【摘要】：尾礦庫是礦山企業(yè)進行選礦生產(chǎn)的重要設(shè)施之一，用于堆存選礦工藝排出的尾礦廢渣。近年來，國內(nèi)外尾礦庫安全事故時有發(fā)生，不但影響到礦山企業(yè)的正常生產(chǎn)與健康發(fā)展，而且嚴重威脅到人民群眾生命財產(chǎn)安全，并對生態(tài)環(huán)境造成破壞，因此尾礦庫安全監(jiān)測顯得尤為重要。目前已投入使用的尾礦庫安全監(jiān)測系統(tǒng)多數(shù)以有線方式連接進行通信，當(dāng)出現(xiàn)雷暴和強降雨等惡劣天氣時，傳統(tǒng)尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)容易出現(xiàn)通信系統(tǒng)癱瘓問題，致使難以發(fā)揮監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)有的作用。本文采用基于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的尾礦庫安全監(jiān)測通信系統(tǒng)，它能夠保證關(guān)鍵監(jiān)測數(shù)據(jù)及時上傳，可以為應(yīng)急指揮處理尾礦庫險情贏得寶貴時間。本文主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面： （1）對現(xiàn)有尾礦庫安全監(jiān)測通信系統(tǒng)及其主要監(jiān)測對象進行分析。在結(jié)合常見無線通信技術(shù)性能對比分析的基礎(chǔ)上，提出構(gòu)建基于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的尾礦安全監(jiān)測通信系統(tǒng)。 （2）采用基于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的尾礦庫監(jiān)測通信系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，圍繞監(jiān)測通信系統(tǒng)的硬件組成、軟件協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)等三方面展開研究。采用一種混合樹形網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，仿真結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)能夠降低無線節(jié)點能耗和延長網(wǎng)絡(luò)的生存時間。 （3）根據(jù)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)計要求，對現(xiàn)有路由算法進行分析，以及對無線Mesh網(wǎng)絡(luò)傳輸路徑進行分析，建立無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的最短傳輸路徑。針對無線傳感節(jié)點的能耗較大等問題，設(shè)計一種應(yīng)用跨層設(shè)計原理和非均勻簇結(jié)構(gòu)相結(jié)合的改進型路由算法——HREE算法，仿真結(jié)果表明該算法能夠?qū)崿F(xiàn)各層信息共享，節(jié)約無線節(jié)點能量，以及提高監(jiān)測通信系統(tǒng)的可靠性。 （4）運用功能模塊化設(shè)計方法，對尾礦庫監(jiān)測通信系統(tǒng)進行硬件設(shè)計，包括能量供應(yīng)模塊、無線通信網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊、信號采集和串口通信模塊等模塊的設(shè)計與分析。針對尾礦庫安全監(jiān)測系統(tǒng)易遭受雷擊等問題，對監(jiān)測通信系統(tǒng)進行防雷設(shè)計。 （5）以某尾礦庫工程項目為平臺，對本文設(shè)計的基于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的尾礦庫監(jiān)測通信系統(tǒng)進行現(xiàn)場測試試驗，測試結(jié)果表明該監(jiān)測通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)性能穩(wěn)定和安全性高。
【圖文】：

第二章 尾礦庫監(jiān)測通信系統(tǒng)需求分析2.2 尾礦庫監(jiān)測通信系統(tǒng)主要傳輸量分析根據(jù)國家安監(jiān)總局頒布的《尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（AQ 2030—2010）的要求[14]，選擇壩體形變、浸潤線、降雨量、干灘、滲流、庫水位等作為判斷尾礦庫安全狀態(tài)的重要指標，需要對這些對象進行監(jiān)測或監(jiān)控，這些監(jiān)測量也是尾礦庫監(jiān)測通信系統(tǒng)傳輸?shù)闹饕獋鬏斄�，尾礦庫安全監(jiān)測系統(tǒng)主要監(jiān)測量示意圖如圖 2.1 所示。

測壓管量出的水壓經(jīng)過公式換算得出浸潤線的高度[18]，浸潤線監(jiān)測示意圖如圖2.3 所示。圖 2.3 浸潤線監(jiān)測示意圖2.2.3 滲流監(jiān)測尾礦庫壩體滲流監(jiān)測包括滲流壓力、繞壩滲流和滲流量等監(jiān)測，滲流壓力通常采用滲壓計進行測量，，滲壓計和測讀儀表的量程應(yīng)根據(jù)工程的實際情況來選定。滲流量的監(jiān)測可采用人工量杯觀測和量水堰通常采用三角堰和矩形堰兩種形式：三角堰一般適用于流量較小的場合，矩形堰一般適用于流量較大的場合[19]。本系統(tǒng)采用超聲波液位傳感計
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD76;TN929.5

【參考文獻】

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本文編號：2555040