基于无线Mesh网络的尾矿库监测通信系统研究

发布时间：2019-11-03 10:45

【摘要】：尾矿库是矿山企业进行选矿生产的重要设施之一，用于堆存选矿工艺排出的尾矿废渣。近年来，国内外尾矿库安全事故时有发生，不但影响到矿山企业的正常生产与健康发展，而且严重威胁到人民群众生命财产安全，并对生态环境造成破坏，因此尾矿库安全监测显得尤为重要。目前已投入使用的尾矿库安全监测系统多数以有线方式连接进行通信，当出现雷暴和强降雨等恶劣天气时，传统尾矿库在线监测系统容易出现通信系统瘫痪问题，致使难以发挥监测系统应有的作用。本文采用基于无线Mesh网络通信技术的尾矿库安全监测通信系统，它能够保证关键监测数据及时上传，可以为应急指挥处理尾矿库险情赢得宝贵时间。本文主要研究内容包括以下几个方面： （1）对现有尾矿库安全监测通信系统及其主要监测对象进行分析。在结合常见无线通信技术性能对比分析的基础上，提出构建基于无线Mesh网络的尾矿安全监测通信系统。 （2）采用基于无线Mesh网络的尾矿库监测通信系统总体结构设计方案，围绕监测通信系统的硬件组成、软件协议和网络拓扑结构等三方面展开研究。采用一种混合树形网络拓扑结构，仿真结果表明该结构能够降低无线节点能耗和延长网络的生存时间。 （3）根据无线Mesh网络路由设计要求，对现有路由算法进行分析，以及对无线Mesh网络传输路径进行分析，建立无线Mesh网络的最短传输路径。针对无线传感节点的能耗较大等问题，设计一种应用跨层设计原理和非均匀簇结构相结合的改进型路由算法——HREE算法，仿真结果表明该算法能够实现各层信息共享，节约无线节点能量，以及提高监测通信系统的可靠性。 （4）运用功能模块化设计方法，对尾矿库监测通信系统进行硬件设计，包括能量供应模块、无线通信网络收发模块、信号采集和串口通信模块等模块的设计与分析。针对尾矿库安全监测系统易遭受雷击等问题，对监测通信系统进行防雷设计。 （5）以某尾矿库工程项目为平台，对本文设计的基于无线Mesh网络的尾矿库监测通信系统进行现场测试试验，测试结果表明该监测通信系统的网络性能稳定和安全性高。
【图文】：

第二章 尾矿库监测通信系统需求分析2.2 尾矿库监测通信系统主要传输量分析根据国家安监总局颁布的《尾矿库安全监测技术规范》（AQ 2030—2010）的要求[14]，选择坝体形变、浸润线、降雨量、干滩、渗流、库水位等作为判断尾矿库安全状态的重要指标，需要对这些对象进行监测或监控，这些监测量也是尾矿库监测通信系统传输的主要传输量，尾矿库安全监测系统主要监测量示意图如图 2.1 所示。

测压管量出的水压经过公式换算得出浸润线的高度[18]，浸润线监测示意图如图2.3 所示。图 2.3 浸润线监测示意图2.2.3 渗流监测尾矿库坝体渗流监测包括渗流压力、绕坝渗流和渗流量等监测，渗流压力通常采用渗压计进行测量，，渗压计和测读仪表的量程应根据工程的实际情况来选定。渗流量的监测可采用人工量杯观测和量水堰通常采用三角堰和矩形堰两种形式：三角堰一般适用于流量较小的场合，矩形堰一般适用于流量较大的场合[19]。本系统采用超声波液位传感计
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD76;TN929.5

【参考文献】

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1 陈建富;梁从主;赵兴国;;用于光伏系统的DC/DC模块化变换器研制[J];电力电子技术;2006年06期

2 郑彦光;徐平平;常瑞;;无线Mesh网络技术及其应用[J];电力系统通信;2007年07期

3 沈呈;陆一飞;夏勤;王萃寒;;基于节点区分和跨层设计的无线Mesh网路由协议[J];东南大学学报(自然科学版);2009年04期

4 曾群伟;谢殿荣;苏举端;袁梅;;尾矿库溃坝的安全监测[J];工业安全与环保;2010年01期

5 王雷春;马传香;;传感器网络中基于多级选举的非均匀簇头选择算法[J];计算机科学;2010年04期

6 李成法;陈贵海;叶懋;吴杰;;一种基于非均匀分簇的无线传感器网络路由协议[J];计算机学报;2007年01期

7 王雪莉;卢才武;顾清华;刘子实;;无线定位技术及其在地下矿山中的应用[J];金属矿山;2009年04期

8 何林;李克民;;无线Mesh网络技术在露天矿通信系统中的应用前景[J];金属矿山;2012年04期

9 卢旭;程良伦;;高数据融合的非均匀分簇无线传感器网络路由协议[J];计算机应用研究;2009年04期

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本文编号：2555040