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尾矿库边坡稳定状况远程监测系统研究与设计

何键  
【摘要】:尾矿库作为矿山开发过程中的附属设施,受自然环境因素等影响,容易造成尾矿库坝边坡变形坍塌等事故。尾矿库边坡一旦出现不稳定状况,将会给人民生命财产安全和生态环境平衡带来隐患。因此,设计出一种尾矿库边坡稳定状况远程监测系统,对尾矿库边坡的稳定性状况进行监测和预测处理,将显得重要和有意义。 本论文采用单片机作为尾矿库边坡稳定状况数据采集终端控制单元,利用GPRS无线传输网络作为监测数据信息的传播媒介,完成尾矿库边坡稳定状况监测信息的传送和控制命令的传达。监控中心采用VB作为上位机监控软件,接收监测数据,绘制实时曲线。并利用ActiveX技术调用MATLAB神经网络工具箱对数据信息进行分析和预测。整个监测系统完成了对尾矿库边坡稳定状况数据信息的监测和预测处理。 本文设计的尾矿库边坡远程监测系统主要内容概括如下: 1.在尾矿库边坡稳定状况远程监测系统中,引入BP神经网络预测判断边坡稳定性状况,对网络结构和参数结合尾矿库边坡稳定状况实际情况进行设置,对输入的数据利用MATLAB软件进行仿真。验证表明BP神经网络在尾矿库边坡稳定状况方面预测的可行和准确。 2.对尾矿库边坡稳定状况的监测参数采用AT89S52单片机数据采集终端控制系统进行采集和处理,对数据终端和数据无线传输模块的硬件电路进行详细分析和设计。 3.在软件方面,完成了现场监测数据采集和发送的软件设计,设计了上位机与现场数据终端的通讯协议以及上位机接收采集数据的方法和对采集数据的分析处理。 4.采用上位机监控软件VB调用MATLAB神经网络工具箱对尾矿库边坡稳定状况监测参数数据进行分析和处理,预测其稳定性状况,对调用的程序代码进行设计和编程。输入验证数据,验证上位机监控软件调用BP神经网络工具箱进行预测分析的运行结果。 本论文对尾矿库边坡稳定状况实现了监测和分析预测,能够采集尾矿库边坡稳定性影响参数,并且能够达到分析预测的目的,基本上满足本监测系统的预期设计目的。


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