1、近年來，煤礦安全生產對信息化水平要求越來越高，傳統(tǒng)的有線通信網絡因覆蓋范圍有限、適應能力較差等原因，逐漸地采取無線通信作為補充手段。本文就是在這樣的環(huán)境背景下，提出煤礦井下有線、無線網絡相結合，融合不同網絡的設想，進而設計出異構融合網關，通過網關實現不同網絡間的互相通信，擴大井下網絡信號的覆蓋范圍，為煤礦井下大型設備的無人值守、井下環(huán)境監(jiān)測以及地面遠程監(jiān)控提供通信保障。
　　本文首先對井下的各種感知網絡的網絡協(xié)議、網絡結構及其在井

2、下的應用方向等方面進行了詳細介紹，接著總結了各種無線感知網絡和有線通信網絡的異構性。在此基礎上，提出了融合各種異構網絡的分層融合網關模型，本文分別從軟硬件方面進行了設計實現。
　　硬件方面，網關芯片系統(tǒng)采用MIPS24KC為核心的32位嵌入式微處理器Ralink RT5350作為硬件平臺，它同時具有AP熱點的接入功能、以太網交換接口、USB接口以及串口的支持，在RT5350的外圍擴展出CC2530芯片，通過RT5350的全功能US

3、RT串口與CC2530通信。軟件方面，移植Open Wrt系統(tǒng)到RT5350中，設置OpenWrt系統(tǒng)對WiFi模塊的支持，網絡攝像頭可以通過WiFi網絡上傳視頻監(jiān)控信息，同時，網關還可以連接USB攝像頭完成視頻畫面采集。
　　為保證一個網關的失效不影響整個網絡的有效性，對網關采取了Mesh的組網方式，軟硬件的結合，使得網關能夠通過RJ45接口與外圍的快速以太網模塊連接，實現網關與外部網絡的通信，內部通過串口與ZigBee模塊通信

4、，外部網絡或者WiFi網絡都能夠控制ZigBee網絡或者接收ZigBee網絡的數據;網絡攝像頭節(jié)點可通過RT5350的USB接口或者無線WiFi的方式將監(jiān)控視頻畫面發(fā)送到外部以太網，網關允許WiFi網絡內的智能終端對ZigBee網絡的感知節(jié)點進行動態(tài)控制，外部網絡內的設備也可通過以太網遠程地控制井下設備，實時獲取井下信息。
　　異構融合網關實現了不同網絡內終端的相互通信，即實現了基于不同業(yè)務類型、不同數據速率以及不同網絡類型的節(jié)點