基于AVR单片机和LabVIEW的矿井地表水文监测系统的设计

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1、第24卷第l期中国矿业Vo1．24，NO．12015年1月CHINAMININGMAGAZINEJan．2015基于AVR单片机和LabVIEW的矿井地表水文监测系统的设计程丽平，刘传玺，谭永海(山东科技大学，山东泰安271019)摘要：矿井地表水文数据的监测存在两个关键问题，一是远距离数据的传输问题，二是监测仪表的供电问题。利用西门子手机模块TC35i和时钟定时芯片，控制低功耗AVR单片机和手机模块的工作时间，有效的解决了这两个问题。同时用LabVIEW设计的上位机监控界面简单明了，能显示实时数据，分析数据走势曲线，进行预警处理；利用LabSQI与数据库的连接，完成数据的网

2、络共享，使该监控系统可以方便的成为整个煤矿监控系统中的一个网络节点。实际运行结果表明，该系统操作简单，可控性好，可靠性高。关键词：AVR单片机；短信息；低功耗；实时；虚拟仪器中图分类号：TP223文献标识码：A文章编号：1004—405l(2015)0卜014603DesignofsurfacewatermonitoringbasedonAVRmicrocontrollerandLabVIEWCHENGLiping，LIUChuan—xi，TANYong—hal(ShandongUniversityofScienceandTechnology，Taian271019，Chin

3、a)Abstract：Twokeyproblemsnlustbesolvedinthesurfacewatermonitoring，oneislong—distancedatatransmissionproblems，theotheristhepowertOthemonitor．InordertOsolvethesetWOproblemseffectively，thedesignusedSiemensTC35imoduleandclocktimingchipstOcontroltheworkinghoursoflowpowerAVRmicroc。ntro1lerandphon

4、emodules．ThePCmonitor—interfaceusedIabVIEWsoftwareWasalsosimpleandclear，itcandisplayreal—timedata；analyzesthetrendofthedatacurve；warnsmuchearlier；IabVIEWusesLabSQIconnectedtOthedatabase，completesnetworkshareofdata，makesthemonitoringsystemeasilybecominganetworknode．Thepracticalofresultshowst

5、hatthedesignissimple，goodcontrollab

6、lity，highreliability．Keywords：AVRmicrocontrol1er；shortmessage；low—power；real—time；visualinstrument水害是煤矿五大灾害之一。随着煤矿开采的不1系统概述断深入，矿井受水害威胁的程度越来越严重，需要正本系统主要完成对地面地质钻孔水位、水温的常观测的水文项目也不断增多，不但要监测井下水监测，主要包括钻孔智能水文信息遥测发送分站和位也要监测地表水位。对井下水位的监测多采用上位监控主站两大部分，系统总体结构见图1。RS4

7、85通信，地表水位的监测采用钻孔水文监测，钻矿井每个钻孔装设的智能水文信息遥测收发器孔一般较分散，且离监控中心较远，我们针对这种情(分站)均设有水位变送器、水温传感器、空心通气电况采用西门子的短信息模块进行无线通信，全天候缆、短信息模块TC35i、锂电池。水文地质钻孔水把监测到的钻孔水位、水温等各种参数，发送到监控位、水温的测量由安装在各钻孔内的基于GsM短计算机上监控和储存，一旦出现险情，立即报警，以信的智能水文信息遥测收发器完成。收发器按照设便及时采取措施，保证矿井及井下人员安全。定的时间间隔测量水位、水温，并通过短信方式将测量数据发送至上位监控主站。上位监控主站由主站数

8、据接口模块和监控计算收稿日期：201404l6机组成。主站接口模块主要完成对各分站发送数据作者简介：程丽平(1976一)，女，山东济宁人，山东科技大学机电工程系讲师，主要从事智能控制方面的研究工作。E—mail：skdclp@的接收，并通过RS232串口把接收的各分站数据送163．COFI。到监控计算机，监控计算机采用NI公司的图形化第1期程丽平，等：基于AVR单片机和LabVIEW的矿井地表水文监测系统的设计147到，由实时时钟芯片SD2403产生一个中断触发ATmega128上电工作，测量水位、水温