多通道矿山地压网络化实时监测系统的设计与实现

摘要

随着国内矿山开采深度的加深及开采规模的扩大，矿山开采过程中的地压灾害也更加频繁，对于矿山地压的监测工作显得越来越重要。为了给矿山安全提供长期有效的保障，对采矿工作中可能出现的地压灾害进行精确预警，本文开展了矿山地压网络化实时监测的研究。
　　本文联合声发射、应力和位移三种地压监测方法设计并实现了一个矿山地压监测系统。系统下位机采集地压数据并通过无线通信的方式将其传输至上位机;上位机结合C/S和B/S两种模式进行软件开发，能够控制下位机的数据采集过程并实时显示地压监测数据，基于Web技术实现多用户下的地压网络化实时监测。
　　本文首先根据地压监测要求确定了合理的监测方案并设计了地压监测系统的整体结构，然后分别对系统的硬件和软件设计作了详细介绍，给出了系统上位机监控软件的主要开发代码，最后介绍了上位机监控软件的操作界面及操作方法并对系统在矿山现场的实际监测结果进行了分析。
　　系统在矿山现场的实际运行情况表明，该系统运行稳定且能够真实反映出矿山的实际地压情况，较好地实现了对地压的网络化实时监测。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题来源

1．2 研究背景及意义

1．3 国内外研究现状

1．4 本文主要研究内容

第2章 地压监测系统的整体设计

2．1 地压监测系统的方案选择

2．1．1 声发射监测方法基本原理

2．1．2 应力监测方法基本原理

2．1．3 位移监测方法基本原理

2．1．4 监测方案的确定

2．2 地压监测系统的组成模块

2．2．1 地压监测系统的整体结构

2．2．2 下位机数据采集模块

2．2．3 无线通信模块

2．2．4 上位机监测控制模块

2．3 本章小结

第3章 地压监测系统的硬件设计

3．1 无线数传电台配对方案

3．2 声发射监测模块的硬件设计

3．2．1 声发射监测模块硬件组成

3．2．2 声发射监测模块传感器

3．2．3 声发射监测模块数据采集器

3．3 应力监测模块的硬件设计

3．3．1 应力监测模块硬件组成

3．3．2 应力监测模块传感器

3．3．3 应力监测模块数据采集器

3．4 位移监测模块的硬件设计

3．4．1 位移监测模块硬件组成

3．4．2 位移监测模块传感器

3．4．3 位移监测模块数据采集器

3．5 本章小结

第4章 地压监测系统的软件设计

4．1 系统软件的总体设计

4．1．1 系统软件设计目标

4．1．2 系统软件开发模式的选择

4．2 系统软件开发技术

4．2．1 后台监控程序开发技术

4．2．2 Web应用程序开发技术

4．3 系统通信协议

4．3．1 声发射监测模块通信协议

4．3．2 应力监测模块通信协议

4．3．3 位移监测模块通信协议

4．4 后台监控程序的设计与实现

4．4．1 后台监控程序的监控原理

4．4．2 声发射监测模块后台监控程序实现

4．5 Web应用程序的设计与实现

4．5．1 Web应用程序功能框图

4．5．2 SSH框架整合

4．5．3 用户登录管理

4．5．4 系统参数设置

4．5．5 实时数据的形象化显示

4．5．6 历史数据的查询及导出

4．6 本章小结

第5章 地压监测系统的现场实现

5．1 系统现场运行的硬件准备

5．2 系统后台监控程序的使用

5．2．1 声发射监测模块后台程序界面

5．2．2 应力监测模块后台程序界面

5．2．3 位移监测模块后台程序界面

5．3 系统Web应用程序的使用

5．3．1 用户登录页面

5．3．2 参数设置页面

5．3．3 实时监测数据页面

5．3．4 历史监测数据页面

5．4 监测结果分析

5．5 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

攻读硕士学位期间参加的科研项目