河流流量无线遥测系统

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。

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Contents

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：