GPRS技術在尾礦庫遠程監(jiān)測系統(tǒng)中的應用

摘要：利用尾礦壩安全監(jiān)測的自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)實時監(jiān)測監(jiān)控是尾礦壩安全監(jiān)測與管理的發(fā)展方向。在分析GPRS技術以及相關的TCP／IP技術的基礎上，從系統(tǒng)總體設計的角度闡述了基于GPRS分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的設計，實現(xiàn)監(jiān)控終端的軟硬件設計、監(jiān)控中心的軟件設計、監(jiān)控數(shù)據(jù)的采集與傳輸?shù)?。有助于礦山應急部門和相關單位進行實時監(jiān)控、監(jiān)視和預測尾礦的變化，為尾礦潰壩的應急指揮提供一種準確實時、成本低廉、全天候的監(jiān)測手段。
關鍵詞：通用分組無線業(yè)務；模數(shù)轉(zhuǎn)換；傳感器；數(shù)據(jù)采集；數(shù)據(jù)傳輸

0 引言
金屬或非金屬礦山開采出的礦石，經(jīng)選廠選出有價值的精礦后產(chǎn)生砂一樣的“廢渣”，叫做尾礦。尾礦庫是金屬與非金屬礦山安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，也是該領域的重大危險源之一，作為具有高勢能的人造泥石流危險源，其一旦發(fā)生事故，將會給下游人民生命財產(chǎn)安全造成巨大損失，給當?shù)丨h(huán)境造成嚴重污染，給當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定也帶來嚴重的負面影響。尾礦庫的安全監(jiān)測對于加強尾礦庫的安全監(jiān)管，把握尾礦庫的安全現(xiàn)狀，減少尾礦庫的事故發(fā)生等具有重要意義。當前，我國尾礦庫安全運行的主要技術參數(shù)如壩體形變位移、庫水位、浸潤線埋深等，均由人工定期用傳統(tǒng)儀器到現(xiàn)場進行測量，安全監(jiān)測工作量大、受天氣、人工、現(xiàn)場條件等許多因素的影響，存在一定的系統(tǒng)誤差和人工誤差。同時，人工監(jiān)測還存在不能及時監(jiān)測尾礦庫的各項技術參數(shù)，難以及時掌握尾礦庫各項安全技術指標等缺點，這些都將影響尾礦庫的安全生產(chǎn)和安全管理水平。

1 系統(tǒng)的總體框圖
1．1 系統(tǒng)監(jiān)測的參數(shù)
系統(tǒng)可以分別進行浸潤線監(jiān)測、壩體內(nèi)部變形監(jiān)測、水位監(jiān)測、降雨量監(jiān)測。
1．2 系統(tǒng)框圖
在礦部控制中心內(nèi)，配置GSM調(diào)制解調(diào)器1臺、監(jiān)控主機1臺、管理主機1臺，管理主機內(nèi)安裝信息管理軟件及數(shù)據(jù)分析軟件，監(jiān)控主機內(nèi)安裝數(shù)據(jù)采集軟件。前端采集設備通過公網(wǎng)到監(jiān)控主機進行通訊，將所有傳感器的數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控主機，管理主機對所有數(shù)據(jù)進行分析、管理，如圖1所示。

本設計系統(tǒng)是利用MCS-51單片機，通過溫度、位移、水位等傳感器采集的信號，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換，將信息傳送到GPRS移動通信的基站。它通過移動網(wǎng)關實現(xiàn)GPRS無線網(wǎng)絡與Internet網(wǎng)互聯(lián)。GPRS移動網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)或信息通過網(wǎng)關傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)，而后Internet基于IP協(xié)議，通過路由將數(shù)據(jù)包直接傳送到指定IP的礦部控制中心的監(jiān)控主機上。網(wǎng)絡服務器接收到信息后及時顯示且將數(shù)據(jù)貯存到指定的數(shù)據(jù)庫文件中。