滑坡实时监测报警系统测量终端研究

滑坡实时监测报警系统测量终端研究

赵申杰[1]2004年在《滑坡实时监测报警系统测量终端研究》文中进行了进一步梳理滑坡是地质灾害中最为严重的一类。滑坡监测就是通过各种手段来预测滑坡的趋势,对滑坡进行预警,为滑坡治理提供依据和评价。滑坡监测包括位移动态观测和水动态观测两个方面。目前我国用于滑坡监测的方法主要还是一些传统的监测方法,普遍存在自动化程度低、效率不高的问题,也有些采用高精度的测量仪,但其价格昂贵,不适合在野外现场进行长期的观测,不利于推广普及。 作者参加了四川省科委项目“铁路护坡突发灾害自动预警系统研究”,该项目的目标就是针对目前国内滑坡监测的现状,开发一套滑坡实时监测报警系统。该系统低成本;自动化;采用GPS静态差分定位技术对滑坡位移进行动态观测,采用崩塌传感器对突发崩塌进行检测和报警。滑坡实时监测报警系统包括监测中心和测量终端两部分。作者完成了测量终端的研制,并在此基础上完成了本论文。 滑坡实时监测报警系统测量终端为监测中心提供GPS观测数据供后者完成差分解算,并检测监测点附近区域的崩塌,对监测中心实时报警。每一个终端包括GPS接收模块、无线通信模块、崩塌传感器模块、电源模块以及主控模块。GPS接收模块采用了多台廉价的单频GPS接收机,配合监测中心解算软件,实现了对滑坡位移水平±8mm精度,垂直±9mm精度的监测。崩塌传感器模块由多路串连的崩塌传感器组成,对崩塌进行检测。无线通信模块采用了GSM模块,应用GSM中的短消息和9600bps异步通信结合的通信方式构建终端与监测中心之间可靠、实时的无线通信连接。终端采用了太阳能电池板+锂离子电池包的供电方案,解决了在没有市电的野外终端的供电问题。DC/DC转换采用了高效率、低噪声的DC/DC变换电路满足各模块的电压和电流需要;终端采用了隔离DC/DC模块为崩塌传感器提供电源,防止雷击对终端其它模块的影响。主控模块对上述各模块进行检测和控制,包括主控单片机和与各模块的接口电路。单片机选用了一款先进的SOC芯片:C8051F023。利用该芯片丰富的资源和高速性能实现了所需功能。接口电路提供了单片机同上述模块之间的连接。包括两个串口分别与GPS和GSM模块相连,光电耦合接口同崩塌传感器相连,A/D模拟输入。接口同电池包相连。另外还包括GSM的开机电路,指示电路,与PC相连接的串口等等。单片机软件选择了C51语言进行设计,包括GPS观测、崩塌传感器报警、异步通信和短消息、时钟管理等模块。 在完成终端的研制后,对仪器的性能进行了检测。并对江西省昌金高速公路滑坡进行了监测,取得了良好的效果。 经研究和实地观测证明,本论文所设计的滑坡实时监测报警系统测量终端,在理论上是正确的,在实践上是可行的。

张少华, 周蓉生[2]2007年在《GPS滑坡监测系统在桥墩稳定性监测中的应用》文中研究表明鉴于滑坡等地质灾害的监测中传统的数据信息获取、管理规模化程度较低的现状。我们开发了基于GPS差分解算的滑坡监测预测预报系统。通过利用该系统对贵州六盘水市某一铁路桥的滑坡监测的实验性实例,简单介绍该GPS滑坡监测系统的特色、系统软件的相关解算算法及该系统在桥墩稳定性监测中的应用。

苗风东, 周蓉生[3]2007年在《滑坡实时监测报警系统电源设计》文中提出本文提出了一种由太阳能电池和铅蓄电池组成的滑坡实时监测报警系统的电源设计方案。此电源系统由DC/DC变换电路产生系统所需要的各种电压,由UC3906等元件组成双电平浮充充电电路,由继电器完成太阳能电池/铅酸蓄电池之间的切换。

隆博[4]2013年在《一种针对录音室的噪声实时监测系统的设计和研究》文中认为伴随着我国精神文明建设的深度发展,娱乐文化的需求进一步扩大以及娱乐大众化,人们对音像产品、广播传媒产品等一系列声学产品提出了更高品质的要求。录音室作为录制声音的基础场所,它的环境噪声大小与录音品质有着本质的联系。作为声学产品品质的基础保障,录音室的噪声控制要求极为严格,在相关指标上必须达到业界公认水平和国家相关规范才能投入使用。本课题针对录音室的监测特点和要求,提出了一套适用于录音室能够实现无人值守的实时连续自动监测系统的设计方案。该系统以较高精度的传声器采集声学参数为基础,经过一系列的数据处理,再通过有线通信链路的方式,将处理后的数据传输给显示控制中心进行下一步的数据再加工、图表显示以及数据报警计数等。这个系统能够实现监测节点与显示控制中心相隔离,避免了人工采集声信号自身所带来的噪声环境,同时该系统可以实现长时间的自动监测,并具有数据保存和计数的特点,符合录音室的监测要求。本文将围绕该监测系统综合考虑其数据精度、抗干扰技术、评价标准等方面,研制出一套具有实用价值的系统。录音室噪声监测系统是针对录音室的噪声要求设计的具备测量出相关噪声评价量功能的一种系统,分为硬件、软件两个部分。在系统的硬件部分(包括测量节点、信号调理模块、信号采集处理模块),本文就其硬件设计和解决方法作出了详细的阐述,包括元件芯片的选择、应用电路设计以及抗干扰设计等。在软件设计部分,本文以STC12LE5410AD芯片和上位机为核心,详细阐述了其程序设计思想、算法以及流程图的描述。

陈高锋[5]2009年在《基于ARM9的远程供水监控系统研究与实现》文中研究说明水资源是一种及其珍贵的资源,对国家的长远发展起着重要的作用,而水资源合理、有效的管理和使用,是保护和节约水资源的有效途径。论文针对现有水资源在管理和使用上存在的不足,结合嵌入式技术、无线通信技术和地面传感技术等领域的研究成果,研究并开发了适合我国国情的远程供水监控系统。论文主要研究工作和结论如下:(1)分析了远程供水中需要监控的液位、流量、压力、电压、电流等信息的特性参数,以及获取它们的方法和手段。(2)提出一种基于ARM9微处理器和嵌入式Linux操作系统架构的远程供水监控系统设计方案,使得系统易于扩展,能够满足多种应用场合的要求。(3)研究并提出远程供水监控系统的硬件设计方案,构建了基于ARM9微处理器的系统硬件平台,完成了ARM主控板、无线数传电台通信模块、信息采集模块、控制模块等硬件电路的开发和调试。(4)分析并确定了远程供水监控系统的软件设计方案,建立了以Linux操作系统为基础的软件平台,实现Linux操作系统的移植、裁剪和相关驱动程序的开发。(5)设计并开发了基于嵌入式Linux的远程供水监控系统的应用程序,以及主控端的应用程序,并从稳定性、易操作性、可修改性等角度进行了考虑。(6)测试结果表明,本文开发的基于高性能嵌入式微处理器的远程供水监控系统,可以实现监控信息的快速获取和准确定位,系统运行稳定、可靠,投资成本低,易于安装、调试,不仅能够适应远程供水监控的要求,而且还能适用其它行业的远程信息监控要求。

牛茹[6]2008年在《基于嵌入式系统的农业数据采集传输关键技术研究》文中研究表明精细农业作为一个综合应用地理信息技术、计算机辅助决策技术、农业工程技术等现代高新技术的农业技术体系,己经成为农业可持续发展研究的热门领域,被广泛应用于农业生产。在我国,精细农业已取得了较大成就,但还存在许多问题,尤其是农业数据的远程采集传输问题。农业信息往往不能快速有效的采集和传输,因此严重阻碍了精细农业的发展和应用。这也是造成我国农业生产长期处于较低水平的一个主要原因。所以分析农业数据采集传输中的现有问题,运用新的技术对农业数据采集传输系统进行研究开发对于精细农业发展有重要意义。嵌入式技术是当今最流行的前沿技术之一。随着嵌入式系统的广泛应用,将嵌入式技术应用于农业生产,解决农业远程数据采集和传输问题,对促进我国精细农业发展有重要意义,同时也是嵌入式系统发展的新趋势。本文在分析国内外同类产品特点及发展趋势的基础上,结合农业数据采集传输系统在精细农业应用中的实际需要,对嵌入式农业数据采集传输系统的的关键技术进行了研究。本文系统研究了构建嵌入式系统的相关理论及新近技术,总结了通用的开发方法。硬件系统选用S3C44B0X核心板为基础,根据系统需要扩展了以太网接口、LCD接口、串口和JTAG接口等外围电路,构建成系统硬件平台;经过深入剖析μClinux针对嵌入式系统的解决方案及其在嵌入式系统中的架构和移植过程中的主要任务和难题,建立了嵌入式系统的交叉编译环境。通过移植U-Boot开发了系统引导加载程序Bootloader;定制及裁剪了μClinux操作系统并移植到系统平台,并建立了根文件系统,从而实现了ARM &μClinux的嵌入式系统;研究了Linux下设备驱动程序和应用程序的开发,在此基础上针对系统资源开发了以太网驱动、LCD显示驱动、串口驱动等设备驱动程序和A/D转换等应用程序;分析了嵌入式服务器,实现了嵌入式系统BOA服务器的移植与配置,并完成了测试网页和CGI程序的编写;针对嵌入式系统的GUI问题,在对目前比较成熟的嵌入式GUI系统进行分析比较后,最终选定了MiniGUI实现嵌入式系统图形界面,分析了MiniGUI体系结构并实现了MiniGUI的移植。

陈芳兰[7]2010年在《高压电力电缆温度的数据采集和信号处理系统》文中研究指明随着经济的迅速发展,城市化建设的加快,地下电缆供电系统正逐渐取代其他形式的高压输电网络。整个电力网络中,温度是系统安全的重要参数之一。目前,分布式光纤温度传感技术是近年来测温领域的热门课题之一,随着其技术的不断成熟,在高压电力电缆温度测量系统这一工程中得到了应用。分布式光纤传感系统可以在一根光纤上同时检测多点的温度(或者应力等其它物理量),并可以利用光时域反射技术对温度场进行温度定位。论文在分析和研究分布式光纤温度传感系统背景知识和工作原理的基础上,完成了由拉曼分布式光纤组成的高压电力电缆温度测量采集和处理系统的设计;同时,对拉曼型分布式光纤传感系统温度解调方法进行详细的分析比较,采用了一种双通道分布式光纤温度传感系统温度信号解调方法,不仅使系统的信噪比得到了保障,而且使系统的测温灵敏度得到了一定的提高。论文中的信号采集和数据后处理部分为系统的核心,主要由高速的AD9288和TMS320VC5402 DSP完成对信号的采集,通过串行通信的方式传送显示数据,即采用串口将采集到的数据送到上位PC机,在PC机上用Visual Basic开发平台设计出电缆温度显示界面,实现电缆温度状态的显示。这部分采集和数据处理速度决定了整个测温系统的精度,空间分辨率,采集速度以及最后的请求响应时间。实验结果表明,由分布式传感技术及高速的数据采集卡组成的高压电力电缆温度测量系统,反应速度快,测量精度高,可以进行实时温度的测量、报警、存储和历史查询。

参考文献:

[1]. 滑坡实时监测报警系统测量终端研究[D]. 赵申杰. 成都理工大学. 2004

[2]. GPS滑坡监测系统在桥墩稳定性监测中的应用[J]. 张少华, 周蓉生. 全球定位系统. 2007

[3]. 滑坡实时监测报警系统电源设计[J]. 苗风东, 周蓉生. 仪器仪表学报. 2007

[4]. 一种针对录音室的噪声实时监测系统的设计和研究[D]. 隆博. 西南石油大学. 2013

[5]. 基于ARM9的远程供水监控系统研究与实现[D]. 陈高锋. 西北农林科技大学. 2009

[6]. 基于嵌入式系统的农业数据采集传输关键技术研究[D]. 牛茹. 西北农林科技大学. 2008

[7]. 高压电力电缆温度的数据采集和信号处理系统[D]. 陈芳兰. 西安工业大学. 2010

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