尾矿库自动化在线监测系统

尾矿库自动化在线监测系统第一页，共65页。目录尾矿库在线监测软件系统避雷系统供电系统通讯系统尾矿库在线监测技术第二页，共65页。

尾矿库在线监测内容第三页，共65页。目前，我国尾矿库观测项目主要有：

库水位观测坝体位移观测浸润线观测构筑物变形观测渗流水观测孔隙水坝体固结观测－－以前这些指标大都采用人工观测。尾矿库观测项目第四页，共65页。

位移人工观测主要是利用全站仪、经纬仪等设备定期对坝面上设置的位移观测点进行观测，确定坝面该点变形量。位移观测墩和观测点尾矿库观测传统技术第五页，共65页。

库水位观测主要是利用设置在尾矿库进水构筑物上的水位标尺，标尺上设有刻度，人工读取库水位高程。进水构筑物和水位标尺尾矿库观测传统技术第六页，共65页。

浸润线人工观测主要是利用已经打好的浸润线观测孔，采用人工方式对管内水深进行定期测量，以确定浸润线的埋深状况。浸润线人工观测孔尾矿库观测传统技术第七页，共65页。人工测量工作量大、受天气、人工、现场条件等许多因素的影响，监测数据存在人为性。人工监测存在不能及时监测尾矿库的各项技术参数的缺点。

出现事故征兆时，难以及时和准确把握尾矿库关键指标的状况，难以为隐患及时处理、应急决策和人员疏散赢得时间。

人工观测的不足：尾矿库观测技术现状第八页，共65页。系统目标

及时提供真实数据预警预报灾害事故

推进标准化管理在线监测目的和意义第九页，共65页。

为矿山提供尾矿库生产运行状况的真实数据，对尾矿库安全隐患提出预警，以便矿山有针对性地加强尾矿库安全隐患治理，改善尾矿库安全运行条件，实现尾矿库长期安全运行。在线监测意义：在线监测目的和意义第十页，共65页。

预测预报尾矿库溃坝灾害事故，为用户组织抢险，疏散尾矿库下游人群赢得时间，减少事故伤亡和财产损失。在线监测意义：在线监测目的和意义第十一页，共65页。

自动化监测系统操作简单，数据及时有效，避免了传统监测手段的复杂操作、人为性及档案管理繁锁。在线监测意义：在线监测目的和意义第十二页，共65页。尾矿库在线监测系统拓扑图第十三页，共65页。GPS监测

坝体表面位移监测子系统

坝体地表

位移监测全站仪监测第十四页，共65页。优点能够提供变形体整体的变形状态适用于不同的监测精度要求、不同形式的变形体和不同的监测环境可以提供绝对变形信息缺点各测点不同步、外业工作量大、布点受地形条件影响实时性较差、受天气的影响比大、不易实现自动化监测

坝体表面位移监测

GPS优缺点

优点

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不受气候的影响，可实现全天候、不间断的三维高精度测量

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测站间无需保持通视，量程大，参考站和监测点距离基本不受限制，

可进行大范围监测

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易于实现全系统的自动化，无人值守，实时掌握监测物体三维变化

缺点

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由于没有普及价格相对昂贵，对监测物体周围尽量不要遮挡，需远

离大功率发射塔

第十五页，共65页。通讯方式支持：光纤、以太网和无线的通讯方式第十六页，共65页。GPS坝体位移监测精度第十七页，共65页。GPS坝体位移监测精度性能指标1、系统支持多种解算模式：(A)单频接收机解算模式；(B)双频接收机解算模式；(C)单双频接收机混合组网解算模式；(D)一机多天线解算模式。2、系统数据解算频率最高可达2分钟一次，解算精度于：平面±1-3mm，高程±3-5mm。第十八页，共65页。第十九页，共65页。第二十页，共65页。表面位移监测主要实现设备：

系统实现:GB-3关键特征基于拓普康ParadigmG3芯片技术72通用跟踪通道支持GPS，GLONASS，Galileo系统更新率可达20Hz支持串口、USB、以太网接口支持端口定制服务工作温度-40°Cto+75°C第二十一页，共65页。表面位移监测主要实现设备：

系统实现:GPS天线GPS天线罩第二十二页，共65页。第二十三页，共65页。自动全站仪用于变形监测的优势1.

与GPS监测优势互补，适用于各种监测环境；2.

监测点部署灵活，非接触测量，成本低；3.

亚毫米高精度自动监测，适合中小范围高价值目标的实4.

全天候自动监测作业工作，可有效避免人为观测造成的5.

自动监测与数据分析同步，提高了监测质量与工作效率。第二十四页，共65页。全自动实时监测24/7全天候实时处理实时预警智能化高第二十五页，共65页。全站仪三维变形监测系统第二十六页，共65页。棱镜L型棱镜反射片圆棱镜小棱镜第二十七页，共65页。自动全站仪变形监测系统主界面第二十八页，共65页。实时数据第二十九页，共65页。硬件优点测量精度

测角精度 0.5"测距精度(棱镜) 0.8mm+1ppm测距精度(反射片) 0.5mm+1ppm测距精度(无棱镜) 1.0mm+1ppm自动照准

自动目标识别：棱镜、反射片

自动照准精度：

1mm@200m，1000m

最小棱镜分辨率间距：0.2m@250m第三十页，共65页。硬件优点第三十一页，共65页。硬件优点快速2D测量第三十二页，共65页。监测点的布设根据《尾矿库安全监测技术规范》AQ2030-2010和尾矿库在线安全监测行业要求标准：-初期坝顶和后期坝顶各布设一排，每30～60m高差布设一排，一般不少于3排。-测点的间距，一般坝长小于300m时，宜取20～100m；坝长大于300m时，宜取50～200m；坝长大于1000m时，宜取100～300m。故，一般一个尾矿库作为整体设计按照规范的最低要求，一般需要设置三排监测点，每排设置3个监测点。第三十三页，共65页。

坝体内部位移和浸润线监测子系统

第三十四页，共65页。内部位移监测（MEMS）固定式测斜仪/倾角计产品型号：BGK-6150标准量程：±10°

（垂直）灵敏度：＜10弧秒（±0.05mm/m）精度：±0.1%FS坝体内部位移和浸润线监测子系统第三十五页，共65页。坝体内部位移和浸润线监测子系统第三十六页，共65页。内部位移和浸润线布设依据《尾矿库安全监测技术规范》AQ

2030—2010第6条：-作为尾矿库的整体设计：浸润线整体设计3排，每排3个孔，每孔至少一个传感器；-作为尾矿库的整体设计：内部位移最好布设一个位移监测孔，每孔至少3个传感器；第三十七页，共65页。滩顶高程值

最小安全超高干滩长度可同时测得：

干滩监测系统

我司研制的干滩监测设备，具有遥测、不受天气影响、耐用等特点。

结合库水位值，可同时测得干滩坡度、干滩长度、最小安全超高和滩顶高程值

干滩坡度

干滩长度第三十八页，共65页。干滩监测系统第三十九页，共65页。小量程渗压计支持无线、光纤、GPRS等传输方式单通道数据采集器第四十页，共65页。雨量监测SRY-1容栅式雨量计第四十一页，共65页。视频监控在尾矿库安全监测系统中，为了实时掌握库区的情况和运行状况，通常在溢水塔、滩顶放矿处、排尾管道、坝体下游坡等重要部位设置视频监测装置，以准确、清晰把握尾矿库运行状况。第四十二页，共65页。视频监控特点：•夜视距离120-150米•360度水平回旋镜头，90度垂直镜像•MPEG-4和MJPEG双模引擎压缩技术（DUAL

CODEC）•可同时传送双模影音串流•3GPP行动远程监控•支持PTZ网络摄像机数字控制摇杆•支持双向语音功能•具数字讯号I/O传输接口，可外接警报器与感应器第四十三页，共65页。尾矿库安全在线监测系统视频图片第四十四页，共65页。尾矿库安全在线监测系统视频图片第四十五页，共65页。尾矿库安全在线监测系统视频图片第四十六页，共65页。目录尾矿库在线监测软件系统避雷系统供电系统通讯系统尾矿库在线监测技术第四十七页，共65页。通讯方式现场通讯MDWB3003W低功耗，300M带宽光纤通讯或RS-485通讯PS100现场解算系统第四十八页，共65页。供电问题配置：120W太阳能板蓄电池：200Ah胶体蓄电池配置目标：满足系统连续阴雨天气10天的系统供电第四十九页，共65页。GNSS坝体形变监测供电220VAC市电第五十页，共65页。避雷系统建立避雷地王，建设标准遵循以下标准：-直击雷地阻小于10Ω；-感应雷地阻小于4Ω措施：-馈线避雷器；-单相电避雷器-空气开关-电源线地埋第五十一页，共65页。目录尾矿库在线监测软件系统避雷系统供电系统通讯系统尾矿库在线监测技术第五十二页，共65页。软件登陆界面与主界面图表第五十三页，共65页。

地表位移图表第五十四页，共65页。坝体内部位移第五十五页，共65页。雨量图表第五十六页，共65页。库水位图表第五十七页，共65页。系统功能：重要安全参数的自动化监控功能

系统实现了从数据采集、数据传输、数据存储与分析、到信息发布与报警的自动化功能。多级警示功能

当库水位、坝体位移、坝体内部位移、浸润线超过阀值时系统自动报警功能；第五十八页，共65页。系统对环境的适应性强

无论白天、黑夜、刮风和下雨系统都能正常工作。精度可靠

所有检测指标均满足《尾矿库安全技术规程》的要求。第五十九页，共65页。手机短信（领导和监管人员）网络消息（企业到各相关部门）各监控中心声光报警报警模式：第六十页，共65页。应用