电缆管道振动监测系统的设计【字数：10269】
摘 要随着我国经济总量的不断增加，人们的社交活动也日趋丰富，对于电力的需求也越来越多，因此对于电力的保护显得也越来越重要，电缆管道是保证电缆线路正常运行的重要设施。地下管道设施经常遭受第三方破坏，包括道路、桥梁、楼盘的新建和打桩机和强夯机等强振动机械的使用，各地方大规模的项目开发和建设给电缆管道带来了巨大的安全危害，面对这种情况，目前常规的监测措施已不可能做到全方位、不间断的安全监控保护，所以本文设计了一种智能电缆管道振动监测系统。本设计采用STC89C52RC单片机作为核心处理器，用11.0592MHz晶振作为时钟，选用SW-18020P振动传感器，LM393电位比较器，SIM900A GSM模块为无线发送装置，报警模块选用LED和蜂鸣器联合作用，借助便捷的移动网络，当系统检测到振动信号的存在，会自动发送报警信息到工作人员手机上，真正实现了全方位、不间断的电缆管道的监测。
目 录
第一章 绪论 1
1.1电缆管道的基础知识 1
1.1.1电缆管道的特点与优势 1
1.1.2电缆管道的组成 1
1.1.3管道建筑方式 1
1.1.4管道的种类（按材料分）和特点 2
1.2研究背景及意义 3
1.3国内外研究现状 3
1.3.1人工管道位移监测 3
1.3.2基于神经元传感缆的管道监测 4
1.4本文研究内容和安排 4
第二章 方案的设计与论证 5
2.1电路实现的功能 5
2.2系统总体框图 5
2.3主控模块的选择 5
2.4无线模块的选择 6
2.5报警模块的选择 6
2.6供电模块的选择 6
第三章 系统硬件电路的设计 7
3.1主控模块 7
3.1.1STC89C52RC单片机的介绍 7
3.1.2单片机最小系统介绍 9
3.2振动模块 10
3.2.1SW18020P振动传感器的介绍 10
3.2.2LM393芯片的介绍 11
3.2.3振动模块电路设计 13
3. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
3GSM通信模块 14
3.3.1SIM900A GSM的介绍 14
3.3.2GSM模块电路设计 15
3.4电源模块 16
3.5报警模块 16
第四章 系统软件的设计 18
4.1编程软件的介绍 18
4.2系统主程序的设计 18
4.3报警电路软件设计 19
4.4 GSM通信软件设计 20
4.5振动检测软件设计 21
第五章 系统调试 23
5.1软件的调试 23
5.2硬件的调试 24
5.3实物测试 24
结束语 27
致 谢 28
参考文献 29
附录A 原理图 30
附录B 元器件清单 31
附录C 部分源程序 32
第一章 绪论
1.1电缆管道的基础知识
1.1.1电缆管道的特点与优势
电缆管道主要是铺设地下的一种管道，通常是用来穿放地下的电缆或光缆的一种管道建筑方式。跟其他敷设方式相比，它性价比更加的高。在城市化水平不断提升的过程中，电缆管道的铺设也会逐渐普及。
电缆管道的铺设与其他形式的电缆安放相比，具有以下几点优势：
管道大。可以容纳穿放更多条数的电缆。
兼容性强。不仅可以穿放电缆，还可以兼容穿放光缆、电力方面的其他电缆，还允许重叠铺设，充分利用了有限的地下空间。
施工效率高。电缆在发生故障的时候，可以随时将电缆管道内的电缆进行更换，一定程度上缩短了维修的时间。
多一层保护。将电缆穿放在电缆管道内，等于对电缆施加了一层保护层，避免了电缆直接受到损坏。
方便管理与备查。电缆管道铺设的图纸和管道埋深的深度都有所记录，方便工作人员后续的查询。
1.1.2电缆管道的组成
电缆管道通常由三部分组成，分别是人孔、手孔和管路。按照使用用户的不同和分布方式的区分，又可分为两类，用户管道与局间中继管道。
用户管道
用户管道主要从电话局的电缆室中引线出来，从而安放在用户管道里，用户管道分两种使用类型，一种为主干管道，另一种是配线管道。
主干管道
主干管道有两种建筑方式，一种为隧道方式，另一种采用对孔管道的形式，通常用来穿放400对及其以上的主干电缆。
配线管道
配线管道作为主干管道的辅助管道，一般用来铺设配线电缆。配线电缆的数目通常在300对一下，所以管道所需的管孔直径稍小一些，数量也可略少一点。
局间中继管道
管道通常是分布在局与局之间，或者市话局与长途局之间，通常是用来中继电缆用的。
时至今日，居间中继管道往往不单独使用，常常与用户管道合用。
1.1.3管道建筑方式
通信管道通常是分为三种形式的建筑方式，分别是隧道、管道和渠道。
隧道
/
图11 隧道
管道
/
图12 管道
渠道
/
图13 渠道
1.1.4管道的种类（按材料分）和特点
市场上有多种材质不同的管道，大致可分为混凝土管道、塑料管道、钢管和铸铁管道等等。管道的使用，一般取决于现场环境以及工程造价。
平常我们经常看到的管道是混凝土管、塑料管和钢管。其中以混凝土管最为常见，因为其制作简单，造价较低。但是随着电缆大规模的铺设，塑料管逐渐得到了市场的认可，开始广泛的应用。
管道的优缺点如下表11所示：
表11 管道优缺点
混凝土管
塑料管
钢管和铸铁管
目 录
第一章 绪论 1
1.1电缆管道的基础知识 1
1.1.1电缆管道的特点与优势 1
1.1.2电缆管道的组成 1
1.1.3管道建筑方式 1
1.1.4管道的种类（按材料分）和特点 2
1.2研究背景及意义 3
1.3国内外研究现状 3
1.3.1人工管道位移监测 3
1.3.2基于神经元传感缆的管道监测 4
1.4本文研究内容和安排 4
第二章 方案的设计与论证 5
2.1电路实现的功能 5
2.2系统总体框图 5
2.3主控模块的选择 5
2.4无线模块的选择 6
2.5报警模块的选择 6
2.6供电模块的选择 6
第三章 系统硬件电路的设计 7
3.1主控模块 7
3.1.1STC89C52RC单片机的介绍 7
3.1.2单片机最小系统介绍 9
3.2振动模块 10
3.2.1SW18020P振动传感器的介绍 10
3.2.2LM393芯片的介绍 11
3.2.3振动模块电路设计 13
3. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
3GSM通信模块 14
3.3.1SIM900A GSM的介绍 14
3.3.2GSM模块电路设计 15
3.4电源模块 16
3.5报警模块 16
第四章 系统软件的设计 18
4.1编程软件的介绍 18
4.2系统主程序的设计 18
4.3报警电路软件设计 19
4.4 GSM通信软件设计 20
4.5振动检测软件设计 21
第五章 系统调试 23
5.1软件的调试 23
5.2硬件的调试 24
5.3实物测试 24
结束语 27
致 谢 28
参考文献 29
附录A 原理图 30
附录B 元器件清单 31
附录C 部分源程序 32
第一章 绪论
1.1电缆管道的基础知识
1.1.1电缆管道的特点与优势
电缆管道主要是铺设地下的一种管道，通常是用来穿放地下的电缆或光缆的一种管道建筑方式。跟其他敷设方式相比，它性价比更加的高。在城市化水平不断提升的过程中，电缆管道的铺设也会逐渐普及。
电缆管道的铺设与其他形式的电缆安放相比，具有以下几点优势：
管道大。可以容纳穿放更多条数的电缆。
兼容性强。不仅可以穿放电缆，还可以兼容穿放光缆、电力方面的其他电缆，还允许重叠铺设，充分利用了有限的地下空间。
施工效率高。电缆在发生故障的时候，可以随时将电缆管道内的电缆进行更换，一定程度上缩短了维修的时间。
多一层保护。将电缆穿放在电缆管道内，等于对电缆施加了一层保护层，避免了电缆直接受到损坏。
方便管理与备查。电缆管道铺设的图纸和管道埋深的深度都有所记录，方便工作人员后续的查询。
1.1.2电缆管道的组成
电缆管道通常由三部分组成，分别是人孔、手孔和管路。按照使用用户的不同和分布方式的区分，又可分为两类，用户管道与局间中继管道。
用户管道
用户管道主要从电话局的电缆室中引线出来，从而安放在用户管道里，用户管道分两种使用类型，一种为主干管道，另一种是配线管道。
主干管道
主干管道有两种建筑方式，一种为隧道方式，另一种采用对孔管道的形式，通常用来穿放400对及其以上的主干电缆。
配线管道
配线管道作为主干管道的辅助管道，一般用来铺设配线电缆。配线电缆的数目通常在300对一下，所以管道所需的管孔直径稍小一些，数量也可略少一点。
局间中继管道
管道通常是分布在局与局之间，或者市话局与长途局之间，通常是用来中继电缆用的。
时至今日，居间中继管道往往不单独使用，常常与用户管道合用。
1.1.3管道建筑方式
通信管道通常是分为三种形式的建筑方式，分别是隧道、管道和渠道。
隧道
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图11 隧道
管道
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图12 管道
渠道
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图13 渠道
1.1.4管道的种类（按材料分）和特点
市场上有多种材质不同的管道，大致可分为混凝土管道、塑料管道、钢管和铸铁管道等等。管道的使用，一般取决于现场环境以及工程造价。
平常我们经常看到的管道是混凝土管、塑料管和钢管。其中以混凝土管最为常见，因为其制作简单，造价较低。但是随着电缆大规模的铺设，塑料管逐渐得到了市场的认可，开始广泛的应用。
管道的优缺点如下表11所示：
表11 管道优缺点
混凝土管
塑料管
钢管和铸铁管
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