专利名称：一种混合型无线传感器监测网络的方法及系统装置和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工矿场所的安全监测系统，尤其是指一种用于矿井的，基于有线电源和独立电源(电池)混合型的矿井监测无线传感器网络系统，属于矿井监测传感器网络技术应用领域。
背景技术：
现在中国国内的矿井内的监测系统(如瓦斯检测)，都是采用有线网络的形式，各个传感器都是通过电源线提供电源，利用双绞线或同轴电缆传输采集的信息。存在施工，维护成本高昂的问题。随着矿井的深入，新的坑道的出现。没有专业的技术人员，很难安装新的有线传感器。同时，随着传输线路的增长，信号存在衰减，需要加入中继器，这更增加了系统的成本。同时，在施工的过程中，线路很容易被挖断，一旦线路断了，没有专业技术人员的维修，整个系统将陷于瘫痪。这就是为什么，国家每年的矿井安全监测上投入近十亿，但每年矿井瓦斯爆炸不断的原因。监测设备大量投入，但真正起到作用的很少。就是因为现有的有线传感器系统，系统维护成本太高，对维护人员的技术要求太高造成的。
而现有的无线传感器网络中，每个传感器都是一个独立的系统，有独立的电源(电池)提供能量，通过复杂的无线网络路由算法，将各自检测到的数据通过其他传感器中继的方式传输至服务主机，实现对目标区域的信息采集和监控的功能。相对于有线传感器网络而言，无线传感器系统具有巨大的优势第一、不存在布线的问题，系统的施工，建设费用可以降至最低；第二、扩展方便，如果出现新的坑道需要检测，操作人员只要在目标地点丢一个无线传感器，在系统服务器中，记录下这个新加入的无线传感器的编号，以及设置地点，就完成了系统的扩展。这种方式，极大的降低了系统扩充成本以及对维护人员的技术要求。3、便于更换，如果某个传感器失灵，通过系统服务器，能很快，很方便的确定失灵传感器的编号及地点。用一个新的无线传感器取代失灵的传感器，而新的无线传感器将自动加入整个系统。这种方式降低了系统维护的费用及维护成本。
但是，由于无线传感器本身电池的能量有限，一旦电池耗尽，整个网络将失去其应有的功能。同时，由于坑道种情况复杂，如果利用现有的技术，存在无线路由复杂，无线中继数量巨大，单一传输距离有限(10-50米)的问题。一旦某个无线传感器出现故障，如电池耗光，整个系统的信息采集，传输都可能中断。现在的无线传感器都是单一类型的，无线传感器网络中的任何节点，都是传感器，无线转发器，以及无线路由的集合体。在无线传感器在矿井中撒布的时候，由于节点距离，散布密度，矿井中电磁媒质等等因素，使得各个无线传感器节点在整个系统中的负载很难达到均衡。这就导致，整个系统中，有些节点的寿命长，而有些因为路由传输的负载很强，导致寿命很短。因为木桶效应，即使所有节点都能正常工作，整个系统的使用寿命很可能就是由那个寿命最短的节点所决定的。这种单一结构，限制了无线传感器网络在矿井安全生产中的应用。因此，很有必要对此加以改进。
对于没有安装传感器监测系统的矿井，可以直接安装无线传感器网络。但是，现有的煤矿中，很多已经采用了有线传感器监测系统，国家和矿主已经在安全方面投入了很多的资金，现实情况决定了不可能一下子把整个系统由有线转变成无线传感器监测系统。如果矿井中全部升级成无线传感器网络，就存在同现有传感器网络的功能部分重合，现有的设备没法利用，重复投资的问题。虽然无线传感网络存在巨大的优势，但这些原因都将限制无线传感器网络在矿井中的应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有矿井内传感器监测网络系统存在的缺陷，提出一种系统维护成本低，且可靠性强的矿井内无线传感器网络监测方法及系统，即针对矿井种特殊的情况，提出一种有线电源和独立电源(电池)混合型矿井无线传感器网络体系结构。同时，本发明要解决的技术问题是，在一些现有的有线传感器监测网络的基础上，利用现有的有线网络，实现升级至无线检测网络以及新监测点的扩展。采用该体系结构，将极大的提高矿井中无线传感器网络的使用寿命，降低无线传感器网络的复杂度，降低有线传感器网络升级至无线传感器网络的投资，并能极大地降低整个系统全寿命的使用成本。
本发明的技术解决方案是，采用独立电源(电池)供电的无线传感器与有线电源供电的无线传感器两种传感器组成无线传感器监测网络。整个传感器监测网络系统为两级或多级树形网络拓扑结构。其中，有线电源供电的无线传感器为树形网络拓扑结构的主干网络，有线电源供电的无线传感器由工矿场所中的照明电路提供电源；每个有线电源供电的无线传感器周围，可以分布一个或一个以上以上(可能几个，几十)的独立电源(电池)供电的无线传感器，独立电源(电池)供电的无线传感器为网络拓扑结构中的枝叶，以电池供电。这些独立电源(电池)供电的无线传感器自身能快速组网，通过线性递归路由算法找到距离最近的有线电源供电的无线传感器，从而建立到中心监控服务器的通讯线路。每个有线电源供电的无线传感器都为它所在区域的主节点，负责这个区域中所有独立电源(电池)供电的无线传感器信息的收集，整理，传输；同时又为无线主干网络中的一个中继节点，负责将下一级的有线电源供电的无线传感器所发送的信息传输到上一级的有线电源供电的无线传感器。整个矿井将由一个或多个的这种区域完全覆盖，构成一个完整的监测网络系统。
所述的无线传感器主要分成两种一种是有线电源供电的无线传感器；一种是独立电源(电池)供电的无线传感器。它们具有不同的特点对于有线电源供电的无线传感器，它具有功率大，传输距离远，鲁棒性强的特点。多个有线电源供电的无线传感器沿着工矿场所中的照明电路顺序安装，通过线性递归路由算法，能很快的建立起主干路由通道，把各个点的采样信息传递到中心监控服务器中。对于独立电源(电池)供电的无线传感器，它具有功率小，结构简单，传输距离短，使用寿命短(在我们的系统中，更换一次电池，能使用1～2年)等特点。独立电源(电池)供电的无线传感器分布在一些不方便安装有线电源供电的无线传感器的地方(比如说新挖掘的矿井地方，或没有供电线路)，将采集的信息传输给附近的有线电源供电的无线传感器(无线信号最强的那个)。然后由这个有线电源供电的无线传感器负责将信息传输至监控中心服务器。
根据本发明的方案所提出的监测网络系统有两种形式。一种是建立全新的无线传感器监测网络，在监测网络中设有由独立电源(电池)供电的无线传感器和有线电源供电的无线传感器，并由独立电源(电池)供电的无线传感器网络与有线电源供电的无线传感器相结合，按照树形网络拓扑结构搭建起监测网络系统。其中，有线电源供电的无线传感器组成监测网络系统主干网络，分部在工矿场所中各个相对独立区域的中心位置，由工矿场所中的照明电路提供电源。有线电源供电的无线传感器建立起到主服务器的路由通路，构造成无线主干网络；每个有线电源供电的无线传感器的周围，将分布多个独立电源(电池)供电的无线传感器，根据现场情况而定，由独立电源(电池)供电的无线传感器构成网络拓扑结构中的枝叶，也通过线性递归算法建立相应的有线电源供电的无线传感器的传输通路。每个有线电源供电的无线传感器都为一个区域的主节点，负责这个区域中信息的收集，整理，传输；同时又为无线主干网络中的一个中继节点，负责将下一级的有线电源供电的无线传感器的信息传输到上一级的有线电源供电的无线传感器。整个工矿场所将由多个这种区域完全覆盖。
另一种是在现有的有线传感器网络的基础上升级至无线网络及扩展监测点。在现有的有线传感器系统需要扩展的部分，安装无线电转发器，并在无线电转发器的周围按照需求分布有线电源供电的无线传感器。无线电转发器用于接收有线电源供电的无线传感器的无线电信号，并将接收到的无线电信号，转变成数字信号，按照现有的有线传感器的通讯协议，将数字信号通过有线系统传输到监控中心服务器，完成无线信号到有线信号的转变和传输的功能。同时，转发器能接收监控中心服务器的数字信号，将这些数字信号转变成无线信号，通过无线通讯协议，传输到无线传感器网络中的各个节点，完成中心服务器对各个无线传感器网络节点的控制和监测，在每个有线电源供电的无线传感器还可以设置独立电源(电池)供电的无线传感器。从而实现有线传感器监测网络和无线传感器监测网络的有机的融合。通过这种体系结构，可以最大程度的利用现有的资源(有线传感器网络)，来快速安装无线传感器网络，从而把整个工矿场所监测系统的升级，扩容，维护的费用降至最低。
本发明的工作原理是利用工矿场所中的照明电路为有线电源供电的无线传感器提供电源，依靠线性递归路由算法，由多个(可能几十个，甚至上百个)有线电源供电的无线传感器快速建立起各个有线电源供电的无线传感器到中心监控服务器的路由通路，构造成无线主干网络。每个有线电源供电的无线传感器的周围，将分布多个(可能几个，几十)独立电源(电池)供电的无线传感器，这些独立电源(电池)供电的无线传感器自身能快速组网，也通过线性递归算法找到距离最近的有线电源供电的无线传感器来构建传输通路。每个有线电源供电的无线传感器为本区域的主节点，负责这个区域中信息的收集，整理，传输；同时又为无线主干网络中的一个中继节点，负责将下一级的有线电源供电的无线传感器的信息传输到上一级的有线电源供电的无线传感器。整个工矿场所将由多个这种区域完全覆盖。如果工矿场所中已经存在有线传感器网络，系统需要升级或扩充时，网络的某个部分将安装无线电转发器。无线电转发器将把有线电源供电的无线传感器所构建的无线路由主干网络同现有的有线网络连接起来。无线传感器网络中的所有信息，可以通过无线电转发器转变成数字电信号，通过现有的有线网络，传输至中心监控服务器。中心监控服务器的控制信号也可以通过现有的有线网络，传输至无线电转发器，由无线电转发器通过无线网络，传输至各个无线传感器。实现在现有的有线传感器监控网络的基础上，向无线传感器网络的升级和扩充。同时不影响现有的有线传感器网络的继续使用。
本发明的有益效果是，能快速，方便，经济地在各种工矿场所中建立起传感器监测网络。这种系统结构简单，使用，维护成本低，并具有可重复使用的特点。能极大地加强各种工矿场所，特别是煤矿施工安全的监督工作，能对各种工矿场所中的瓦斯等有害气体的泄漏能及时报警，预防瓦斯爆炸，保障各种工矿场所工人生命安全。社会效益和经济效益显著。
图1为单个有线电源供电传感器的无线传感器网络系统结构示意图；图2为多个有线电源供电传感器的无线传感器网络系统结构示意图；图3为有线传感器和无线传感器混合型网络系统结构示意图；图4为石油或化工生产工矿场所网络系统结构示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，通过附图可以看出本发明为一种各种工矿场所中监测网络系统，采用独立电源(电池)供电的无线传感器网络与有线电源供电的无线传感器传感器布置方式，利用线性递归路由算法，通过独立电源(电池)供电的无线传感器网络与有线电源供电的无线传感器组合建立各种工矿场所中监测无线网络系统，整个传感器监测网络系统为两级或两级以上树形网络拓扑结构。其中，有线电源供电的无线传感器为树形网络拓扑结构的主干网络，有线电源供电的无线传感器由各种工矿场所中的供电电路(可以为照明电源)提供电源，每个有线电源供电的无线传感器周围，可以分布一个或一个以上独立电源(电池)供电的无线传感器，也可以不分布，依据现场情况来决定。独立电源(电池)供电的无线传感器为网络拓扑结构中的枝叶，以电池供电，这些独立电源(电池)供电的无线传感器自身能快速组网，也通过线性递归算法找到距离最近(即无线电信号最强)的有线电源供电的无线传感器建立传输通路。每个有线电源供电的无线传感器都为一个区域的主节点，负责这个区域中信息的收集，整理，传输；同时又为无线主干网络中的一个中继节点，负责将下一级的有线电源供电的无线传感器的信息传输到上一级的有线电源供电的无线传感器。整个工矿场所将由一个以上的这种区域完全覆盖，构成一个完整的工矿场所中监测网络系统。如果在工矿场所中已经安装了有线传感器网络系统，在此基础上需要升级或扩展的时候，在有线传感器网络系统的需要扩展的部分，安装无线电转发器。有线电源供电的无线传感器所构成的无线传输主干将同无线电转发器建立连结，从而实现有线网络和无线网络的整合。可以充分利用现有工矿场所中的有线传感器监测系统改造而成。
实施例1在小型矿井中，在可能会出现瓦斯的地点，采用单级树形网络拓扑网络结构建立监测网络，设置由有线电源供电的无线传感器1与独立电源(电池)供电的无线传感器2组合形成的矿井中监测无线网络系统，且有线电源供电的无线传感器为单个传感器，设置在某个中心点，有线电源供电的无线传感器可由矿井中的照明电路3提供电源，在有线电源供电的无线传感器上设有用于接收各个无线传感器信号的接收装置和信息处理系统，并设有小型液晶显示屏，用于显示报警传感器的编号及地点，并将所收集的信息通过无线发射到主服务器的接收器4上，再由主服务器5进行处理，建立起各个有线电源供电的无线传感器或有线传感器到主服务器的路由通路。同时，在有线电源供电的无线传感器的周围撒布有一个以上的独立电源(电池)供电的无线传感器，每个独立电源(电池)供电的无线传感器由自备独立电源(如电池)供电，并与有线电源供电的无线传感器实现无线信号传输。由此构成一个简单的有线电源供电的无线传感器与独立电源(电池)供电的无线传感器组合形成的矿井中监测无线网络系统。一旦此区域中出现险情，有线电源供电的无线传感器就会报警，并通过小型液晶显示屏显示指示安防人员消除险情。该无线传感器监测网络系统主要在中小型矿井中应用。
实施例2在大型矿井中的坑道中，采用单级树形网络拓扑矿井中监测网络结构已经不能完全满足需要。所以采用多级树形网络拓扑结构监测系统。每个区域由一个有线电源供电的无线传感器1，有线电源供电的无线传感器1可由矿井中的照明电路3提供电源，同时围绕每一个有线电源供电的无线传感器1撒布多个独立电源(电池)供电的无线传感器2，构成一个区域无线传感器监测系统。独立电源(电池)供电的无线传感器为网络拓扑结构中的枝叶，以电池供电，撒布于很广的区域，它的采集信息由传有线电源供电的无线传感器接收，并由有线电源供电的无线传感器采取无线中继传输方式传输至主服务器的接收器4上，再由主服务器5进行处理。独立电源(电池)供电的无线传感器功能简单，只负责传输本身采集的信息。它能定时休眠和唤醒，从而延长电池使用寿命。每个区域无线传感器监测系统将自主组网，将信息汇总，传输到中心监控室。所有有线电源供电的无线传感器依矿井照明线路安装，其过程以网络拓扑结构由上到下，由矿井口至各个坑道顺序安装，每个有线电源供电的无线传感器只需纪录它下一级的路由节点。一旦某个区域出现险情，此区域的有线电源供电的无线传感器将声报警，以便此区域的矿井工人采取自我保护措施。同时将报警信号传到上一级有线电源供电的无线传感器，通过多次中继，报警信号传输至中心控制室，指示安防人员消除险情。该种矿井中监测网络系统主要在大型矿井中应用。整个无线传感器监测网络系统为两级或多级树形网络拓扑结构。
实施例3现有的煤矿中，很多已经采用了有线传感器监测系统。因此，在现有大型矿井监测系统中的坑道中，利用现有的有线传感器监测系统。在现有的有线传感器系统中需要扩展的地方，安装一个无线电转发器9，在无线电转发器9周围可以根据需要分布一个以上的有线电源供电的无线传感器1，并在有线电源供电的无线传感器1周围还可以分布一个以上的独立电源(电池)供电的无线传感器2，也可以不分布。无线电转发器9与有线电源供电的无线传感器1之间和有线电源供电的无线传感器1与独立电源(电池)供电的无线传感器2均采用无线传输。无线电转发器9用于接收有线电源供电的无线传感器1的无线电信号，并将接收到的无线电信号，转变成数字信号，在不影响现有的有线传感器的通讯协议的情况下，包括利用现有协议或采用不同的通讯频段，将数字信号通过有线系统的数据线10传输到监控中心服务器，完成无线信号到有线信号的转变和传输的功能。同时，无线电转发器9能接收监控中心服务器的数字信号这些数字信号将通过有线系统的数据线10传输到无线电转发器9，由无线电转发器9转变成无线信号，通过无线通讯协议，传输到最近的有线电源供电的无线传感器1，然后由此有线电源供电的无线传感器1将信号传输到无线传感器网络中的各个节点，完成中心服务器对各个无线传感器网络节点的控制和监测。从而实现有线传感器监测网络和无线传感器监测网络的有机的融合。通过这种体系结构，我们可以最大程度的利用现有的资源(有线传感器网络)，来快速安装无线传感器网络，从而把整个矿井监测系统的扩容，维护，升级的费用降至最低。该方案是利用矿井中已经存在的有线传感器网络，当系统的某部分需要继续扩展的时候(比如，坑道的继续挖掘)，将在有线系统中需要扩展的地方的在有线系统数据传输线10上安装无线电转发器9；无线电转发器9为此分支的无线传感器网络的终端，以无线电转发器9为起点，沿着新出现的坑道，以着照明线路3顺序安装有线供电的无线传感器1，并围绕每一个有线供电的无线传感器1撒布一个或多个独立电源(电池)供电的无线传感器2，无线传感器2与最近的有线供电的无线传感器1实现无线传输，构成一个区域传感器网络。此网络分支为有线电源供电的无线传感器构成无线网络路由的主干网络，由独立电源供电的无线传感器为枝干，完成系统的扩展，从而覆盖矿井中因为生产所产生的新的坑道。这些无线电传感器将自动寻找路由的路径，同无线电转发器9建立联接，从而最终同矿井监控系统中心服务器联接在一起。实现有线传感器网络和无线传感器网络的有机融合。当有些地方很可能出现瓦斯聚集的时候，我们只需要在那里安置一个无线传感器就可以了。同样，这个无线传感器将自动同无线电转发器9建立联接，从而快速地成为整个网络中的一个节点。
实施例4在石油或化工生产过程中，往往对工矿场所的各个部门7也需要采用安全监测网络。所以也采用多级树形网络拓扑结构监测系统。每个部门7为一个区域，每个区域由一个或多个有线电源供电的无线传感器1，有线电源供电的无线传感器1可由工矿场所照明电路3提供电源，同时围绕每一个有线电源供电的无线传感器1撒布多个独立电源(电池)供电的无线传感器2，构成一个区域无线传感器监测系统。独立电源(电池)供电的无线传感器为网络拓扑结构中的枝叶，以电池供电，它的采集信息由传有线电源供电的无线传感器接收，并由有线电源供电的无线传感器采取无线传输方式传输至主服务器的接收器4上，再由主服务器5进行处理。独立电源(电池)供电的无线传感器功能简单，只负责传输本身采集的信息。它能定时休眠和唤醒，从而延长电池使用寿命。每个区域无线传感器监测系统将自主组网，将信息汇总，传输到中心监控室。所有有线电源供电的无线传感器依工矿场所照明线路安装，其过程以网络拓扑结构由上到下，由工矿场所各个部门7至各个站点8顺序安装，每个有线电源供电的无线传感器只需纪录它下一级的路由节点。一旦某个区域出现险情，此区域的有线电源供电的无线传感器将声报警，以便此区域的工矿场所工人采取自我保护措施。同时将报警信号传到上一级有线电源供电的无线传感器，通过多次中继，报警信号传输至中心控制室，指示安防人员消除险情。该种工矿场所中监测网络系统主要在大型石油或化工生产中应用。整个无线传感器监测网络系统为两级或多级树形网络拓扑结构。
本发明的基于有线电源和独立电源混合型矿井无线传感器网络体系结构，同时能兼容现有的有线传感器监测网络，能利用现有的有线网络，实现对无线传感器监测网络的平滑过渡，完成系统的升级和扩充。经过实验室仿真试验证明完全达到设计要求。该方法可应用于矿井生产安全监控领域，同时可以应用于石油，化工等安全生产监控领域。
权利要求
1.一种混合型无线传感器监测网络监测方法，其特征在于采用独立电源供电的无线传感器网络与有线电源供电的无线传感器相结合的传感器布置方式，有线电源供电的无线传感器构成无线路由的主干网络，独立电源(电池)供电的无线传感器为无线网络的枝干网络，两种无线传感器共同组组成工矿场所中无线网络监测系统，整个传感器监测网络系统可以为两级或两级以上树形网络拓扑结构。
2.一种混合型无线传感器监测网络监测方法，其特征在于在现有的有线传感器系统的需要扩展的部分，安装一个无线电转发器，由无线电转发器将接收到的无线电信号，转变成数字信号，按照现有的有线传感器的通讯协议或利用空闲的带宽，将数字信号通过有线系统传输到监控中心服务器，完成无线信号到有线信号的转变和传输的功能；同时，转发器能接收监控中心服务器通过有线数据线传输的数字信号，将这些数字信号转变成无线信号，通过无线通讯协议，传输到无线传感器网络中的各个节点，完成中心服务器对各个无线传感器网络节点的控制和监测，从而实现有线传感器监测网络和无线传感器监测网络的有机的融合。
3.根据权利要求1或2所述的混合型无线传感器监测网络监测方法，其特征在于所述的有线电源供电的无线传感器为树形网络拓扑结构的主干网络，有线电源供电的无线传感器由工矿场所中的照明电路提供电源，每个有线电源供电的无线传感器周围，分布一个或多个独立电源供电的无线传感器，构成网络拓扑结构中的枝叶，以电池供电；这些独立电源供电的无线传感器自身能快速组网，能找到最近，即无线电信号最强的有线电源供电的无线传感器传输通路；独立电源供电的无线传感器可以根据现场情况，灵活安装。
4.根据权利要求1或2所述的混合型无线传感器监测网络监测方法，其特征在于所述的每个独立电源供电的无线传感器都为一个区域的主节点，负责这个区域中信息的收集，整理，传输；同时又为无线主干网络中的一个中继节点，负责将下一级的有线电源供电的无线传感器的信息传输到上一级的有线电源供电的无线传感器；整个工矿场所将由一个以上的这种区域完全覆盖，构成一个完整的工矿场所中监测网络系统。
5.一种实现权利要求1的混合型无线传感器监测网络监测系统，其特征在于在监测网络中设有由独立电源供电的无线传感器和有线电源供电的无线传感器，并由独立电源供电的无线传感器网络与有线电源供电的无线传感器相结合，按照树形网络拓扑结构搭建起无线监测网络系统；其中，有线电源供电的无线传感器为监测网络系统主干网络，分部在矿井中各个相对独立区域的中心位置，由工矿场所中的照明电路提供电源；每个有线电源供电的无线传感器的周围，将分布多个独立电源供电的无线传感器，由独立电源供电的无线传感器自身形成网络拓扑结构中的枝叶，也通过线性递归算法建立相应的有线电源供电的无线传感器的传输通路。
6.一种实现权利要求2的混合型无线传感器监测网络监测系统，包括有线传感器网络，其特征在于在现有的有线传感器系统中需要扩展的地方，安装一个无线电转发器，在无线电转发器周围可以根据需要分布一个以上的有线电源供电的无线传感器，无线电转发器与有线电源供电的无线传感器之间和有线电源供电的无线传感器与独立电源供电的无线传感器均采用无线传输；无线电转发器用于接收有线电源供电的无线传感器的无线电信号，并将接收到的无线电信号，转变成数字信号，在不影响现有的有线传感器的通讯协议的情况下，包括利用现有协议或采用不同的通讯频段，将数字信号通过有线系统的数据线传输到监控中心服务器，完成无线信号到有线信号的转变和传输的功能；同时，无线电转发器能接收监控中心服务器的数字信号这些数字信号将通过有线系统的数据线传输到无线电转发器，由无线电转发器转变成无线信号，通过无线通讯协议，传输到最近的有线电源供电的无线传感器，然后由此有线电源供电的无线传感器将信号传输到无线传感器网络中的各个节点，完成中心服务器对各个无线传感器网络节点的控制和监测。
7.根据权利要求5或6所述的混合型无线传感器监测网络监测系统，其特征在于所述的有线电源供电的无线传感器建立起各个有线电源供电的无线传感器到主服务器的路由通路，构造成无线主干网络；所述的每个有线电源供电的无线传感器都为一个区域的主节点，负责这个区域中信息的收集，整理，传输；同时又为无线主干网络中的一个中继节点，负责将下一级的有线电源供电的无线传感器或有线传感器的信息传输到上一级的有线电源供电的无线传感器或有线传感器，整个工矿场所将由一个以上这种区域完全覆盖。
8.根据权利要求5或6所述的混合型无线传感器监测网络监测系统，其特征在于在有线电源供电的无线传感器周围还可以分布一个以上的独立电源供电的无线传感器；所述的独立电源供电的无线传感器为网络拓扑结构中的枝叶，以电池供电，撒布于很广的区域，它采集信息由有线电源供电的无线传感器接收，并由有线电源供电的无线传感器传输至无线传感器网络的终端。
9.根据权利要求5或6所述的混合型无线传感器监测网络监测系统，其特征在于所述的现有的有线传感器系统为混合型传感器网络中的一部分；在现有的有线传感器网络中，需要扩展的地方，安装一个无线电转发器，无线电转发器将接收到的无线电信号，转变成数字信号，按照现有的有线传感器的通讯协议或利用空置的通讯频带，将数字信号通过有线系统传输到监控中心服务器，完成无线信号到有线信号的转变和传输的功能；同时，转发器能接收监控中心服务器的数字信号，将这些数字信号转变成无线信号，通过无线通讯协议，传输到无线传感器网络中的各个节点，完成中心服务器对各个无线传感器网络节点的控制和监测。
10.一种根据权利要求5或6的混合型无线传感器监测网络监测系统的用途，其特征在于所述的混合型矿井监测系统，应用于矿井生产或石油，化工安全生产的监控领域。
全文摘要
一种混合型矿井无线传感器监测网络的方法及系统装置和用途，采用独立电源(电池)供电的无线传感器与有线电源供电的无线传感器相结合的混合布置方式。有线电源供电的无线传感器构成无线网络的主干网络，独立电源(电池)供电的无线传感器为无线网络的枝干网络，两种无线传感器共同组组成矿井中无线网络监测系统。网络中的传感器，通过线性递归路由算法，在现有的无线电网络中，找到最优的路由通路到监测中心服务器。整个传感器监测网络系统可以为两级或多级树形网络拓扑结构。同时，能兼容现有的有线传感器网络，实现从有线系统到无线系统的平滑过渡，同时能完成系统的扩展。
文档编号H04L12/28GK1949719SQ200610032500
公开日2007年4月18日 申请日期2006年11月1日 优先权日2006年11月1日
发明者曾锃 申请人:曾锃