大冶铁矿塌陷区位移监测系统

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作者史华
关键词大冶铁矿 ; 位移 ; GPS ; GPRS ; ARM
来源武汉工程大学
出版年2013
摘要
由于受地下开采的影响,大冶铁矿已经有多处地面塌陷,对周围人的生命财产产生严重影响,同时也危及矿业的发展,需要对塌陷区的地表的位移变化实时监测,进行预测预报。对地下采矿区地表变形监测一般都是采用原始的观测手段,原始的人工测量手段费时费力,而且测量的范围和精度都有很大的限制。随着无线通信技术和Internet网络通信技术的发展,原始的观测手段已经日益不能满足目前的监测要求,需要测量范围更广,精度更高,实时性更好的监测系统。本文主要设计了基于GPS和GPRS技术对大冶铁矿塌陷区的位移监测系统。采用GPS对大冶铁矿的地表位移变化进行测量,数据则是通过GPRS无线网络上传到服务器,实现对监测区的位移变化进行实时监测。本文首先对矿山监测的背景与意义进行了阐述,对于目前对地表变形监测和GPRS远程监测的研究现状与存在问题进行了分析。对于大冶铁矿几个重要的塌陷区的地形特征进行了调研,对塌陷区的GPS监测网与监测站的选取。再是对GPS位移监测原理的介绍,为提高位移监测的精度,采用GPR-RTK技术可以使测量精度达到厘米级。通过采用GPRS无线通信技术,可以实现对矿山的实时监测。监测终端设计包括硬件设计和软件设计,硬件设计主要是采用意法半导体的STM32F103作为主控制器,采用华为的GTM900C作为GPRS通信模块,对相关外围电路设计,软件设计主要是GPS模块与主控制器之间,主控制器与GPRS模块之间的串口通信进行设计,相关的硬件驱动进行编写。系统应用软件采用B/S架构,通过浏览器可以查看矿山监测点当前状况。本系统可以实现对大冶铁矿塌陷区地表形变实现实时监测,全自动化的监测,采用模块化设计,维护简单。

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