煤矿井下环境恶劣,持续稳定的监测是保障矿井安全生产的必要需求,部署在煤矿中的无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)可以为煤矿开采工作者提供更加安全可靠的技术支撑,但传感器节点的能量受限问题一直阻碍了传统WSNs的发展,特别是在要求传感器节点持续工作的矿井巷道中。在过去的几年中,无线可充电传感器网络(Wireless Rechargeable Sensor Networks,WRSNs)已经被提出并且得到广泛地研究,WRSNs能够有效地解决节点能量供应问题。在WRSNs中,若要保证传感器节点持续稳定地工作,最核心的问题就是如何设计合理的充电策略。本文针对矿井巷道的特殊环境,将无线充电技术应用于井下传统的WSNs中,分析了煤矿井下一维情况以及二维情况,针对不同情况来研究适用于矿井无线可充电传感器网络的充电策略。首先,本文研究分析了传统充电策略井下应用的弊端,即多辆充电小车并行工作在狭长的煤矿巷道内,极有可能导致拥堵情况的发生,而且,针对目前现有的一维情况下的现有的充电策略,考虑到它们并不能高效地完成充电任务,充电的能量利用率并不理想,充电一轮所消耗的时间也不尽如人意,在此基础上,我们提出了适合煤矿巷道的分布式移动协同充电策略,然后通过大量的仿真实验,分析了不同节点数量、MC的移动速度、充电效率等对能量利用率的影响。接着,本文研究分析了二维情况下传统的按需充电策略只考虑时间空间的弊端,最典型的就是NJNP充电策略,这是一种抢占式的充电策略,针对它所忽视的因素,本文提出了多模块协同充电策略,本文提出了一种基于Dijkstra算法的多模块协同充电策略,用于寻找网络中遍历所有节点的最短路径。多模块协同充电策略首先根据距离、能量和寿命定义节点之间的充电拓扑。由于MCs电池容量的两个电量限制,MCs不能同时对所有的传感器节点进行充电。在此基础上,提出了两种不同的充电调度方法。此外,为了延长整个WRSNs的使用寿命,设计了两种充电策略,提高了WRSNs的能耗和使用寿命。多模块协同充电可分为三个阶段:充电拓扑、充电调度和充电策略阶段,每个阶段考虑多个影响因素:充电拓扑阶段定义充电范围,构建充电拓扑;充电调度阶段选择节点进行充电;多模块协同充电设计了两种基于Dijkstra算法的充电调度方法;在充电策略阶段计算了节点的能量需求,确定最终的候选充电节点。随后通过大量仿真分析了该策略的成本花费和能量利用率情况。该论文有图33幅,表2个,参考文献80篇。