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无线传感器网络具有自组织、快速展开、抗毁性强等特点，在军事、环境检测、医疗健康、工业控制等方面有着十分广阔的应用前景。近几年来，随着无线通信、集成电路、传感器及微电机系统等技术的发展，使得大规模生产体积小、成本地、具有数据采集、短距离无线通信和数据处理能力的传感器节点成为可能。技术条件的成熟极大的拓宽了无线传感器网络的应用领域。而煤矿系统中，是无线传感器网络未来应用的一个重要领域。
随着我国经济的持续高速发展，对于煤矿资源的需求不断上升，煤矿的产量也大幅提高。但我国煤矿的自然环境复杂多变，煤矿生产中基础设施落后，安全生产管理薄弱，给煤矿开采带来了很多的不安全因素。2004年，我国煤矿事故总数高达3639起，死亡人超过6000人。而美国，2004年的因煤矿事故死亡的人数28人（并非瓦斯爆炸等事故死亡，是其他工伤意外死亡）。美国的煤矿安全生产历史经验表明，煤矿工业安全生产是一项科学的系统管理工程。可见我国煤矿生产存在着较大的问题，同时也说明我国的煤矿生产安全存在着较大的提升空间。
由于无线传感器网络具有安装简便，维护方便，可重复利用等特点，特别适合应用于煤矿系统。但煤矿系统有其自身的特点，现有的无线传感器网络协议不能很好的满足煤矿系统的需求，因此我们在已有无线传感器网络协议的基础上，开发了适合煤矿中的无线传感器网络协议。
本方案中，节点分为固定节点与移动节点两种。这两种节点，物理层都采用IEEE802．15．4网络协议规定的物理层协议。MAC层，固定节点采用改进的X-MAC协议，移动节点采用一种基于时分与频分的MAC机制。网络层，移动节点采用了基于梯度的CTP路由协议，移动节点采用分簇路由协议。
在本方案的实现中，硬件平台采用micaz，软件平台基于tinyOS，在实验室环境做了测试。