尾矿库在线监测和视频监控设计

1、尾矿库在线监测和视频监控设计姓名：罗勇东学号：老师：时间：江西理工大学1/29 PPT论坛： Contents目 录一、背景二、尾矿库监测设计关键点三、尾矿库监测系统设计四、结论、展望2/291背景3/291.背景 我国现近万座矿山尾矿库，较大规模在1 500 座以上，储有尾矿 90 亿 t，年排尾矿6亿t。 即使我国尾矿库数量较多，但大部分是小型尾矿库，大中型尾矿库占尾矿库总数 30 %。4/291.背景 坝体一旦溃决，库内矿砂和水将以泥石流形式涌出，其危害程度远比水库溃坝严重，而且还会造成严重环境污染。 最为经典事故就是 年 9 月8日山西襄汾县新塔矿业有限企业尾矿库溃坝，直接造成 271

2、 人遇难。5/291.背景 尾矿库管理安全意识淡薄，甚至有部分尾矿库没有经过正规设计和审批，筑坝工艺简单，施工监督不力，配套设施不全，安全生产现实状况令人担忧。6/292尾矿库监测设计关键点7/292.尾矿库监测设计关键点 尾矿库监测总体设计干滩浸润线降雨量防雷库水位坝体位移视频监控8/293尾矿库监测系统设计9/293.1浸润线监测设计 监测原理：采取渗压计，经过在坝体中钻孔，把渗压计放入。经过测量渗压计压力，再转换为水位 ( 高程 )，即可得到坝体或绕坝浸润线高度及其位置，浸润线埋深可经过计算得出。渗压计与自动数据采集仪经过电缆连接，采集仪再通过电缆、光纤与现场值班室相连，从而形成整个监测

3、网络。10/293.1浸润线监测设计传感原理： VWP型振弦式渗压计由透水板、振弦及缆激振电磁圈、密封壳体、感应膜、信号输出电缆等组成。钢弦自振频率与其张紧力大小、材料、长度等相关，但振弦一经确定后，振弦自振频率就是一个确定值，振动频率改变量即对应受力大小。 11/293.1浸润线监测设计12/293.1浸润线监测设计接线和集线箱：从渗压计到终端箱或数据统计仪距离较远，这时多个渗压计经过电缆用一个连接装置（接线盒）连接，再将将各个电缆接到一根多芯电缆上，然后将多芯电缆通到观察站。13/293.1浸润线监测设计防雷：在暴露在外地方，渗压计防雷击保护是十分关键。 将避雷器板（LAB-3）放在与电缆

4、组成直线，并尽可能靠近安装渗压计，有很好防雷效果。14/293.2坝体位移监测设计坝体表面位移监测：采取 GPS 自动化监测方式对坝体表面位移进行实时在线监测。参考站点与各监测站点 GPS 信号接收机将实时接收到信号经过通讯系统，再经过路由器、交换机等设备传输到中心服务器。服务器依据接收到初始位置信号，经过数据处理软件能够解算出个监测点三维坐标，再依据各监测站点实时三维坐标经过数据分析软件即可取得监测站点改变量，将这个化量与系统设置报警值相比较即可实现预警。15/293.2坝体位移监测设计坝体内部位移监测原理：经过在坝体打孔，埋设专门内部位移监测设备，实时采数据经过采集器采集 并经过光纤发到服

5、务器上，从而完成内部位移监测。16/293.2坝体位移监测设计坝体内部位移传感原理：采取钻孔固定测斜仪，其工作原理是经过传感器测头内摆锤在重力作用影响下来逐段测量钻孔轴线与铅垂线之间夹角，之后利用几何关系分段计算得到钻孔轴线相对于铅垂线水平偏移量，再将其累加得到总偏移量及沿管轴线整个孔深位移改变情况。17/293.4降雨量监测设计降雨量监测：采取翻斗式雨量计，雨水经过雨量计承雨口进入雨量计内翻斗中，依据翻斗翻动一次雨量为 0.5mm。依次累计。雨量计输出为 RS485 信号，RS485 信号线进入机房，经串口服务器转化为网络信号接入机房交换机，再经过光纤接入综合监控中心服务器。18/293.4

6、干滩监测设计干滩监测原理：超声波测量法进行监测。在尾矿坝选择 N 个剖面，每个剖面设置两个监测点，其中一个设置在坝体干滩滩顶处，另一个则对应地按国家标准要求距离位置设在从坝体向库区水位方向上。在设计监测站点埋设置杆，提前测定好物位计高程和相对位移，然后安装超声波物位计。详细测算方法是经过测定物位计与实际滩面高度进行类比计算，算出它高度和干滩坡度。19/293.4干滩监测设计超声波测量原理：利用超声波在各种介质中传输差异，然后将换能器安装在水上，经过发射与接收来测量水位。经过水面反射声波，依据声波传回时间来分析计算得出水位。20/293.5库水位监测设计21/293.6视频监控设计视频监控： 尾

7、矿坝监控系统：前端监控设备、视频传输网络、值班室及主控中心。前端监控设备负责实时采集各监控点情况，并将拍摄到视频与图像经过视频传输专网传送至主控中心。为实现对尾矿库主关键点位安全监控，系统前端采取高清红外摄像机。视频网络传输系统由光纤、网线、光纤收发器、交换机等部件组成，负责将前端设备采集信息传送到监控中心，也负责将监控中心下发指令传递给前端设备，是视频信号传送通道。22/293.6视频监控设计视频监控安装： 摄像装置采取球型摄像头，分别于早期坝上游、下游边坡上安装，可配合夜用照明灯使用。通讯方式可选择电缆、有线光纤、互联宽带等，监控中心计算机安装监控软件，轻点鼠标即可控制云台方向，实现全方位

8、观察。 23/293.7防雷设计 直击雷防护： 办公大楼监控中心屋面上避雷针采取直径为 25mm 镀锌钢管，然后与库区接地网相连，室外接地网接地电阻普通小于 2，能够有效预防直击雷。 安装在坝体基站避雷针采取直径为 19mm 镀锌圆钢，用镀锌钢管制作针尖，针尖刷锡长度不得小于 70mm，管壁厚度不得小于 3mm。24/293.7防雷设计 接地网： 地网设计，在机房周围需要挖深度为 600mm800mm，宽度不少于 500mm，接地电阻 R4。25/293.8总体设计 整个安全监测系统设计，主要有两个场所：一个是尾矿库现场；另一个是监控机房。数据采集现场由在尾矿库监测区域内传感器和监测终端来进行采集数据，将采集数据在现场监测中心布置在尾矿库现场值班室中进行数据传输、存放和备份；监控中心设置在办公楼内，主要是对最终监测数据进行管理，以列表、曲线和柱状图形式展示数据实时改变情况，同时监测系统能够对数据进行准确安全评价，并能及时作出报警和预警判断并通知管理员。26/294结论与展望27/294.结论与展望 监测系统依据据对影响坝体安全各个指标实时监测，能够对大坝安全做出评价，当监测值超出预警阀值时做出预警，从而防止溃坝等重大事故发生。因为自动化精密监测仪器介入，监测数据比