基于压电传感器的矿井瓦斯监测无线传感器网络设计与优化

本篇论文深入探讨了"基于压电传感器的矿井瓦斯监测无线传感器网络设计"，由作者韩菲和童敏明合作完成，他们分别代表了在读硕士研究生和资深的教授角色。研究背景是针对矿井瓦斯监测对无缝覆盖的高精度需求，提出了一种创新的解决方案。网络设计采用分簇式链状拓扑结构，这种结构有助于提高网络效率和稳定性，通过竞争学习机制来确定簇头节点，负责控制簇内的数据融合与路由选择。 核心组件是采用了新型薄膜声波压电传感器(TFPAS)，这种传感器以其低功耗和高灵敏度的特点，非常适合于对矿井这样复杂且能源受限的环境。为了优化网络性能，论文提出了覆盖配置协议(CCP)，它允许节点在工作、侦听和休眠状态之间动态切换，有效减少了信息冗余并节省了能源。通过休眠调度策略，网络能够最大化地利用传感器节点，延长整体系统的使用寿命。 关键词包括无线传感器网络、网络拓扑、竞争学习、休眠调度以及压电传感器，这些词汇揭示了论文的核心技术领域和研究重点。中图分类号TP212.9进一步指明了该研究属于计算机科学技术中的无线传感器网络技术范畴。 这篇论文提供了一个实用的解决方案，旨在提升矿井瓦斯监测的准确性和效率，对于推动矿产开采过程中的安全监控具有重要意义。通过阅读这篇论文，读者可以了解到如何在复杂环境中构建和管理高效的无线传感器网络，以及如何结合压电传感器技术来应对特定应用的需求。