电子级开题报告任务书.pdfVIP

间、时间、地点等）的可靠传输。其与具体应用的密切相关性，使得在不同的

应用背景，无线传感网络的设计具有差异性，甚至完全不同。当下国内外于井

下使用的主要有：LEACH网络、Zigbee网络等。其中，LEACH网络由于节点

到簇头只支持单跳，数据通信会出现极大的不稳定性；而Zigbee网络具有数

据速率低、通信范围小的特点，只适合承载数据流量较小的业务。因此，一种

能有效提高井下无线通信稳定性和数据流量的新型网络协议对于矿井通信平

台就显得尤为重要。

2、基本内容和技术方案

2.1基本内容

井下无线通信系统的硬件部分需要在本质安全的前提下设计可靠性高的

电路，以满足在矿井这类恶劣的环境下正常使用。根据需求分析，井下无线通信

系统可以分为节点、中继节点、数据接收节点和网关节点四个部分。

2.2技术方案

首先，分析井下特殊环境下无线通信频率选择；对井下无线信号传输特

性和衰减进行了数学建模仿真分析；基于以上理论研究并设计了井下无线通

信协议，并就适应井下要求设计出简单、能够适应井下动态拓扑的协议结

构；提出了能够快速传输数据的井下多信道、多接口的解决方案；并且设计

出快速实现信道分配和路由建立的协议；对节点失效情况下的快速路由恢复

和特殊复杂井下环境高丢包率情况下的可靠数据传输进行了研究和设计。另

外，就井下能源有限性提出心跳机制用于链路降低网络能耗，并增强协

议的扩展性以增加协议灵活性用来完善和扩展协议功能。

其次，设计了在井下特殊应用场合下，满足本质安家标准，符合井下

无线通信协议规范的硬件设备。包括，收发器模块的解决方案选型和设计，天

线的选择，协议运行所需各种节点的硬件设计，以及警示性功能的硬件设计。

最后，在不同的实验环境下对无线通信协议进行了大量的实验验证，验证

协议的功能正确性、可靠性。

其中，主要的技术方案包括，简单、高效、可靠的数据传输协议；能动态

拓扑的网络结构；稳定、安全，符合本质安家标准的通信设备。

3、进度安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解需的资料及设备

等。确定方案，完成开题报告。

第4－8周：系统方案设计及验证。

第9－12周：系统软硬件方案设计实现与测试。

第13－17周：完成并修改,准备答辩。

4、指导意见

指导签名：

年月日