将无线传感器网络应用于负载动态变化的监控网络,将有效地提高安全生产和管理的水平。不同与传统网络,无线传感器网络的MAC技术要面对更多的问题,尤其是节点能量受限问题。因此,尽可能提高系统能效性和降低通信延时是这类监控系统中需要解决的关键问题。煤矿综合监控系统属于典型的负载动态变化的监控网络,本文通过对煤矿监控系统的整体分析,建立了一个普遍适用于煤矿综合监控系统的分层模型,为这类系统的设计和实现提供一定的理论研究基础。并在此基础上,提出一种适用于这类负载动态变化的监控系统的MAC协议——ASMAC(AdaptiveSensorMAC)。ASMAC是以SMAC协议为蓝底并提出两种新的改进机制:(1)SMAC协议中使用的退避机制采取的是固定的CW(竞争窗口),这使得SMAC难以适应负载变化的网络。在实际的监控应用中,网络负载是实时变化的。当网络负载变大时,SMAC中固定的CW就不满足网络要求,不能很好的解决网络冲突,导致延时显著增加、吞吐率下降。ASMAC使用一种新的基于发送失败次数的自适应慢速退避算法,节点能根据发送失败的次数动态的调整CW的大小,使其能有效的解决由于网络负载增加而导致的冲突,降低了网络延时,提高了网络吞吐率。(2)SMAC协议中使用周期性侦听休眠机制使节点尽量处于低功耗的休眠状态,从而降低能耗。但它采用的是10%的固定占空比机制,当节点负载增加到一定程度时,发送节点经常要等待接收节点从休眠中醒来然后再进行数据传输,导致网络的延时显著增加,吞吐率下降。而如果改为采用较大的固定占空比,在轻负载情况下又存在过多空闲侦听。ASMAC使用一种新的自适应古空比调整机制,节点通过判断单位时间段内负载情况,动态调整占空比,从而有效的降低网络延时,增加网络吞吐率。本文在最后通过NS2进行仿真,仿真结果证明:与原始SMAC相比较,ASMAC能较好地适应负载的动态变化,在保证能效性的前提下在实时性和吞吐率两方面的性能都有显著提高。