基于物联网的矿区水文状况监测系统的研究与实现

【摘要】众所周知，煤矿是一个危险系数较高的行业。事故发生率一直居高不下，对于矿工的生命安全带来了极大地威胁，如何能够有效进行灾害预警，提高安全系数是广大矿工的迫切要求，对于矿企来说也具有重要的意义。矿区安全的第一大隐患是瓦斯爆炸，第二大隐患是矿区水患。虽然矿区水患发生的概率要低于瓦斯爆炸，但是其造成的破坏却远远高于瓦斯爆炸，它造成的灾难往往是极为严重的。煤矿突水灾害将造成经济巨大损失；近几年来发生的新生界松散含水层突水淹井灾害也使得煤矿安全生产面临严重威胁。通常，瓦斯爆炸是煤矿安全的最大隐患，但是目前的情况是，煤矿水害事故的发生率逐年上升。这些事故的发生给我们敲响了安全警钟，除了制定安全章程，规范生产流程之外，如何对矿区的地质状况进行实时监控也是防止安全事故发生的重要环节，也是政府监管部门和矿企亟需解决的问题，随着物联网技术、传感器技术的发展，构建一个基于物联网的矿区地质状况监测系统成为了解决这一问题的最优方案。该系统旨在能够实现及时、快速、高效地获取温匡综合水文监测数据，以高科技手段架构煤矿综合水检测体系，能够动态地、全面地掌握矿区内，特别是容易发生水害矿段的水文变化情况，并能够根据实时数据进行决策分析，以预报水患事故，为有效的做好煤矿防水治水、安全生产提供保障。本文结构组织如下：第一章是绪论，文中概括分析了当前基于物联网的管理系统的研究背景、国内外研究现状及该类系统中存在的问题，并给出了可行的解决方案。第二章介绍了本文中使用的关键技术，对工具中涉及到的关键问题进行了解释和说明。其中包括物联网技术、J2EE框架、多传感器数据融合技术、SOA技术架构和数据分析等内容。第三章是需求分析部分，首先给出了系统的总体需求描述，之后按照四个模块分别介绍，它们分别是：水文状况采集系统、数据收集系统、预报决策系统和预警系统。之后介绍了非功能需求分析，包括性要求和安全要求两个部分。第四章介绍了系统的设计内容，分为概要设计和详细设计两个部分。该系统包括水文状况采集系统、数据收集系统、预报决策系统和预警系统。并给出了数据库的设计细节。第五章详细展示了系统实现效果。第六章对全文进行了总结，对基于物联网的矿区地质状况监测系统的优点和缺点进行了相关的分析，并阐述了在以后的工作中，如何对该系统的功能加以完善和优化。
【作者】宗鹏；
【导师】孙延风；张禹；
【作者基本信息】吉林大学，软件工程，2014，硕士
【关键词】物联网；煤矿水害；水文监测；预警；

【参考文献】
[1]赵连振.汉字寓密系统研究[D].山东大学,美术学,2013,硕士.
[2]徐晓建.线弹性梯度模型及应用研究[D].西北工业大学,2015.
[3]杨风光.清代关中回庄的变迁[D].宁夏大学,中国古代史,2014,硕士.
[4]于春华.城市轨道交通单渡线合理线间距的探讨[J].城市轨道交通研究.2007(04)
[5]唐勇军1,2,许俊1,唐岳1,胡红斐1,张永俊1.双超声压缩生物质过程中压块松弛密度的影响因素研究文章[J].机电工程技术,2015,01:11-15.
[6]龚小竞,孟静,陈健桦,林日强,白晓淞,郑加祥,宋亮.生物医学光声成像技术及其临床应用进展[J].集成技术,2013,05:53-59.
[7]管雪婷.野鸟源LPAIV、HPAIV对家鸭和野鸭的感染特性分析及AIV传播方式的研究[D].东北林业大学,野生动植物保护与利用,2014,博士.
[8]盖玲兴.航天分布式实时容错平台研究[D].西北工业大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[9]柯新生.基于网络的企业级信息资源规划理论与方法研究[D].北京交通大学,2009.
[10]潘小枫.管理哲学视角下的高校图书馆管理[J].情报探索,2005,06:120-121.
[11]张晓茹.中学教师的管理机制研究[D].内蒙古师范大学,教育管理（专业学位）,2012,硕士.
[12]高兵.XML在关系数据库中存储和查询方法的研究[D].哈尔滨工程大学,2004.
[13]梁静.外周血hTERTmRNA对早期子宫内膜癌围手术期微转移诊断的价值研究[D].辽宁医学院,妇产科学,2012,硕士.
[14]袁文平,周广胜.标准化降水指标与Z指数在我国应用的对比分析[J].植物生态学报,2004,04:523-529.
[15]杨征.论色彩元素在现代平面广告设计上的运用[J].电子制作,2015,04:95.
[16]王建利.大跨度斜拉桥地震响应分析[D].西南交通大学,桥梁与隧道工程,2013,硕士.
[17]郝瑛男.将社区服务令纳入我国治安管理处罚领域的问题研究[D].西北民族大学,法律,2012,硕士.
[18]王维娜.RECK和MMP-9在口腔鳞状细胞癌中的表达及其临床意义[D].吉林大学,口腔临床医学,2013,硕士.
[19]罗遥凌.电脉冲用于水泥基材料TSA加速研究[D].重庆大学,材料工程（专业学位）,2014,硕士.
[20]白永祥,房大中,朱长胜.内蒙古电网风电场调度管理技术支持系统设计与应用[J].电力系统自动化,2011,07:86-90.
[21]李伟伟.幼儿园教师隐性流失的现状与成因研究[D].沈阳师范大学,学前教育学,2014,硕士.
[22]平兆娜.改进非参数变换测度下的立体匹配算法的研究[D].燕山大学,测试计量技术及仪器,2014,硕士.
[23]周展.汉越广告语言与文化特点对比研究[D].广西民族大学,亚非语言文学,2013,硕士.
[24]刘柳林,戴峻浩.采用自适应调节器确保系统动态品质的实践[J].冶金自动化,2002,04:61-62.
[25]刘庆.基于终结性的英汉动结式研究[D].四川外国语大学,英语语言文学,2014,硕士.
[26]贾博,杨柳,瞿鹏,关晓辉.水热/溶剂热法制备CuS及其复合光催化材料的研究进展[J].硅酸盐通报,2015,02:420-427.
[27]孟洋.我国高考加分政策研究[D].广西师范大学,教育经济与管理,2013,硕士.
[28]于润冰.内蒙古地区可持续发展评价研究[D].内蒙古大学,政治经济学,2013,硕士.
[29]陶瑞东.滨海深部构造超深井钻井技术研究与应用[D].东北石油大学,石油与天然气工程（专业学位）,2013,硕士.
[30]王书锋,李荣.成组加工中有主从调整时间的最大延迟问题[J].控制与决策,2002,S1:769-772.
[31]程国森.片状、球状二氧化钛与石墨烯复合物的制备及光催化性能[D].中南民族大学,2013.
[32]路宁娜,赵志刚.花对称性与植物花大小的变异性:在高寒草甸植物群落检验Berg的假说[J].植物生态学报,2014,05:460-467.
[33]史忠贤.基于语义相似度的公共危机事件案例库检索方法研究[D].兰州大学,情报学,2013,硕士.
[34]宋志强.Mn-Fe基磁制冷材料的批量制备工艺与性能研究[D].内蒙古师范大学,凝聚态物理,2013,硕士.
[35]朱少冉.农产品物流配送中心选址图解法研究[D].内蒙古科技大学,装备制造业信息化,2014,硕士.
[36]黄辰臣.基于动力线载波传感控制网络的研究[D].河南科技大学,检测技术与自动化装置,2013,硕士.
[37]杨燕,文福拴,王洁,李力,王珂,高超.计及关键支路的输电断面自动确定方法[J].电力系统自动化,2012,14:6-10.
[38]许妲.高校招投标制度建设研究[D].南京林业大学,农村与区域发展（专业学位）,2013,硕士.
[39]师志勇.MD集团战略转型项目投资可行性研究[D].西北大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[40]伍日辉.澳门噪音防治立法研究[D].华侨大学,经济法学,2003,硕士.
[41]孙慧颖.对外汉语初级综合教材语音编排研究[D].吉林大学,汉语国际教育（专业学位）,2014,硕士.
[42]刘世岳,吕昕,霍春宝.同时镇定及鲁棒控制器存在条件[J].控制与决策,2007,06:637-642.
[43]秦磊.我国高校网络教育的现状与对策研究[D].陕西师范大学,教育技术学,2004,硕士.
[44]赵海妍.微区限制下的ZnO融合生长及性质研究[D].北京交通大学,2014.
[45]王艳.包商银行微小企业信贷业务内部控制评价与改进[D].内蒙古大学,工商管理,2013,硕士.
[46]刘海燕.不同时间拆卵对胚胎异常受精和发育的影响[D].苏州大学,妇产科学,2013,硕士.
[47]郝瑞参,李德才,刘华刚,龚雯.磁流体的性质对压差传感器输出性能的影响[J].仪表技术与传感器,2014,08:16-17+29.
[48]李娟.“中国糖城”功能糖产业升级研究[D].山东师范大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[49]蒋录全.《石油地球物理勘探》与我国石油物探技术的发展[J].石油地球物理勘探,1995,06:722-723.
[50]郭瑞华.《世纪商务英语综合教程》评价研究[D].华中师范大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.