基于GPRS網(wǎng)絡(luò)分布式土壤測氡系統(tǒng)的研制.pdf

1、隨著地球環(huán)境的惡化，全球地質(zhì)災(zāi)害的頻頻發(fā)生，地質(zhì)災(zāi)害有效的防治與預(yù)警越來越受到人們的關(guān)注。常規(guī)的地質(zhì)災(zāi)害活動主要包括地震、滑坡、火山等，而這些地質(zhì)活動在發(fā)展的過程中往往伴隨著土壤或者巖石中氡氣不同程度的析出，從而利用測量土壤中氡氣的濃度便可以有效的推斷出地質(zhì)活動的發(fā)展狀況，達到有效預(yù)警的目的。
　　 本文基于國內(nèi)外測氡技術(shù)研究現(xiàn)狀和土壤測氡系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害防治與預(yù)警工程中的應(yīng)用，以地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家重點實驗室基金項目“

2、滑坡GPS 監(jiān)測儀與預(yù)警系統(tǒng)的研究”為項目依托，介紹了一種基于GPRS 網(wǎng)絡(luò)的分布式土壤測氡系統(tǒng)。該系統(tǒng)將探測裝置埋入土壤中對氡氣進行長期連續(xù)監(jiān)測。
　　 監(jiān)測系統(tǒng)采用金硅面壘型半導(dǎo)體探測器探測α粒子射線，同時也對溫、濕度進行監(jiān)測，通過GPS 定位模塊獲取定位信息。引入了GPRS 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以組成廣域分布式測氡網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)多點同時監(jiān)測。監(jiān)測中心可以通過GPRS 網(wǎng)絡(luò)實時地獲取到每個監(jiān)測終端的監(jiān)測結(jié)果，同時提供歷史數(shù)據(jù)曲線查看

3、、測點能譜顯示以及報表打印等功能。
　　 論文首先闡述了研究意義，調(diào)研了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，然后提出了自己的系統(tǒng)研究方案，并分別從系統(tǒng)硬件研究和系統(tǒng)軟件設(shè)計兩個方面做出詳細的論述，最后對整個系統(tǒng)做出了初步的測試，并給出結(jié)論。系統(tǒng)的硬件研究主要是監(jiān)測終端的硬件電路與測量裝置的研究。監(jiān)測終端以嵌入式單片機C8051F020為控制平臺，主要包括對放大電路、多道脈沖幅度分析器、海量數(shù)據(jù)存儲單元、GPRS 網(wǎng)絡(luò)模塊、GPS 定位模塊以及太陽

4、能供電系統(tǒng)的研究。軟件設(shè)計主要包括監(jiān)測終端的嵌入式程序設(shè)計和監(jiān)測中心PC 機網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器軟件設(shè)計。
　　 經(jīng)過一年左右的研究工作，主要獲得了以下成果：
　　 1.研制了基于單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括溫濕度數(shù)據(jù)、GPS 定位數(shù)據(jù)、α能譜數(shù)據(jù)的采集。
　　 2.設(shè)計了海量數(shù)據(jù)存儲方案，將每條測量記錄都會自動保存在SD 存儲卡中，保證了數(shù)據(jù)不會丟失。
　　 3.采用GPRS 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)了遠程、廣域、多點的