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露天煤矿边坡应力无线远程监控系统

作　者: 张亮
导　师: 杨顺
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 露天煤矿边坡应力边坡监测技术数据采集远程监控
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

露天煤矿边坡应力监测是露天煤矿安全生产的重要保障部分。本设计的目的在于设计并实现一套露天煤矿边坡应力无线远程监控系统。本设计通过对现有边坡监测技术的分析,选用锚索测力计监测露天煤矿边坡应力;同时提出了基于GSM网络短信服务为核心技术的远程传输方案;以微处理器AT89S52为主控芯片设计了分节点应力监测电路,完成了现场数据的采集、监测与传输;在制定通信协议的基础上,通过MC35i短信模块的应用完成数据的远程传送;通过中心监测计算机管理软件的设计实现分节点的手动查询与自动查询,数据库列表显示和图形曲线的显示。经调试后的硬件电路和软件程序实现了边坡应力的远程采集、传输和管理。经过8个月的现场运行,验证了本设计是一套可靠有效的露天煤矿边坡应力无线远程监控系统。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-10
引言  10-13
  1.1 露天煤矿边坡稳定性监控系统研究的意义与现状  10-12
    1.1.1 露天煤矿边坡稳定性监控系统研究的意义  10
    1.1.2 露天煤矿边坡稳定性监控研究的现状  10-11
    1.1.3 露天煤矿边坡稳定性监控存在的问题  11-12
  1.2 课题背景及所要完成的工作  12-13
2 系统的总体分析  13-22
  2.1 露天煤矿边坡应力无线远程监控系统设计  13-14
  2.2 无线通信网络的选择  14-18
  2.3 GSM 通信系统的组成及特点  18-21
    2.3.1 GSM 主要特点  19
    2.3.2 基于GSM 网络的SMS 系统  19-21
  2.4 本章小结  21-22
3 分节点应力采集与应力数据传输控制设计  22-48
  3.1 分节点应力采集与传输的硬件设计  22-36
    3.1.1 微控制器模块  23-25
    3.1.2 变压、整流、前置选通电路设计  25-29
    3.1.3 前置放大电路设计  29-30
    3.1.4 后置选通电路设计  30-32
    3.1.5 滤波、二级放大电路设计  32-35
    3.1.6 电源部分设计  35-36
  3.2 振弦式荷载传感器测频关键技术  36-43
    3.2.1 振弦式荷载传感器测量精度的研究  36-41
    3.2.2 振弦式荷载传感器频率测量方法的研究  41-43
  3.3 分节点应力采集与传输的软件设计  43-47
    3.3.1 短消息处理程序流程图  44-45
    3.3.2 计频程序流程图  45-46
    3.3.3 Q 模式处理程序流程图  46-47
  3.4 本章小结  47-48
4 通信协议设计与AT 指令介绍  48-57
  4.1 通信协议设计  48-51
    4.1.1 节点定义  48
    4.1.2 通信方式  48-51
    4.1.3 分节点的中心号码设置  51
  4.2 MC35i 短信模块  51-52
    4.2.1 GSM 模块的主要技术指标  52
    4.2.2 数据接口  52
  4.3 AT 指令介绍  52-56
    4.3.1 AT 指令的概念  52-53
    4.3.2 AT 指令的格式  53
    4.3.3 短消息命令  53-56
  4.4 本章小结  56-57
5 中心节点监控软件设计  57-65
  5.1 系统数据库设计  59-60
  5.2 中心监测系统的软件与功能介绍  60-62
  5.3 VC 内存绘图  62-64
  5.4 本章小结  64-65
6 系统测试  65-76
  6.1 分节点数据采集传输电路板的性能指标  65-66
  6.2 振弦式荷载传感器脉冲信号采集实验  66-68
  6.3 测周法计频实验  68-69
  6.4 硬件数据采集实验  69-70
  6.5 电源电压对系统工作的影响实验  70-72
  6.6 系统总体工作实验  72-75
  6.7 本章小结  75-76
结论  76-77
参考文献  77-79
附录A 分节点电路板PCB 图  79-80
附录B JXL-3 型振弦式荷载传感器介绍  80-81
作者简历  81
在学期间从事的科研工作  81-83
学位论文数据集  83-84

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