基于android智能手机的煤矿井下排水监控系统的设计与实现

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1、基于android智能手机的煤矿井下排水监控系统的设计与实现[摘要]针对煤矿主排水泵的特点和当前测控技术发展，介绍了主排水泵控制系统的相关功能及结构，并在此基础上对排水泵android智能手机监控系统的程序设计方案进行了全面阐述。[关键词]主排水泵；android智能手机监控系统；结构传统的视频监控系统大部分采用PC作为监控终端，需要在指定的地点以及专用网络设备支持的环境下才能对目标现场进行监控，极大地限制了监控系统的灵活性和应用范围。而现代3G移动网络的飞速发展，使视频传输在智能手机上得以轻易实现。为解决传统监控系统不灵活的弊端，让人

2、们通过移动手机随时对工作场所等进行视频安防检测。煤矿井下排水系统是煤矿生产中的主要工作系统之一，它承担排出井下全部涌水的重要任务，是保证煤矿安全生产的关键设备。排水系统是煤矿生产的耗电大户，占全部生产用电的13%～18%。因此有效地控制排水系统，使其高效低耗、经济可靠地运行对煤矿安全生产意义重大，也是降低煤炭生产成本的有效途径。6本文设计了一套主排水泵android智能手机远程监控系统，采用最新的手机控制系统，实时监测排水系统各项运行情况，对保证煤矿井下安全生产有重大意义。1监控系统对象和主要功能（1）监控对象本系统的监控对象为5台DL

3、250-80×9型水泵及配套电机，各水泵吸水管独立，共用2条排水管，电动机工作电压为6kV。排水系统的效率是由水泵、电动机、管路传动效率综合决定的，实际运行中电动机、传动效率比较稳定，而水泵、管路效率则是影响排水系统工作效率的主要因素。因此，本系统需要监测的主排水泵和电机的主要工作参数为：水泵的流量、出口压力、入口真空度，电机的电压、电流和功率等。（2）主要功能1）实时检测各水泵的入口流量qv（m3/s），入口真空度P1（MPa），出水口压力P0（MPa）。2）实时检测水仓水位hc（m），在水位高、低限及增长速度过快时报警。3）实时检测

4、各电机的电压、电流和有功功率Pdr（kW）。4）根据各检测参数和输入参数，计算出排水系统的管路效率ηg、水泵效率η和排水系统效率ηx及吨水百米电耗Wt.100等数据。65）定时记录各项数据，能自动生成日报表、月报表和年报表。6）满足离心式水泵性能测定要求，自动生成水泵性能测试报告和有关性能曲线。7）根据定时设置自动启动/停止水泵，自动切除故障机组；实现远程控制功能，调度人员在紧急情况下可以远程控制各水泵的运行。8）通过网络可将相关数据传送给各主管职能部门。2系统总体设计本系统主要是从网络监控摄像头直接读取视频流，然后通过网络在手机上面进

5、行实时播放和浏览，使用户可以随时随地通过智能手机对煤矿井下环境进行远程监视。监控系统采用C/S架构：客户端为基于Android平台的智能手机，支持3G和音频视频业务，具有联网功能，作为掌上终端设备实时显示远程家居监视画面；服务器端为1台带有监控摄像头的PC，部署在用户办公场所，负责连接、控制监控设备并与用户的智能手机进行通信。系统的总体设计如图1所示。3系统软件设计3.1服务器端软件设计服务器端设计的主要功能是初始化摄像头设备和主机IP6以及网络端口号，开启视频监控服务，实时捕捉现场图像并等待客户端的连接请求。在与远程请求的手机客户端成

6、功建立连接后便开始向其发送视频图像信息。服务器端整体设计流程图如图2所示。负责现场监控的PC服务器端，由于需要对监控设备进行初始化控制，采用VisualStudio编程环境下的C++/MFC语言来实现。在进行网络通信传输时，本系统采用稳定可靠的TCP套接字（Socket）传输协议来实现服务器端和客户端之间的通信，以实现图像稳定传输。TCP流式套接字的编程步骤如图3所示。Socket通信部分利用MFC中的CSocket类来实现，而摄像头控制及图像采集则通过服务厂商提供的SDK进行实现。在视频捕获中，设计了CCaptureVideo类，并将

7、其实现，在打开视频响应函数中通过该类的调用实现视频的捕捉。在对捕获的视频图像进行处理时，创建一个新的TCP线程TcpThread，将捕获的视频图像转换成连续的JPG/JPEG格式的图像存储在数据缓冲区中，该线程持续不断地接受客户端的连接请求，将图像发送给客户端。3.2手机客户端软件设计本系统手机客户端软件是基于Android操作系统智能手机开发的，在客户端软件设计过程中，主要利用An-droid软件平台的功能模块进行设计，在应用层利用An-droid提供的各种组件API接口进行设计实现。手机客户端首次打开运行后，需要用户添加远程监控主机

8、IP6和网络端口号以实现与主机的网络通信连接，用户添加的注册信息可以保存到手机端以方便用户以后的操作。手机客户端的设计采用Eclipse工具下的Android插件进行开发，程序的设计主要基于Java语言对其