發(fā)布時間：2019-01-22 11:28

【摘要】：隨著社會和經(jīng)濟的不斷發(fā)展,水文資源監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)代化顯得尤為重要,而目前水文信息監(jiān)測技術(shù)比較落后,自動化水平較低,已經(jīng)不能滿足水文資源信息化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化等的需要。本文在研究國內(nèi)現(xiàn)有水文監(jiān)測技術(shù)的基礎(chǔ)上,充分利用傳感器技術(shù)、無線通訊技術(shù)、電子信息技術(shù)設(shè)計了一套河流水情監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用目前發(fā)展較為成熟的GPRS(General Packet Radio Service,通用分組無線業(yè)務(wù))網(wǎng)絡(luò)作為監(jiān)測中心與遙測站點的通訊橋梁,結(jié)合先進(jìn)的微處理器技術(shù)完成對監(jiān)測河道水位、水溫、流速以及風(fēng)速等水文信息的數(shù)據(jù)采集、分析以及對河道的實時監(jiān)測。 首先,研究了國內(nèi)外常用的無線通信方式,通過對多種傳輸模式的對比和分析,結(jié)合本文所要研究的具體內(nèi)容的基礎(chǔ)上選擇了基于GPRS的網(wǎng)絡(luò)的無線傳輸方案,實現(xiàn)了監(jiān)測終端站點的水文數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。 其次,在提出了河流水情監(jiān)測系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖的基礎(chǔ)上,對系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計作了詳細(xì)的介紹。本系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集終端、GPRS無線傳輸模塊以及監(jiān)測中心三個部分組成。數(shù)據(jù)采集終端部分負(fù)責(zé)實時采集傳感器信息；GPRS傳輸模塊負(fù)責(zé)從RS232串口上接收狀態(tài)數(shù)據(jù),并將這些信息按照一定的幀格式處理,再將數(shù)據(jù)發(fā)送至GPRS網(wǎng)絡(luò),最終通過Internet網(wǎng)絡(luò)到達(dá)監(jiān)測中心；監(jiān)測中心負(fù)責(zé)將接收到的數(shù)據(jù)分析處理,以曲線的形式實時顯示并存儲,便于日后查詢打印。 最后,用遞推中位值平均濾波算法以及卡爾曼濾波算法對實際采集的幾組液位、溫度、流速以及風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,試驗結(jié)果證明卡爾曼濾波算法的處理后的數(shù)據(jù)更接近于其真實值,同時也說明了河流水情監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性。
[Abstract]:With the development of society and economy, the modernization of hydrological resources monitoring system is becoming more and more important. The need for automation, etc. Based on the research of the existing hydrological monitoring technology in China, a river hydrologic monitoring system is designed based on sensor technology, wireless communication technology and electronic information technology. The system uses the mature GPRS (General Packet Radio Service, general packet radio service network as the communication bridge between the monitoring center and the telemetry station, and combines the advanced microprocessor technology to complete the monitoring of river water level and water temperature. Data collection, analysis and real-time monitoring of hydrological information such as velocity and wind speed. First of all, the common wireless communication methods at home and abroad are studied. Through the comparison and analysis of various transmission modes, combined with the specific contents of this paper, the wireless transmission scheme based on GPRS network is selected. The remote transmission of hydrological data of monitoring terminal station is realized. Secondly, the hardware and software design of the system is introduced in detail on the basis of the overall structure diagram of the river water regime monitoring system. The system consists of three parts: data acquisition terminal, GPRS wireless transmission module and monitoring center. The data acquisition terminal is responsible for collecting sensor information in real time. The GPRS transmission module is responsible for receiving the state data from the RS232 serial port, processing the information according to a certain frame format, then sending the data to the GPRS network, and finally reaching the monitoring center through the Internet network. The monitoring center is responsible for analyzing and processing the received data, displaying and storing the data in the form of curves in real time, so as to facilitate the query and print in the future. Finally, several groups of liquid level, temperature, velocity and wind speed data collected are processed by recursive median average filter algorithm and Kalman filter algorithm. The experimental results show that the processed data of the Kalman filtering algorithm is closer to its real value, and the reliability of the river water regime monitoring system is also explained.
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TV123

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本文編號：2413171