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煤矿电网输电线为煤矿的安全生产提供动力保障,在其故障检测中,WSN技术相比传统的有线检测技术具有自组织、功耗低、灵活度高、传输延迟低等多方面的优势,但其前提是各WSN节点时钟能够保持同步,从而协作的处理数据信息,使煤矿电网输电线故障点的定位能够准确、快速、可靠。本文主要讨论研究了煤矿电网输电线路故障检测的WSN时间同步问题,主要研究内容包括:(1)结合WSN的典型网络拓扑结构以及煤矿电网输电线路的带状拓扑,本文提出了一种基于WSN的树状分层时间同步算法RBTP。此算法分为层次发现及子节点收集和时间同步两个阶段。整个WSN节点分为参考节点、应答节点以及非应答节点。参考节点与应答节点之间的同步数据包采用双向报文交换,对采集的同步时间戳数据利用最大似然估计进行处理以估算出时钟相偏和频偏。在参考节点与其它非应答节点之间,采用最小二乘法对同步时间戳信息进行处理,以实现两者之间的同步。通过MATLAB仿真,该算法的能耗相比于传统的TPSN算法降低了一个数量级,比RBS算法降低了两个数量级,且同步精度在仿真显示的同步次数范围内能够满足煤矿电网输电线路故障检测对时间同步精度的要求。(2)结合煤矿输电线路的拓扑结构,并在对RBTP算法仿真分析的基础上设计了一种基于WSN的簇状分层时间同步算法CLLTP。该算法分为分簇分层和时间同步两个阶段,同步阶段又可细分为簇头节点以及簇内节点同步。簇头节点与基准节点之间采用双向组播同步机制,并利用最大似然估计计算时钟偏差;簇内节点采用双向广播同步机制,并利用最大似然估计计算簇头节点与二级簇头节点之间的时钟偏差,利用最小方差无偏估计计算簇内其它节点与簇头节点之间的时钟相偏和频偏。仿真表明,此算法与RBTP算法相比能耗略微提高,但获得了较高的同步精度,能够在更长的同步周期内满足煤矿输电线路故障检测对时间同步精度的要求。本文研究的时间同步算法相比于传统的时间同步算法能耗大幅度下降,且能够满足煤矿电网输电线路故障检测对时间同步精度的要求。