本文關(guān)鍵詞：基于STM32的礦井水文監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤炭是我國最重要的自然資源之一，是保障人民生活質(zhì)量、各行業(yè)順利生產(chǎn)的重要能源。隨著我國對煤炭資源勘探工作的不斷深入，煤礦面積的不斷擴大以及礦區(qū)的不斷增多，對煤礦各項的管理工作也越來越困難。為了使煤炭開懫行業(yè)能夠順利的進行，生命財產(chǎn)安全是所有工作的首位。近年來因為煤礦滲水、漏水引起的事故越來越多，因此煤礦水文監(jiān)測工作十分重要。在保障煤礦開采正常進行的前提下，，設(shè)計一套可以實時掌握水文信息并且有效預(yù)警的礦井水文監(jiān)測系統(tǒng)，是整個煤炭開采行業(yè)一項迫切需求解決的問題。 結(jié)合我國煤礦行業(yè)的實際情況，本文針對我國現(xiàn)有的礦井水文監(jiān)測系統(tǒng)所采用的技術(shù)進行深入研究后，設(shè)計一種以RS-485總線為核心網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸，傳感器進行相關(guān)信息采集，工業(yè)以太網(wǎng)為上層網(wǎng)絡(luò)與上位機通信的礦井水文監(jiān)測系統(tǒng)。在井下各巷道建立以STM32微處理器為核心的通信分站，起到承上啟下的中轉(zhuǎn)作用，現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通過各智能傳感器將水位、水壓、水溫和流量等水文信息通過RS-485總線發(fā)送至通信分站，通信分站再將數(shù)據(jù)經(jīng)串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊發(fā)至上位機，上位機可以在任何時間發(fā)送指令查詢和設(shè)置指定通信分站和傳感器，將所有上傳的水文數(shù)據(jù)存儲在服務(wù)器中，并且在辦公局域網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)共享。 建立可靠的突水模型，從上位機中將對應(yīng)區(qū)域的水文數(shù)據(jù)進行讀取，利用突水模型運算得到的數(shù)值表示該區(qū)域內(nèi)突水發(fā)生可能性的大小，這個數(shù)值稱為突水指數(shù)。之后經(jīng)過大量水文數(shù)據(jù)的整合得出突水判斷閥值，把礦區(qū)劃分為安全區(qū)、可能突水區(qū)、突水危險區(qū)三種，并且將劃分結(jié)果與已知情況對比。使整個水文監(jiān)測系統(tǒng)擁有數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸及分析的功能，實現(xiàn)及時預(yù)警和報警的效果。
【關(guān)鍵詞】：礦井水文 突水模型 現(xiàn)場總線 傳感器
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD76
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外礦井水文監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國內(nèi)現(xiàn)狀分析12-13
• 1.2.2 國外現(xiàn)狀分析13-14
• 1.2.3 礦井水文信息系統(tǒng)的發(fā)展方向14-15
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 相關(guān)技術(shù)分析17-27
• 2.1 傳感器技術(shù)17-20
• 2.1.1 傳感器的組成17-18
• 2.1.2 傳感器的分類18-19
• 2.1.3 傳感器的基本特性19-20
• 2.2 現(xiàn)場總線技術(shù)20-23
• 2.2.1 現(xiàn)場總線技術(shù)特點20-22
• 2.2.2 RS-485 總線技術(shù)22-23
• 2.3 工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)23-24
• 2.4 突水模型建立24-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 系統(tǒng)總體設(shè)計27-37
• 3.1 系統(tǒng)需求分析及實現(xiàn)方案27-31
• 3.1.1 主要功能及技術(shù)指標27-28
• 3.1.2 系統(tǒng)整體方案設(shè)計28-30
• 3.1.3 通信分站硬件部分設(shè)計30-31
• 3.2 系統(tǒng)主要芯片選型31-33
• 3.3 傳感器選擇33-35
• 3.3.1 壓力傳感器33
• 3.3.2 流量傳感器33-34
• 3.3.3 水位傳感器34-35
• 3.4 串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊選擇35-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第4章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計37-46
• 4.1 通信分站電路設(shè)計37-39
• 4.1.1 DS1302 時鐘電路37-38
• 4.1.2 E~2PROM 電路38-39
• 4.2 RS-485 轉(zhuǎn)以太網(wǎng)電路39-41
• 4.2.1 功能特點39
• 4.2.2 以太網(wǎng)接口電路39-40
• 4.2.3 RS-485 保護電路的設(shè)計40-41
• 4.3 電源模塊設(shè)計41-43
• 4.3.1 寬電壓輸入電路41-42
• 4.3.2 線性穩(wěn)壓電路42-43
• 4.4 信號轉(zhuǎn)換電路設(shè)計43-45
• 4.4.1 微處理器選擇43-44
• 4.4.2 I/V 轉(zhuǎn)換電路44-45
• 4.5 本章小結(jié)45-46
• 第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計46-53
• 5.1 通信分站軟件設(shè)計46-52
• 5.1.1 校驗碼的選擇46-47
• 5.1.2 上位機與通信分站通信協(xié)議及信息類型47-48
• 5.1.3 通信報文詳解48-49
• 5.1.4 通信分站與智能傳感器的通信協(xié)議49-50
• 5.1.5 程序流程圖50-52
• 5.2 RS-485 轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊軟件配置52
• 5.3 本章小結(jié)52-53
• 第6章 仿真調(diào)試53-59
• 6.1 開發(fā)調(diào)試平臺及調(diào)試工具53
• 6.2 以太網(wǎng)與上位機通信調(diào)試53-55
• 6.3 系統(tǒng)綜合測試55-56
• 6.4 水文監(jiān)測預(yù)警仿真56-58
• 6.4.1 流量變化56-57
• 6.4.2 底板阻水能力變化57-58
• 6.4.3 結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度變化58
• 6.5 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻60-64
• 致謝64

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：基于STM32的礦井水文監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：384253