改进RSSI算法的无线传感器网络矿震定位系统设计

本文主要探讨的是"基于WSN的矿震监测系统的设计"，由邹翔宇和赵端两位作者在中国矿业大学的研究背景下提出。系统的核心目标是解决矿震监测的需求，通过无线传感器网络（WSN）技术实现对矿震震源的精确定位。传统的矿震监测系统依赖于有线传输，存在诸多问题，如布线复杂、维护成本高、覆盖范围受限和抗毁性差等，而WSN则能够提供灵活性、节能性和大范围监测的优势。 研究中，设计了一个完整的系统架构，包括传感器节点、汇聚节点、网关节点和地面监控中心。传感器节点负责采集矿震信号强度，通过无线方式将数据发送至汇聚节点；汇聚节点作为数据处理中心，不仅控制节点的信号采集，还执行定位算法，然后将数据进一步转发给网关节点。网关节点作为无线与有线网络的桥梁，通过有线线路将数据传递到地面监控中心，后者负责实时展示监测信息。 文章的重点在于开发了一种改进的RSSI（Received Signal Strength Indicator，接收信号强度指示）定位算法，通过对经典RSSI算法的分析和优化，提升了算法在计算复杂度和定位精度上的性能。矿震监测的准确性和及时性对于保障矿产开采的安全至关重要，特别是能够有效预测和定位震源，有助于避免或减轻矿难带来的损失。 无线传感器网络的拓扑结构在矿井环境下尤为关键，由于矿井内部特殊的环境条件，如狭小空间和复杂的地质结构，对网络的部署提出了特殊要求。文中详细讨论了这种不同于地面无线传感器网络的布置策略，确保了信号的有效传播和节点间通信的稳定性。 本文不仅介绍了基于WSN的矿震监测系统的设计原理，还深入探讨了其在实际应用中的技术细节和优化策略，为煤矿安全监测提供了创新的解决方案。