深井巷道最佳支护时间原理的基础上,以望峰岗矿-817 m水平巷道为研究背景,通过现场实测及UDEC数值模拟对巷道掘进后围岩变形及裂隙发育特征进行深入研究,获得了深井巷道围岩滞后注浆加固的合理时间。结果表明,注浆加固应在巷道剧烈变形阶段后的缓慢变形阶段初期,在巷道围岩裂隙发育相对稳定时,合理时间为巷道掘进后15～20 d。工程实践表明,合理时间的滞后注浆有效地控制了深井巷道围岩稳定性。     

异构无线传感器网络下的分簇时间同步算法

为了降低大型无线传感器网络的时间同步能耗,分析并计算了同步信息发送和接收过程中的时延组成,得出节点的时钟偏差,并利用线性回归法计算节点的频率漂移,在此基础上,将异构网络中的中继节点作为簇首,首先实现簇首与sink节点的时间同步,然后实现簇内的时间同步。分析表明,本算法同步误差只与传播时延和编解码时延有关,同时在同步过程中所需发送和接收的同步字节少,可以延长网络的生命周期。     

基于分簇的无线传感器网络时间同步方法

对传统的无线传感器网络的时间同步协议进行分析,结合无线传感器网络能量使用要求高的特点,设计一种适合WSN的时间同步算法.在分簇的基础上在簇内建立一个回路,回路上节点顺序单向同步,簇头可以实时监控同步的进行,以实现能量节省的、健壮的协作同步模式.对比实验结果表明,该算法在保证同步精度的前提下可以有效减少通信开销,节省了节点能量.     

VR技术在煤矿安全中的应用

介绍了虚拟现实技术(VirtualReality,简称VR)的特点、发展现状及虚拟现实技术在煤矿安全中的应用领域:如煤矿生产系统展示、矿井火灾和瓦斯爆炸的研究、安全教育与避灾训练、救灾指挥决策等。通过矿井火灾模拟系统的开发说明了虚拟现实系统实现的方法及手段。     

无线传感器网络卡尔曼流量预测算法

基于通用网络流量模型,采用时间序列建模,提出了一种专用于无线传感器网络的卡尔曼流量预测算法KTP/WSN.通过NS2仿真采集流量数据,使用该算法对流量数据进行预测.结果表明,该算法可以提前一个甚至几个周期预测网络节点的拥塞情况,提前做好路由选择,实现路由自适应控制,预测值和原始值偏差很小.进一步进行流量预测可对网络的占空比、能耗等做到提前自适应控制.     

煤矿井下测量工作经验谈

煤矿井下测量工作是煤矿高效、安全生产的重要基础。笔者基于长期的工作实践,总结了在此项工作中经常出现的疏忽和错误并提出解决问题的措施。对指导煤矿井下测量工作的正常进行具有较大的指导意义。     

一种降低混沌同步时间开销的方法

为了降低突发噪声对混沌通信系统的影响,提出一种降低混沌接收系统混沌同步时间的方法.通过对系统模型状态变量导数的系数进行调整,增强了系统的同步能力,缩短了同步所需时间.仿真结果表明,该方法能够有效降低混沌接收机同步所需时间,调整后系统的同步时间为原系统的1/20.该方法能有效抵御突发噪声干扰对通信系统的影响,提高混沌调制通信系统的通信质量.     

煤矿区生态环境恢复补偿机制

界定了煤矿区生态环境恢复补偿机制的基本内涵,研究提出了煤矿区生态环境恢复补偿范围、责任主体、补偿途径与方式;采用边际成本和因素分析法,建立了提取煤矿区生态环境恢复补偿资金的计算模型;通过调查与统计,分别得出生产煤矿和已报废、即将报废煤矿的补偿标准;并提出了实施煤矿区生态环境恢复补偿的政府手段和市场手段。