尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是利用現(xiàn)代電子、信息、通信及計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)尾礦庫(kù)監(jiān)測(cè)指標(biāo)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、自動(dòng)、連續(xù)采集、傳輸、管理及分析的監(jiān)測(cè)技術(shù)。系統(tǒng)建立綜合性的監(jiān)管平臺(tái)，依托智能的軟件系統(tǒng)，當(dāng)尾礦庫(kù)監(jiān)控內(nèi)容出現(xiàn)異常時(shí)，及時(shí)預(yù)報(bào)預(yù)警，提醒企業(yè)盡快啟動(dòng)相應(yīng)的處理措施及預(yù)案，保障尾礦庫(kù)的安全運(yùn)行。系統(tǒng)通過五大技術(shù)組合，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)信息的采集、處理及發(fā)布。包括傳感器自動(dòng)采集技術(shù)、無線分組傳輸技術(shù)、高清晰圖像監(jiān)控技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等。1.1系統(tǒng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)內(nèi)、外部壩體位移（分別監(jiān)測(cè)水平及垂直位移）浸潤(rùn)線庫(kù)水位干灘長(zhǎng)度、安全超高降雨量庫(kù)區(qū)影像1.2系統(tǒng)組成系統(tǒng)由庫(kù)區(qū)數(shù)據(jù)采集裝置、信號(hào)接收及處理裝置、庫(kù)區(qū)機(jī)房及計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)、無線信號(hào)傳輸裝置、企業(yè)及省局指揮中心五部分組成。1.3系統(tǒng)特點(diǎn)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的全面性包括位移監(jiān)測(cè)、浸潤(rùn)線監(jiān)測(cè)、庫(kù)水位及干灘指標(biāo)等關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)測(cè)，結(jié)合無線庫(kù)區(qū)圖像，做到各數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的無縫結(jié)合。1.4信息采集時(shí)效性系統(tǒng)支持主動(dòng)式及應(yīng)答式采集數(shù)據(jù)模式，即保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，又保證數(shù)據(jù)的有效性。1.5強(qiáng)大的專家分析系統(tǒng)專家預(yù)警分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)分析和解讀各監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，做出單項(xiàng)或多項(xiàng)對(duì)比報(bào)警功能，同時(shí)能夠根據(jù)各監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化，綜合分析出壩體的安全運(yùn)行狀況，輔助礦方?jīng)Q策。對(duì)異常監(jiān)測(cè)指標(biāo)通過短消息發(fā)送到礦方管理人員，監(jiān)測(cè)指標(biāo)達(dá)到預(yù)報(bào)值時(shí)，聯(lián)動(dòng)短信群發(fā)平臺(tái)，給礦方有關(guān)人員和領(lǐng)導(dǎo)短信提示，使礦方能夠及時(shí)采取相關(guān)的處理措施，消除安全隱患，確保尾礦庫(kù)的安全運(yùn)行。1.6節(jié)省投資，降低運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用系統(tǒng)依托的網(wǎng)絡(luò)采用無線的方式，不僅投資少，且擁有良好的擴(kuò)展性和整合性。其中部分設(shè)備采用風(fēng)能、太陽(yáng)能供電，降低了運(yùn)行維護(hù)的成本，節(jié)能高效。系統(tǒng)可兼容原有LED大屏等終端，具有良好的擴(kuò)展性。監(jiān)測(cè)精度佳。1、立項(xiàng)背景（相關(guān)科學(xué)技術(shù)狀況及其存在的問題）水庫(kù)大壩和尾礦壩觀測(cè)實(shí)踐表明：人工測(cè)試叫觀測(cè)；連續(xù)、自動(dòng)化采集數(shù)據(jù)叫監(jiān)測(cè)；自動(dòng)連續(xù)采集數(shù)據(jù)并且遠(yuǎn)距離傳輸才叫在線監(jiān)測(cè)。沒有數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化不宜稱其為監(jiān)測(cè)；不能遠(yuǎn)距離自動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)方式不能算“在線監(jiān)測(cè)”。礦山缺乏或是不具備權(quán)威、高效的指揮系統(tǒng)和堅(jiān)強(qiáng)有力的聯(lián)動(dòng)機(jī)制，難以實(shí)現(xiàn)防災(zāi)減災(zāi)。尾礦壩監(jiān)測(cè)指標(biāo)的精細(xì)化和及時(shí)化是“在線監(jiān)測(cè)”系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)，設(shè)置恰當(dāng)?shù)念A(yù)警指示系統(tǒng)和數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)傳輸系統(tǒng)，能保障其監(jiān)控功能，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)預(yù)警，達(dá)到尾礦庫(kù)安全運(yùn)行的目標(biāo)。尾礦庫(kù)是礦山企業(yè)的一個(gè)重大危險(xiǎn)源，庫(kù)區(qū)的安全監(jiān)控一刻也不能放松。在線監(jiān)測(cè)技術(shù)能為礦山企業(yè)的安全提供有利保障,發(fā)展尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)乃大勢(shì)所趨。尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容有：壩體位移及沉降監(jiān)測(cè)、浸潤(rùn)線監(jiān)測(cè)、降雨量監(jiān)測(cè)、干灘和庫(kù)水位監(jiān)測(cè)等。2、詳細(xì)科學(xué)技術(shù)內(nèi)容（總體思路、技術(shù)方案、實(shí)施效果）尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)的必備條件：a、正確符合規(guī)范的設(shè)計(jì)。方案確定、斷面選取、測(cè)點(diǎn)布置、儀器選擇應(yīng)有針對(duì)性。儀器選型、量程、精度和壩型、壩高、壩料相適應(yīng)。b、傳感器應(yīng)嚴(yán)格標(biāo)定、檢定，包括儀器的密封性。c、專業(yè)的施工隊(duì)伍，精心、正確的埋設(shè)和安裝。d、及時(shí)整編、分析、評(píng)價(jià)其觀測(cè)數(shù)值，剔除錯(cuò)誤信息，用有效的信息準(zhǔn)確表達(dá)尾礦壩的運(yùn)行狀態(tài)。e、有效的維護(hù)管理，系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有多項(xiàng)功能，它既可以實(shí)現(xiàn)位移、浸潤(rùn)線和庫(kù)水位等監(jiān)測(cè)指標(biāo)在各種氣候條件下的全天候連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，還具有數(shù)據(jù)自動(dòng)采集功能、現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊和遠(yuǎn)程通訊功能、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存及處理分析功能、定量預(yù)警功能和防雷及抗干擾功能。雖然人工觀測(cè)方法能夠取得大量數(shù)據(jù)，但其觀測(cè)周期長(zhǎng)、信息量小、工作量大，且監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)容易受天氣、人為因素和現(xiàn)場(chǎng)條件等許多因素影響，在惡劣氣候條件下不能取得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無法對(duì)險(xiǎn)情進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，不能充分應(yīng)用監(jiān)測(cè)成果為尾礦庫(kù)的日常安全管理服務(wù)。相對(duì)于人工監(jiān)測(cè)的種種缺陷，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)則能夠很好的解決上述問題，彌補(bǔ)人工監(jiān)測(cè)的不足。這項(xiàng)技術(shù)可為公司提供尾礦庫(kù)生產(chǎn)運(yùn)行狀況的真實(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)尾礦庫(kù)安全隱患提出預(yù)警，以便礦山有針對(duì)性地加強(qiáng)尾礦庫(kù)。目前，公司已安裝的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)壩面位移大都采用自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，通過壩面監(jiān)測(cè)點(diǎn)與基點(diǎn)相對(duì)位置的比對(duì)，確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移。但單一設(shè)備的監(jiān)測(cè)精度不能滿足尾礦壩安全管理的技術(shù)要求，需通過實(shí)時(shí)差分變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用各監(jiān)測(cè)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)的變形比對(duì)，來大大提高位移監(jiān)測(cè)精度。位移監(jiān)測(cè)精度可達(dá)水平位移3mm,垂直沉降5mm。全自動(dòng)全站儀監(jiān)測(cè)測(cè)距精度可達(dá)土（lmm+lX10-6XD）,D即監(jiān)測(cè)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)的距離，單位為m。根據(jù)尾礦壩工程地質(zhì)參數(shù)和穩(wěn)定性分析原理，劃分預(yù)警等級(jí)，實(shí)現(xiàn)位移定量預(yù)警。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可自監(jiān)控室傳輸至選礦調(diào)度及公司調(diào)度，同期還可以實(shí)現(xiàn)浸潤(rùn)線在線監(jiān)測(cè)（以傳感器技術(shù)測(cè)量，通過測(cè)定孔隙水壓力進(jìn)而求得浸潤(rùn)線）；庫(kù)水位在線監(jiān)測(cè)（尾礦庫(kù)內(nèi)存有大量的尾礦漿沉淀水，水位監(jiān)測(cè)的目的是根據(jù)水位高低，判斷該庫(kù)防洪能力是否滿足安全要求，主要儀器采用雷達(dá)水位計(jì)）；干灘在線監(jiān)測(cè)（測(cè)量監(jiān)測(cè)斷面上幾個(gè)點(diǎn)的干灘高程，結(jié)合監(jiān)測(cè)點(diǎn)間的距離計(jì)算出干灘坡度，再利用庫(kù)水位，壩頂標(biāo)高、寬度、坡度及相關(guān)測(cè)點(diǎn)間距等分別求得干灘與庫(kù)水面和尾礦壩外坡面的交點(diǎn)，進(jìn)而求得干灘長(zhǎng)度）；降雨量在線監(jiān)測(cè)（實(shí)時(shí)掌握汛期雨量大小，主要儀器采用柵式雨量計(jì)）。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可大大提高庫(kù)區(qū)的安全穩(wěn)定性，為尾礦庫(kù)的生產(chǎn)運(yùn)行和安全管理提供強(qiáng)有力的科學(xué)支持和保障。視頻影像和多項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)值能夠通過分析預(yù)警，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài)，方便值班人員和管理者隨時(shí)掌控，遇到突發(fā)情況也能及時(shí)地采取措施，從而大幅度降低事故的發(fā)生率。因此，該系統(tǒng)可為公司帶來可觀的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。3、創(chuàng)新點(diǎn)在線監(jiān)測(cè)能彌補(bǔ)人工監(jiān)測(cè)的不足，精確、及時(shí)地反映尾礦庫(kù)安全運(yùn)行情況。不受天氣影響，實(shí)時(shí)對(duì)壩體的位移、庫(kù)區(qū)水位、浸潤(rùn)線和干灘進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過數(shù)據(jù)的采集和儲(chǔ)存功能，系統(tǒng)可生成監(jiān)測(cè)日志（歷史數(shù)據(jù)），管理人員通過數(shù)據(jù)和視頻能準(zhǔn)確地了解該庫(kù)每天的生產(chǎn)運(yùn)行情況。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和預(yù)警系統(tǒng)也可以通過剖面，平面圖顯示，這樣的話不僅專家能了解該庫(kù)情況，普通庫(kù)區(qū)管理人員及巡壩工也能夠直觀地掌握整個(gè)壩的安全現(xiàn)狀。公司尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相較于其他礦山企業(yè)的在線監(jiān)測(cè)，主要?jiǎng)?chuàng)新處有：尾礦庫(kù)地理環(huán)境復(fù)雜，歷來偷盜事件嚴(yán)重。