矿井水文监测与预警系统

发布时间：2017-06-12 07:04

  本文关键词：矿井水文监测与预警系统，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：井下水灾害是煤矿安全生产的主要威胁之一。随着煤矿生产在开采深度和广度上的不断增加矿井水害也日趋严重,淹井事故频繁发生严重制约着煤炭工业的发展。国内对水文信息的采集、处理还存在很多不足,其表现在水文信息采集少、实时性差;对信息的处理处于散乱和不完善状态,不能科学地分析水害信息并能够及时预警;没能紧随互联网发展趋势始终局限在企业内部,极大的束缚了管理人员的活动空间和管理效率。本设计在传统单独监测地表、井下水文信息,独立处理的缺点做出改进,将地表和井下水文信息进行有效融合形成科学的管理与决策、并对大量数据分析的基础上做出预警。系统以地面遥测分站、井下监测分站、通信分站为采集终端,以企业内部服务器和云服务器为控制中心与发布中心,以GSM SMS/GPRS、RS-485、工业以太网为主要通信方式,为矿井打造一个实时性强、精度高、高度自动化以及辅助决策与预警的矿井水文动态监测与预警系统。本文首先对整个系统拓扑结构进行介绍,而后介绍了各个采集终端的硬件构架,详细介绍了各个模块的硬件电路以及工作原理。其次介绍了各个采集终端软件构架以及硬件层、驱动层、系统层和应用层的实现方式,并给出了各分站的工作流程图,重点介绍了GSM短信/GPRS通信以太网的DHCP实现。再次简单介绍了系统开发与测试步骤以及调试情况。最后介绍了云服务器的信息处理与发布功能。
【关键词】：矿井 水文监测 GSM SMS/GPRS DHCP 云系统
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD76;TP277
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-16
• 1.1 课题背景12
• 1.2 国内现有的水文监测系统普遍存在的不足与现状12-13
• 1.3 本水文监测系统的设计目的及意义13-14
• 1.4 本文研究的主要内容14-16
• 2 水文监测与预警系统拓扑结构16-18
• 3 水文监测与预警系统硬件设计18-50
• 3.1 水文遥测分站硬件设计18-35
• 3.1.1 遥测分站最小系统电路设计18-20
• 3.1.2 GSM/GPRS模块电路设计20-22
• 3.1.3 键盘模块电路设计22-25
• 3.1.4 液晶显示模块电路设计25-26
• 3.1.5 地面遥测分站数据采集模块电路设计26-30
• 3.1.6 电源模块设计30-33
• 3.1.7 Flash存储模块电路设计33-35
• 3.2 水文井下分站硬件设计35-46
• 3.2.1 井下分站最小系统电路设计35-39
• 3.2.2 RS485模块电路设计39-41
• 3.2.3 四路频率信号采集模块电路设计41-42
• 3.2.4 以太网模块电路设计42-46
• 3.3 通信分站硬件设计46-48
• 3.3.1 RS2-232电路设计46-48
• 3.3.2 其他电路的设计电路设计48
• 3.4 本章小结48-50
• 4. 水文监测与预警系统软件设计50-88
• 4.1 地面遥测分站软件构架50-76
• 4.1.1 硬件层51-59
• 4.1.2 驱动层59-66
• 4.1.3 操作系统层66
• 4.1.4 应用层66-73
• 4.1.5 系统任务流程图73-76
• 4.2 井下监测分站软件构架76-83
• 4.2.1 驱动层76-78
• 4.2.2 应用层78-82
• 4.2.3 程序流程图82-83
• 4.3 通信分站软件构架83-87
• 4.3.1 MODBUS简介84-86
• 4.3.2 通信分站流程图86-87
• 4.4 本章小节87-88
• 5. 水文监测与预警系统调试与运行88-98
• 5.1 系统软件调试88-94
• 5.1.1 新建项目工程89-92
• 5.1.2 系统调试92-94
• 5.2 系统现场测试94-95
• 5.3 云服务器信息控制与发布平台95-97
• 5.4 本章小节97-98
• 6 总结与展望98-100
• 参考文献100-104
• 攻读硕士学位期间发表论文情况104-106
• 致谢106

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张涛;刘永军;;浅谈矿井水文监测系统的维护[J];陕西煤炭;2013年02期

2 贾小燕;李正雷;;基于3G的环保或水文监测系统的实现[J];分析仪器;2013年06期

3 温珍玉;刘明荣;刘琼;韩伟;;赣州水文监测系统存在的问题及对策[J];江西水利科技;2005年04期

4 ;新产品新工艺[J];世界采矿快报;1995年14期

5 王新功;王艳丽;;基于WebGIS的矿井水文监测设备的实现研究[J];煤炭技术;2013年01期

6 刘中宽;周欢;;矿井水文监测系统在煤矿生产中的应用[J];煤炭技术;2013年09期

7 陈锡林;江苏南水北调区水文监测现代化的技术路线与实践[J];江苏水利;2003年08期

8 陈万胜;;CAN总线在煤矿水文监测系统中的应用[J];陕西科技大学学报(自然科学版);2012年04期

9 陈万胜;王继矿;张福平;李萍;;基于SMS(短消息)通信的水文长观孔的远程监测系统设计[J];煤田地质与勘探;2006年02期

10 李海鹏;;水文监测系统在煤矿的应用分析[J];科技致富向导;2013年29期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 陈勇;李光强;姜红;;重庆市应急水文监测技术前期研究[A];中国水文科技新发展——2012中国水文学术讨论会论文集[C];2012年

2 顾圣华;陈庆江;莫丹锋;李琪;;长江口区水文监测站网综合规划探讨[A];中国水文科技新发展——2012中国水文学术讨论会论文集[C];2012年

3 陈锡林;;江苏南水北调区水文监测现代化的技术路线与实践[A];中国水利学会2003学术年会论文集[C];2003年

4 闵骞;;干旱水文监测预警探讨[A];水生态监测与分析论文集[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 记者 王恩瑞　通讯员 梁述杰;国家投资6040万元完善我省水文监测设施[N];山西日报;2011年

2 首席记者 梁俊亮　通讯员 梁述杰;全省水文监测设施建设再发力[N];山西经济日报;2011年

3 杨永平;我市建成智能水文监测系统[N];商洛日报;2012年

4 记者 吴洪;明年要建成中小河流水文监测系统[N];福建日报;2012年

5 通讯员 陈蕾;上海长江口 形成“一网47站”水文监测布局[N];中国水利报;2013年

6 本报记者 张隽;用规章保障水文监测工作顺利开展[N];中国水利报;2011年

7 ;水文监测环境和设施保护办法[N];中国水利报;2011年

8 本报通讯员 朱端端;湖南怀化市水文监测助力河流生态修复[N];中国水利报;2013年

9 本报记者 王浩宇　刘彦海;一场直面生死的水文监测[N];中国水利报;2014年

10 由希尧 陈潮 刘超英;灌区水文监测方法[N];中国水利报;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘罗;矿井水文监测与预警系统[D];安徽理工大学;2016年

2 宋春伟;基于光纤传输的矿井水文监测及其分析系统研究与开发[D];武汉理工大学;2009年

3 陈钢;基于北斗的远程水文监测系统[D];西南石油大学;2013年

4 周琦;矿井水文监测系统的研究与设计[D];安徽理工大学;2014年

5 陈广;分布式水文监测系统的设计与实现[D];浙江工业大学;2013年

6 陈坚雄;珠江三角洲水文监测站网优化与系统整体规划研究[D];武汉大学;2004年

7 伊元梅;多功能水文监测终端系统设计[D];西安工程大学;2012年

8 熊萍;分布式数据环境下煤矿水文监测智能预警系统研究与开发[D];武汉理工大学;2009年

9 陈炜;Web GIS在水文监测系统中的应用研究与实现[D];东华大学;2015年

10 杨雅莉;基于GSM的水文监测系统[D];西安电子科技大学;2009年

  本文关键词：矿井水文监测与预警系统，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：443486