Energy optimization method of wireless monitoring network in coal mine working face
-
摘要: 针对采煤工作面无线监测网络能量分布不均、人工维护和更换节点电池难度大、部分监测节点能量受限等问题,利用采煤机周期性移动的特点,提出了一种基于移动节点的采煤工作面无线监测网络能量优化方法。通过在采煤机上安装移动节点,对网络中监测节点采集数据进行转发,从而减少数据多跳传输,并通过设置传输阈值减少冗余数据传输,以降低节点能耗;利用移动节点向监测节点辐射射频能量,对监测节点进行有针对性的能量补充,从而实现网络节点能量均衡。实验结果表明,与LEACH协议相比,该方法可使无线监测网络能量分布更加均衡,有效降低网络能耗和同一运行轮次下监测节点死亡率,使网络有效生命周期延长了2.8倍。Abstract: In coal mine working face, there are problems such as uneven energy distribution of wireless monitoring network, the difficulty of manual maintenance and node battery replacement and energy limitation of some monitoring nodes. In order to solve the above problems, an energy optimization method of wireless monitoring network in coal mine working face based on mobile nodes is proposed by using the characteristics of periodic movement of the shearer. This method installs mobile nodes on the shearer to forward data that collected by monitoring nodes in the network to reduce multi-hop data transmission, and reduces redundant data transmission by setting transmission thresholds to reduce node energy consumption. The mobile nodes are used to radiate radio frequency energy to the monitoring nodes, which provides targeted energy supplement to the monitoring nodes so as to achieve energy balance of the network nodes. The experimental results show that compared with LEACH protocol, this method can make the wireless monitoring network energy distribution more balanced, reduce the network energy consumption and monitoring node mortality rate effectively under the same operation round, and extend the effective life of the network by 2.8 times.
-
-
期刊类型引用(19)
1. 侯挺,聂谦,薛兴伟. 弱化转移高水平应力技术在巷道修护中的研究与应用. 山东煤炭科技. 2025(01): 12-16 . 百度学术
2. 陶志刚,许闯,李勇,王祥,王欢. 深埋高应力隧道软岩大变形开挖补偿控制研究. 西安科技大学学报. 2025(01): 86-97 . 百度学术
3. 经来旺,崔子琦,经纬. 回风巷道支护方案优化及数值模拟研究. 建井技术. 2025(02): 41-47 . 百度学术
4. 王沁鹏. 煤矿深部巷道变形机理分析及支架优化. 陕西煤炭. 2025(06): 90-94 . 百度学术
5. 陈晓轩,李彦斌,李立功. 高应力软岩巷道破坏特征及最佳支护技术研究. 煤炭技术. 2024(03): 36-41 . 百度学术
6. 吴少康,张俊文,徐佑林,宋治祥,张杨,范文兵,董续凯,张际涛,陈志松. 煤层群采动下围岩应力演化规律及协同控制技术研究. 煤炭科学技术. 2024(03): 24-37 . 百度学术
7. 刘凯峰. 回采巷道锚注加固超前支护技术研究. 能源与节能. 2024(04): 215-218 . 百度学术
8. 王浩,赵伟. 煤矿破碎围岩巷道支护机理和加固特性研究. 新疆钢铁. 2024(01): 40-42 . 百度学术
9. 高学丰,马丁,张晓东. 软岩巷道淋水区域顶板破坏特征及控制技术研究. 内蒙古煤炭经济. 2024(06): 19-21 . 百度学术
10. 谢贵峰,孙义迎,李震. 软岩巷道破坏机理及控制研究. 内蒙古煤炭经济. 2024(09): 64-66 . 百度学术
11. Peng-Fei Cui,De-Lei Shang,Peng Chu,Ju Li,Da-Li Sun,Tian-Yu Wang,Ming-Zhong Gao,He-Ping Xie. Optimal depth of in-situ pressure-preserved coring in coal seams considering roadway excavation and drilling disturbance. Petroleum Science. 2024(05): 3517-3534 . 必应学术
12. 赵瑞雪. 基于NPR锚索支护技术的软岩巷道变形控制研究. 采矿技术. 2024(06): 83-87 . 百度学术
13. 耿友明,卢宏建. 高应力大断面巷道围岩加固技术研究. 煤炭技术. 2023(04): 65-67 . 百度学术
14. 曹庆华,杨月飞,陈慧明,刘广伟. 深部沿空留巷超前锚索补强支护及数值模拟. 中国矿业. 2023(04): 133-139 . 百度学术
15. 孟梦,咸玉建. 考虑采空区围岩大变形规律的巷道稳定支护技术研究. 煤化工. 2023(06): 125-128+132 . 百度学术
16. 叶飞,严斌,张小宇. 巨厚煤层临空巷道大变形控制支护优化技术研究. 煤炭与化工. 2022(03): 45-47 . 百度学术
17. 虎晓宏. 开拓煤业含水岩层条件下31轨道巷支护技术研究. 煤. 2022(05): 60-63 . 百度学术
18. 刘延敏. 注浆加固技术在公路路基加固中的研究与应用. 交通世界. 2022(21): 159-161 . 百度学术
19. 杨鹏,马平,赵俊达. 高强度开采条件下煤炭巷道锚杆支护技术. 煤炭工程. 2022(S1): 44-48 . 百度学术
其他类型引用(9)
计量
- 文章访问数: 173
- HTML全文浏览量: 16
- PDF下载量: 11
- 被引次数: 28