近年來,物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)迅速得到推廣應(yīng)用。平莊煤業(yè)西露天煤礦為了提高邊坡監(jiān)測(cè)預(yù)警的及時(shí)、準(zhǔn)確性,應(yīng)用了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)的TM30測(cè)量機(jī)器人邊坡智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。按照物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu),該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的感知層是TM30測(cè)量機(jī)器人。感知層的關(guān)鍵器件是CCD（Charge Coupled Device）圖像傳感器,TM30測(cè)量機(jī)器人主要利用CCD進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集處理。論文簡要介紹了CCD的六個(gè)特性（感光分辨率、光譜響應(yīng)、光電轉(zhuǎn)換、動(dòng)態(tài)范圍、暗信號(hào)、驅(qū)動(dòng)頻率）、工作的四步程序（信號(hào)電荷產(chǎn)生、存儲(chǔ)、傳輸和檢測(cè)）以及CCD對(duì)目標(biāo)識(shí)別跟蹤所用的三項(xiàng)技術(shù)（壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)目標(biāo)照準(zhǔn)技術(shù)、小視場技術(shù)）和一個(gè)功能（目標(biāo)可視功能）。在此基礎(chǔ)上,通過建立MTF模型研究了影響CCD工作效率的因素。通過研究得知,CCD中像元的感光面積越大,感光分辨率越高;相同尺寸的CCD中像元結(jié)構(gòu)的幾何形狀越復(fù)雜,感光分辨率越高。而感光分辨率越高,對(duì)數(shù)據(jù)的采集處理就越精確,邊坡監(jiān)測(cè)預(yù)警就越準(zhǔn)確。論文講述了感知層的改進(jìn)應(yīng)用,即TM30測(cè)量機(jī)器人在平莊煤業(yè)西露天煤礦邊坡監(jiān)測(cè)預(yù)警中應(yīng)用效果良好,由于西露天煤礦露采部分閉坑,平莊煤業(yè)將此智能監(jiān)測(cè)... 

【文章來源】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

平莊煤業(yè)西露天煤礦邊坡滑坡圖

遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文2測(cè)量機(jī)器人為感知層，通過CCD(ChargeCoupledDevice)圖像傳感器對(duì)測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，并自動(dòng)分析、判斷和推理，實(shí)現(xiàn)控制，自動(dòng)完成照準(zhǔn)、讀數(shù)等操作。現(xiàn)場采集并處理的數(shù)據(jù)(現(xiàn)場控制采用GPRS無線方式)，通過GPRS模塊，由ISP固網(wǎng)實(shí)時(shí)發(fā)送到中心數(shù)據(jù)服務(wù)器，再通過GeoMOS監(jiān)測(cè)軟件匯總處理，時(shí)時(shí)顯示邊坡動(dòng)態(tài)，超過提前設(shè)置的預(yù)警值時(shí)，發(fā)出警報(bào)[1]。圖1.2TM30測(cè)量機(jī)器人邊坡智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖Figure1.2TM30DiagramofIntelligentMonitoringSystemforRoboticSlopeMeasuringRobotsTCA2003控制器GPRS模塊電源B采集室TCA2003供電控制器GPRS模塊溫度氣壓體感器GPRS模塊電源A采集室互聯(lián)網(wǎng)路由器交換機(jī)GeoMoS服務(wù)器中心機(jī)房圖1.3系統(tǒng)的通訊、控制圖Figure1.3Systemcommunications,controlcharts

遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文3TM30測(cè)量機(jī)器人首次將自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別的距離提高到1500米，其基本定位精度為±5mm，在1500米的測(cè)距時(shí)最大誤差不超過7mm[2]。自使用以來，為平莊煤業(yè)西露天煤礦預(yù)警了全部的邊坡滑坡，得到了平莊煤業(yè)的認(rèn)可，平莊煤業(yè)計(jì)劃將其應(yīng)用到所屬的白音華一號(hào)礦。但相比較而言，平莊煤業(yè)西露天煤礦開采范圍較小，需要監(jiān)測(cè)的區(qū)域小，監(jiān)測(cè)距離較近，如圖1.4為西露天煤礦邊坡監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置圖。白音華一號(hào)礦生產(chǎn)能力大，采場工作面大，需要監(jiān)測(cè)的區(qū)域大，監(jiān)測(cè)距離較遠(yuǎn)。如圖1.5是白音華一號(hào)礦采場平面圖。同時(shí)，平莊煤業(yè)白音華一號(hào)礦地處錫林郭勒大草原，晝夜溫差大，冬季及其寒冷，最低溫度達(dá)到零下40度；春季風(fēng)沙大，由于TM30邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)感知層發(fā)出紅外光信號(hào)隨著監(jiān)測(cè)距離的增大，煤塵、揚(yáng)土、霧霾、蒸汽等遮擋、反射和吸收以及溫差的影響，外光光信號(hào)發(fā)出后到達(dá)監(jiān)測(cè)棱鏡反射回來會(huì)大幅衰減，致使TM30測(cè)量機(jī)器人對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集及處理的精度大打折扣，對(duì)監(jiān)測(cè)目標(biāo)識(shí)別與跟蹤的速率降低，無法達(dá)到與平莊煤業(yè)西露天煤礦同樣的監(jiān)測(cè)預(yù)警效果。圖1.4西露天煤礦邊坡監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置圖Figure1.4LayoutChartofWestOpenCoalMineSlopeMonitoringPoint圖1.5白音華一號(hào)礦采場平面圖Figure1.5BaiyinhuaminePlaneplan

【參考文獻(xiàn)】：
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