【摘 要】
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矿区地下水文信息与矿山安全、环境保护密切相关。目前,对地质勘探水文信息的监测主要以观测井测量的方式为主,只能采集一个含水层信息,数据采集效率低,观测井维护成本高,无法满足当前绿色矿山的发展需求。因此,本文设计并实现了一种基于Lo Ra的地勘钻孔水文信息监测系统,可以同时观测野外多个区域、多个含水层信息,钻孔可以填埋处理,无需人工维护。文章设计的监测系统主要包括数据采集、数据传输、数据存储查询和监测
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矿区地下水文信息与矿山安全、环境保护密切相关。目前,对地质勘探水文信息的监测主要以观测井测量的方式为主,只能采集一个含水层信息,数据采集效率低,观测井维护成本高,无法满足当前绿色矿山的发展需求。因此,本文设计并实现了一种基于Lo Ra的地勘钻孔水文信息监测系统,可以同时观测野外多个区域、多个含水层信息,钻孔可以填埋处理,无需人工维护。文章设计的监测系统主要包括数据采集、数据传输、数据存储查询和监测节点续航四个部分。数据采集部分由光纤光栅传感器、光纤光栅分析仪和STM32微控制器组成,传感器信号经光纤光栅分析仪解调成数字信号,再由STM32微控制器按照Modbus协议读取分析仪数据。数据传输部分由监测节点Lo Ra发射模块、汇聚节点Lo Ra接受模块和连接上位机RS-485通信电缆组成,制定自定义Lo Ra通信协议和上位机数据接受协议,完成数据的传输。数据存储查询部分,监测节点使用SD卡实现采集数据的实时备份,监测中心使用My SQL数据库管理存储监测数据,利用Lab VIEW软件和G语言完成上位机界面设计,利用SQL结构化查询语句完成对数据库历史监测数据查询操作。监测节点续航部分由太阳能电池板、太阳能控制器和蓄电池组成,太阳能控制器实时监测蓄电池的工作状态,STM32微控制器通过RS-485接口读取蓄电池电压等信息。测试结果表明,基于Lo Ra的地勘钻孔水文信息监测系统采集精度高,组网便捷,节点传输有效距离可达5千米,系统可靠性高,使用太阳能发电装置进行电能补给,可解决野外监测系统供电难题,在地质勘探数据监测领域具有较好的应用前景。图[56]表[17]参[65]
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