尾矿库坝体浸润线自动化监测系统
发布时间：2022-10-03 16:12
我国尾矿库分布广泛,大部分存在着安全隐患,其中渗流是尾矿库安全事故的主要影响因素,渗流会造成尾矿库的滑坡、塌陷等安全事故。浸润线是渗流监测的重点,浸润线监测系统能够远程在线监测尾矿库中浸润线的变化情况,因此,建立该系统是非常必要的。现存的浸润线监测系统主要采用有线的数据传输方式,不便于大范围分散式地布设传感器。根据现有的问题,本文提出一种基于窄带物联网技术的尾矿库坝体浸润线自动化监测系统,实验结果表明了该系统的有效性。本文的研究内容及主要工作如下:（1）基于传感器、窄带物联网等技术,设计了一款低功耗、性能稳定的水位监测终端。该监测终端采用STM32RET6型单片机作为主控制器,通过优化电源电路、信号采集电路、数据传输电路等,实现了频率采集、温度采集、气压采集等功能,保证了数据采集的稳定性和可靠性。（2）通过优化扫频程序,以及对频率数据、温度数据、气压数据等进行滤波处理,提高水位数据的测量精度;将NB-IoT模组的网络传输程序移植到STM32RET6型单片机,并在OneNET平台上完成设备信息的注册,即可实现将采集到的水位、气压等监测数据上传至OneNET平台。（3）基于Visual S...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 课题来源及研究目的
1.2.1 课题来源
1.2.2 课题研究的目的及意义
1.3 国内外研究现状
1.4 本文主要内容
第二章 相关技术研究
2.1 NB-IoT技术概述
2.1.1 NB-IoT标准化发展历程
2.1.2 NB-IoT技术特点
2.1.3 NB-IoT网络架构
2.2 渗压计结构及工作原理
2.2.1 渗压计传感器结构
2.2.2 渗压计传感器工作原理
2.2.3 计算方法
2.3 本章小结
第三章 系统整体设计
3.1 系统设计原则
3.2 系统整体设计方案
3.3 本章小结
第四章 系统硬件设计
4.1 系统硬件总体结构
4.2 水位监测终端设计
4.2.1 单片机最小系统电路设计
4.2.2 电源电路设计
4.2.3 温度采集电路设计
4.2.4 激振电路设计
4.2.5 信号调理电路设计
4.2.6 气压传感器电路设计
4.3 数据传输单元设计
4.3.1 RS232信号电路设计
4.3.2 NB-IoT通信模块设计
4.4 本章小结
第五章 系统的软件设计
5.1 嵌入式软件设计
5.1.1 嵌入式软件设计内容
5.1.2 嵌入式软件开发环境
5.1.3 嵌入式软件程序架构
5.1.4 嵌入式软件设计流程
5.1.5 嵌入式软件设计实现
5.2 物联网云平台
5.2.1 物联网云平台简介
5.2.2 物联网云平台对接
5.3 监测中心软件设计
5.3.1 监测中心软件设计内容
5.3.2 监测中心软件开发工具
5.3.3 监测中心软件功能实现
5.4 本章小结
第六章 实验结果分析
6.1 实验室测试阶段
6.1.1 测试系统搭建
6.1.2 嵌入式软件测试
6.1.3 物联网平台测试
6.1.4 监测中心测试
6.2 现场应用阶段
6.3 误差分析
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析物联网对计算机通信的影响[J]. 黄思钊,李奕玥,田雨晨. 科技风. 2019(11)
[2]基于物联网的工业环境监控平台[J]. 林敬学,李会平. 电子设计工程. 2019(07)
[3]基于NB-IoT技术的智能井盖监测系统研究[J]. 任小强. 邮电设计技术. 2019(03)
[4]尾矿库安全监测预警系统设计[J]. 张健. 安全. 2019(03)
[5]基于TCP的Socket网络编程[J]. 王常衡,任广鹏,罗钦,卢曼. 科技经济导刊. 2019(07)
[6]NB-IoT技术简述及应用前景[J]. 谢岩. 数字通信世界. 2019(03)
[7]基于切比雪夫Ⅰ型低通滤波器设计ⅡR数字带通滤波器[J]. 陈绍荣,刘郁林,王开,徐舜. 通信技术. 2019(01)
[8]基于NB-IoT和OneNet云平台的环境监测系统[J]. 蔡友宏. 电子技术与软件工程. 2018(24)
[9]物联网平台发展分析及建议[J]. 叶文超,马涛. 广东通信技术. 2018(12)
[10]振弦式渗压计温度影响因素与解决方法[J]. 夏明,李杰,郑水华. 传感器与微系统. 2018(12)
硕士论文
[1]基于STM32和ZigBee的无线群控节点试验研究[D]. 刘瑶.华东理工大学 2018
[2]基于NB-IoT的城市声光污染监测系统研究[D]. 穆志洋.浙江大学 2018
[3]基于GPRS的大坝渗流监测系统研究与实现[D]. 郑辉.北京交通大学 2011
[4]大坝安全监测系统硬件集成的研究与应用[D]. 童颙.河海大学 2006
本文编号：3684385
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 课题来源及研究目的
1.2.1 课题来源
1.2.2 课题研究的目的及意义
1.3 国内外研究现状
1.4 本文主要内容
第二章 相关技术研究
2.1 NB-IoT技术概述
2.1.1 NB-IoT标准化发展历程
2.1.2 NB-IoT技术特点
2.1.3 NB-IoT网络架构
2.2 渗压计结构及工作原理
2.2.1 渗压计传感器结构
2.2.2 渗压计传感器工作原理
2.2.3 计算方法
2.3 本章小结
第三章 系统整体设计
3.1 系统设计原则
3.2 系统整体设计方案
3.3 本章小结
第四章 系统硬件设计
4.1 系统硬件总体结构
4.2 水位监测终端设计
4.2.1 单片机最小系统电路设计
4.2.2 电源电路设计
4.2.3 温度采集电路设计
4.2.4 激振电路设计
4.2.5 信号调理电路设计
4.2.6 气压传感器电路设计
4.3 数据传输单元设计
4.3.1 RS232信号电路设计
4.3.2 NB-IoT通信模块设计
4.4 本章小结
第五章 系统的软件设计
5.1 嵌入式软件设计
5.1.1 嵌入式软件设计内容
5.1.2 嵌入式软件开发环境
5.1.3 嵌入式软件程序架构
5.1.4 嵌入式软件设计流程
5.1.5 嵌入式软件设计实现
5.2 物联网云平台
5.2.1 物联网云平台简介
5.2.2 物联网云平台对接
5.3 监测中心软件设计
5.3.1 监测中心软件设计内容
5.3.2 监测中心软件开发工具
5.3.3 监测中心软件功能实现
5.4 本章小结
第六章 实验结果分析
6.1 实验室测试阶段
6.1.1 测试系统搭建
6.1.2 嵌入式软件测试
6.1.3 物联网平台测试
6.1.4 监测中心测试
6.2 现场应用阶段
6.3 误差分析
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析物联网对计算机通信的影响[J]. 黄思钊,李奕玥,田雨晨. 科技风. 2019(11)
[2]基于物联网的工业环境监控平台[J]. 林敬学,李会平. 电子设计工程. 2019(07)
[3]基于NB-IoT技术的智能井盖监测系统研究[J]. 任小强. 邮电设计技术. 2019(03)
[4]尾矿库安全监测预警系统设计[J]. 张健. 安全. 2019(03)
[5]基于TCP的Socket网络编程[J]. 王常衡,任广鹏,罗钦,卢曼. 科技经济导刊. 2019(07)
[6]NB-IoT技术简述及应用前景[J]. 谢岩. 数字通信世界. 2019(03)
[7]基于切比雪夫Ⅰ型低通滤波器设计ⅡR数字带通滤波器[J]. 陈绍荣,刘郁林,王开,徐舜. 通信技术. 2019(01)
[8]基于NB-IoT和OneNet云平台的环境监测系统[J]. 蔡友宏. 电子技术与软件工程. 2018(24)
[9]物联网平台发展分析及建议[J]. 叶文超,马涛. 广东通信技术. 2018(12)
[10]振弦式渗压计温度影响因素与解决方法[J]. 夏明,李杰,郑水华. 传感器与微系统. 2018(12)
硕士论文
[1]基于STM32和ZigBee的无线群控节点试验研究[D]. 刘瑶.华东理工大学 2018
[2]基于NB-IoT的城市声光污染监测系统研究[D]. 穆志洋.浙江大学 2018
[3]基于GPRS的大坝渗流监测系统研究与实现[D]. 郑辉.北京交通大学 2011
[4]大坝安全监测系统硬件集成的研究与应用[D]. 童颙.河海大学 2006
本文编号：3684385
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