随着浅层固体矿物资源逐渐枯竭,超深井筒无疑会成为深部矿物资源开发的必然选择。超深井筒作为整个矿井的咽喉部位,其壁面应力应变状态、提升系统故障演变、附属设施(井架、罐道、排水管路等)结构变形情况都将成为保证煤炭生产提升环节安全可靠运行的关键因素。而现有的人工巡检、计划式过剩维修、目标不明确的欠维修明显效率低、经济成本高、难以精细监测,没有全局层面的系统性和连续性。同时,就井筒的监测技术而言,三维扫描、结构光传感器的发展为井筒变形监测提供了新的思路,然而如何实现对超深井筒的变形、附属结构及环境数据的全局了然,鲜有研究报道。本文针对以上问题,为实现超深井筒全局监测引入移动传感器网络,借助井筒视觉类监测的新思路,以不同于传统无线传感器节点的节点系统为研究对象,分别解决节点系统在井筒中移动、能量获取和网络部署的问题,为面向超深井筒的视觉类网络监测提供移动平台、能量供给参考和链状网络基础。本文的主要研究工作如下:1)设计并试制了节点系统移动模块——爬绳装置。结合超深井筒监测需求下的移动功能要求,研制了适应钢丝绳的节点系统垂直移动装置,对其关键部件进行了防爆校核和设计说明,完成了驱动电机调速实验,得到了较为稳定的速度输出,记录了样机爬钢丝绳和钢管的情况,样机可以实现既定的悬停、上爬和下行功能,在钢丝绳上正常上爬时,速度在7cm/s左右波动。2)研究了基于井筒风能获取的节点系统能量供给模块性能。分析了井筒风速条件下节点系统能量收集的可行性,提出了基于微型风力发电机的风能收集方案,并分别从数值模拟和实验角度研究了能量供给模块微型风力发电机沿圆周均匀布置的数量对其发电性能的影响,根据模拟和实验结果确定了在节点系统尺寸条件下,既满足供电要求、又不相互干扰的微型风力发电机合理布置数量为6。3)设计了超深井筒监测线路的线型部署算法及协同修复策略。阐述了节点系统的二维、三维感知模型以及正常工作时的巡检模式,定义了节点系统移动区间L,并对能量供给进行计算说明,提出了基于移动区间cr重叠率条件下的超深井筒监测线路线型均匀层次部署算法,考率到可能出现的节点系统感知功能故障和通信功能故障,设计了节点系统网络层面的协同修复策略并通过仿真分析验证了策略的有效性,修复后网络的线域覆盖度不低于线域覆盖度的要求值1。