基于网格划分的井下无线充电装置部署算法

郭雨^1,2,3，刘晓明^1,4，冯凯^1,2,3，丁恩杰^1,2,3，赵端^1,2,3

1. 中国矿业大学信息与控制工程学院2. 中国矿业大学物联网(感知矿山)研究中心3. 矿山互联网应用技术国家地方联合工程实验室4. 南京林业大学信息科学技术学院

摘 要：针对利用无线充电装置为井下无线可充电传感器网络进行能量传输的场景,将充电装置的部署转化为充电覆盖问题,并结合充电模型建立了最优充电覆盖模型。为求得最优充电覆盖模型的近似最优解,提出了一种基于网格划分的无线充电装置部署算法。该算法通过网格划分及扫描的方式确定充电装置的最优位置,在满足所有传感器节点充电覆盖的同时,最小化充电装置的数量。仿真结果表明,传感器节点数量较少时,网格大小对充电覆盖的影响不大,但充电半径对充电装置数量的影响较大;传感器节点数量较多时,网格大小对充电覆盖有一定的影响,但充电半径对充电装置数量的影响不大,当充电半径超过一定范围时,所需充电装置数量几乎不变。

关键词：井下无线充电;井下无线充电装置部署;无线可充电传感器网络;无线充电装置;网格划分;充电覆盖;