河流流量无线遥测系统

论文摘要

我国是一个水害多发的国家,为了预防洪水淹井、河水溃入井下,需要对矿井井田范围内的河流实现流量的自动遥测和实时监测,及时发现河流水位的异常变化情况,对保证煤矿的安全生产具有重要的意义。针对目前河流流量监测系统的现状和存在的主要问题,我们设计了一种集信息采集技术、信息无线传输技术、信息处理技术及预测预报技术于一体的河流流量无线遥测系统。本系统除了可以测量水位,还可测量水温,应用范围广阔。系统包括智能传感器、GPRS数据传输终端、传输系统和监控中心四部分组成。智能传感器测量水文数据并通过RS-485总线传输给GPRS数据传输终端,然后由GPRS网络将水文信息以无线传输方式发送到监控中心计算机,完成数据的永久保存、打印输出,通过局域网可实现共享。监控计算机的控制命令或查询命令也可以通过GPRS网传送到GPRS数据传输终端,进而对各个智能传感器实行远程控制。本文着重阐述了系统方案的选择,智能传感器及监控中心软件的设计思路、工作原理、实现方法,并详细介绍了相关硬件电路和软件流程的设计。本系统优化了传统的流量监测系统,并与无线通信技术相结合,实现了流量监测的自动化、智能化、模块化、层次化和网络化。具有成本低廉、分布灵活、传输可靠等优点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的提出及意义
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势
• 1.3 本课题的主要研究内容
• 2 远程监控系统的数据传输方式及选取
• 2.1 传统的远程监控方式
• 2.2 无线数据传输方式
• 2.3 无线数据传输方式的性能比较和选择
• 3 基于GPRS的系统实现方案
• 3.1 系统功能设计
• 3.2 系统的性能要求
• 3.3 系统的结构和工作原理
• 3.4 系统整体方案设计
• 4 河流流量的测量方法
• 4.1 测验河段的选择和断面设立
• 4.2 量水堰槽的选择
• 4.3 巴歇尔槽（Parshall）
• 4.4 水位-流量的转换关系
• 5 智能传感器的设计
• 5.1 智能传感器的功能及组成
• 5.2 水位传感器的选择
• 5.3 超声波传感器测水位的原理
• 5.4 超声波传感器的设计
• 5.5 温度传感器的设计
• 5.6 供电电路的设计
• 5.7 RS485与MCU的通信设计
• 6 监控中心软件设计
• 6.1 软件的总体结构
• 6.2 软件的主要功能
• 6.3 本章小结
• 7 结论
• 7.1 主要结论
• 7.2 后续研究工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况
• 附录