尾矿库安全监测系统解决方案

1、尾矿库平安监测系统解决方案e 9-n vUi w wsrw尾矿库平安监测系统解决方案厦门辰迈智慧科技目录一、工程背景 3二、系统概述3三、方案介绍33.1建设意义33.2系统拓扑图43.3系统组成5四、系统监测简介54.1深部位移监测 54.2降雨量监测64.3外表位移监测 74.4视频监测74.5浸润线监测84.6干滩监测84.7监测预警8五、系统特点9六、平台功能展示 10辰遠酣FFrt VUI UPWIEW尾矿库平安监测系统解决方案工程背景我国共有尾矿库近 8000座,总量居世界第一.我国尾矿库绝大多数为山谷型.山谷型尾矿库是在山谷谷口处筑坝形成的尾矿库.尾矿库是一个由尾砂堆积形成的具有

2、高势能的危险源,尾矿库一旦发生溃坝会产生泥石流,可能对其下游居民和设施平安造成严重的威胁,容易导致重大人员伤亡和财产损失.国内外历史上都曾发生过特别重大尾矿库溃坝事故.2021年9月8日,山西省临汾市襄汾县新塔矿业 980沟尾矿库发生溃坝事故,造成 277人死亡、4人失踪；2021年1月25 日,巴西淡水河谷公司尾矿库发生溃坝事故,据媒体报道,该起事故约造成350多人死亡或失踪.在此背景下,需要建立一套集远程测量、远程数据自动获取、数据处理、数据分析和预测预报于一体的尾矿库平安监测系统,提升尾矿库平安监测自动化水平、实时获取监测目标状态水平、分 析和预测预报效果.系统概述尾矿库平安监测系统利用

3、各种传感器如位移传感器、雨量计、视频网络监测等专业设备,基于 遥感技术RS地理信息系统 GIS及尾矿库平安监测技术,以一定范围区域的滑坡、泥石流及崩 塌等地质灾变体为监测对象,对其在时空域的变形破坏信息和灾变诱发因素信息实施连续、实事、 动态的监测,及时获取全面准确的数据.通过对变形因素、相关因素及诱因因素信息的相关分析处 理,对灾变体的稳定状态和变化趋势做出判断,同时揭示滑坡、泥石流、崩塌的空间分布规律,对 未来可能发生灾害的地段点做出预测,从而协助相关治理部门的地质灾害业务工作能够高效协 调进行,从而预防地质灾害发生,减少生命财产的损失.三、方案介绍3.1建设意义尾矿库企业、公司作为尾矿库

4、的治理单位,通过在尾矿库在线平安监测监控指挥中央引进先进 的监测设备、结合系统平台等手段,实现尾矿库治理的信息化、实时化、网络化、图形化；实现客 户端随时访问各尾矿库系统的监测数据；使得尾矿库生产、信息中央平安治理人员可以实时直观的 掌握尾矿库的水位、浸润线高度变化、坝体位移变化、干滩、尾矿库视频等实际动态,预警预报并 指导生产,并根据国家对尾矿库的监管要求,及时把采集到的尾矿库信息传输到省、市尾矿库监测 信息中央,接受政府平安生产监管部门对相应监测内容的提取,为尾矿库的平安监测与治理决策提供有力支持,保证尾矿库的平安运行.尾矿库平安监测系统的实施,便于企业和平安监管部门快速掌握与尾矿库平安密

5、切相关的技术指标的最新动态,保证库区下游企业正常运转及库区人民群众的生命财产平安.3.2系统拓扑图尾矿库平安监测与预警系统主要由一体化监测站设备、现地通信设备、用户自建的监控中央配 合基于物联网技术、云计算的监测与预警云效劳平台、用户终端信息设备及应用软件等主要局部组成.展播毎统晅一关管单證防火堰尾矿库平安监测系统解决方案3.3系统组成尾矿库平安监测系统由数据采集子系统、数据传输子系统、数据处理子系统、尾矿库平安监测 预警平台、辅助子系统等系统组成.1数据采集系统数据采集系统由机箱、数据采集终端、太阳能板、蓄电池、各类传感器雨量、水位、流量、GNSS测斜仪、孔隙水压力计、浸润监测仪、水质传感器

6、等、摄像机、防雷器等组成,采用太阳能供电,根据不同应用场合选择 相应的传感器,实时采集降雨量、外表位移、泥水位、视频、地下水位、土壤含水率、深部位移、视频等要素,并按规定格式上传.2数据传输系统数据传输系统可采用 GPRS/3G/4G/5G无线电台、无线网桥、北斗卫星、ZIGBEE/LORA等方式,具体根据当地网络情况及应用选择.3数据处理系统数据处理系统可连续实时接收监测站上传的数据,设备远程治理、数据召测等功能,可与第三 方数据库进行对接.4监测预警系统监测预警系统监测系统和预警系统组成,监测系统展示现场监测传感器采集回来的数据,而预 警系统那么发布预警信息,以尾矿库的空间图形信息和属性信

7、息为根底,依托数学评价、预测和预报模型以及GIS系统的空间分析水平,形象地进行尾款库平安进行风险评估,为职能部门有效限制、防治、处置、降低灾 害造成的损失提供科学决策依据,并根据预警等级采用短信、网页、邮件、播送、LED屏、大屏幕等方式自动发布预警、告警信息.5其它辅助系统包含会商系统、信息发布LED发布或短信、指挥系统、决策系统等.四、系统监测简介4.1深部位移监测深部位移量是对尾矿库内部结构的位移的直接反响,是影响坝体稳定的重要因素.系统采用一组内部测斜仪对结构体内部结构的变形进行实时、连续的监测,所用设备为固定式测斜仪.监测点位的选取需要结合地质勘查报告和现场地形情况确定.仪器采用打孔安

8、装方式,采用钻孔机打孔时孔径要求大于 75mm,孔深要求穿过最下一层基岩.在每个孔位不同深度安装一组N支内部测斜仪,仪器沿着铅垂线的方向在变形面的指定勘测位置进行安装.配合自动化数据采集设备,可以自动、连续地监测,安装多个传感器可以获得沿测斜管轴向的扰度变形剖面图.双向固定测斜仪安装在垂直的测斜管中,以测量不同深度处的水平/垂直方向位移.采用双向3 点固定测斜仪,可同时测量3处不同深度位置的垂直和水平方向位移.4.2降雨量监测降雨量的多少对于尾矿库的平安至关重要,强降雨引起水位上升,堆积坝被雨水冲刷很容易引 起溃坝.在库区开阔位置修建根底设施,雨量计安装在根底设施上即可.尾矿库平安监测系统解决

9、方案r fe mill w wsrv4.3外表位移监测外表位移自动监测系统拟采用北斗变形监测北斗系统专用监测主机：在稳定位置设置1个GNSS基准站,在尾矿库坝体布置多个位移监测站.通过采用多台高精度北斗接收机及其配套设施GNSS天线、软件等,来采集观测点坐标数据,通过多点GNSS高精度解算技术来解算 GNSS观测点的坐标,从而到达实时监测位移如位移方向、 位移速率、累计位移等的目的.4.4视频监测视频监控主要是实时提供尾矿库区监控视频,给治理人员最直观的现场情况.4.5浸润线监测坝体处于高地下水区域,浸润线的变化往往对灾害点的加速恶化起到很大作用,因此在这样的 地方增设浸润线观测工程,布设一个

10、测点,采用钻孔安装一支渗压计来实现浸润线监测.用于监测 区域范围内的水位、水压等参数.当被测水压荷载作用在渗压计上,将引起弹性膜板的变形,其变形带动振弦转变成振弦应力的 变化,从而改变振弦的振动频率.电磁线圈激振振弦并测量其振动频率,频率信号传输至读数装置, 即可测出水荷载的压力值,进而计算出浸润线的高度.4.6干滩监测/余弦在干滩测量立杆顶部固定角度安装测距传感器,根据传感器所测准确距离通过三角形正弦定理即可计算出准确的干滩坡比,结合库水位数据和滩顶高程,即可计算得到干滩长度,平安超高等重要数据.4.7监测预警尾矿库平安监测系统解决方案GPRS无线预警播送可对尾矿库监测预警设备如泥石流、滑坡

11、、地表变形、裂缝变形、雨量、泥水位等监测数据到达预定报警阈值时,即时发送报警信号,通过电台、或卫星传输,在危害区通过声光警报器、号筒喇叭等进行即时报警,并把预警信息及时发送到相关联络人员和各级监测中央.五、系统特点开放式结构具有良好的扩展性,方面后续系统可不断地升级完善.时段化处理系统可预置多个时段,将实时数据转化为时段数据.GIS模块以GIS技术为支撑,建立数据空间和属性特征的拓扑关系,实现地图查询治理,界面友好,操作 简单灵活,功能组织条块合理.可拓展性系统总体结构设计上采用新的设计理念,增强了系统的灵活性、可升级性和均衡性.系统以模块 式结构为核心,软件在基于数据库的原那么下纳入分屏技术

12、,适合未来开展的需求.灵活的硬件配置：用户可以任意升级、更换被控硬件设备,而不需要更换软件.抗干扰性：抗电磁干扰的水平强,保证系统在野外强电磁干扰的恶劣环境下能可靠运行.故障自动检测：系统具备故障自动检测功能,提升系统的健壮性.六、平台功能展示mm,位移实时监测功能实时显示最新一周的实时的位移偏移量和位移原数据.偏移坐标单位为 符合实际监测情况.数据显示准确、清楚;坐标轴添加了辅助平行线,便于看清数据,时间的范围:医事位*面豪程赛.m窑歸耐c 彈相uz fl A+lEMMAZ 加世也皿 0 值tz « 饵gH Bi 1仙也HJlLSd4WMl21IIMMih ：im押咛67議3B10

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14、十组速度和加速度数据.朗卿fl 也IL1K而墓惟"用 JE+BWWfl岸血需赧二o lB 怆曙鮒t三 住更走归 wMOli 血 MB t 略诙二 c .址修割如 a 位临直 b .恒够割片n 坝世孵业应a ifl厲屈“虹魁孟岀略主H Hlma &41«2V1Q-1M-Z2MHQ门WOJMHia lire速度变化曲线2位移监测历史数据功能可以方便的利用左侧菜单和时间选择器来查询查询任意监测点的任何时间段的偏移变化表.右侧显示全部的坐标数据;似林Yffl i«rjt or fl忙5井折ClS B!丄刃 *紙剪 蛊虔 a* s n-2Q MHftH口 JV&qu

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