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采用Wi-Fi技术的矿用无线通信系统能够给井下通信带来灵活性和方便性。由于煤矿环境对于安全性的要求较高,研究通信系统的可靠性问题显得十分重要。将通信系统分为主要由通信信道和通信终端两部分组成,分别考虑它们的可靠性问题。 通信信道可靠性的研究主要在信道中通信协议层面上考虑。针对矿井Wi-Fi网络数据传输具有的单个数据包小、数据包数量巨大的特点,提出关键包可靠性的概念。并基于这个思想,设计了一种关键包可靠传输协议,该协议定义了两种终端类型,包括四种类型的数据包,采用关键包可靠机制进行通信交互。在对协议的性能进行研究时,引入了可靠度指标,用以定量研究传输协议的可靠性。结合可靠度的理论分析表明,协议在满足一定可靠性条件的同时能够取得较高的传输效率和吞吐量。最后,在以上设计与分析的基础上,完成了一个基于UDP的协议实现,并测试了协议的实际运行性能。 在通信终端方面,主要对终端操作系统之上的通信进程的可靠性进行研究。为避免单个进程的故障导致整个软件系统的运行异常,设计了一种多进程守护机制。该机制采用基于消息的进程通信方式运作,使用三种守护机制,能够发现并恢复运行异常的进程。在完成了详尽的设计后,实现了基于Windows系统的多进程守护机制,并测试了它的运行结果。 在以上两个主要模块的基础上,再加入其他应用模块,最终实现了用于矿井运输设备网络管理与控制的可靠通信系统。测试表明其功能能够达到预期效果。