厦门辰迈智慧科技有限公司
一、 项目背景
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安全造成严重的威胁，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。2008年9月8日，山西省临汾市襄汾县新塔矿业有限公司980沟尾矿库发生溃坝事故，造成277人死亡、4人失踪；2019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安全监测系统，提高尾矿库安全监测自动化水平、实时获取监测目标状态能力、分析和预测预报效果。
双电源切换装置
二、 系统概述
尾矿库安全监测系统利用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及尾矿库安全监测技术，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，从而协助相关管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、公司作为尾矿库的管理单位，通过在尾矿库在线安全监测监控指挥中心引进先进的监测设备、结合系统平台等手段，实现尾矿库管理的信息化、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、信息中心安全管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心，接受政府安全生产监管部门对相应监测内容的提取，为尾矿库的安全监测与管理决策提供有力支持，确保尾矿库的安全运行。
尾矿库安全监测系统的实施，便于企业和安全监管部门快速掌握与尾矿库安全密切相关的技术指标的最新动态，保障库区下游企业正常运转及库区人民众的生命财产安全。
3.2系统拓扑图
尾矿库安全监测与预警系统主要由一体化监测站设备、现地通信设备、用户自建的监控中心配合基于物联网技术、云计算的监测与预警云服务平台、用户终端信息设备及应用软件等主要部分组成。
3.3系统组成
尾矿库安全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、尾矿库安全监测预警平台、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、内衣生产数据采集终端、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、表面位移、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。
金属防水接头3）数据处理系统
数据抓鸡工具处理系统可连续实时接收监测站上传的数据，设备远程管理、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，而预警系统则发布预警信息，
以尾矿库的空间图形信息和属性信息为基础，依托数学评价、预测和预报模型以及GIS系统的空间分析能力，形象地进行尾款库安全进行风险评估，为职能部门有效控制、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、广播、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应，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安全至关重要，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基础设施，雨量计安装在基础设施上即可。
4.3表面位移监测
表面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，从而达到实时监测位移（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，给管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项目，布设一个测点，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。
虚拟房间
4.6干滩监测植物油运输车
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/余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，安全超高等重要数据。
4.7监测预警
无线预警广播（可对尾矿库监测预警设备如泥石流、滑坡、地表变形、裂缝变形、雨量、泥水位等监测数据达到预定报警阈值时，即时发送报警信号，通过电台、GPRS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心。
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，实现地图查询管理，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则下纳入分屏技术，适合未来发展的需求。
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：
抗电磁干扰的能力强，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，提高系统的健壮性。
六、 平台功能展示
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mm,符合实际监测情况。数据显示准确、清晰；
⏹ 坐标轴添加了辅助平行线，便于看清数据，时间的范围：
位移变化过程线
⏹ 在每幅图的数据下方都有显示监测点位分布图
⏹ 数据变化曲线中存在感应，鼠标放在上面可以显示时间和偏移数据。警戒线也设置了感应，鼠标放在警戒线的一端，就可以显示此警戒线的数值；
⏹ 通过下拉菜单，能看到速度和加速度的实时数据，速度和加速度每天产生一个数据，
在图表的右侧显示最新的十组速度和加速度数据。
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；
位移监测点三的H位移的历史数据
⏹ 速度和加速度在历史数据中也可以任意方便的查询，并显示数值在右侧；
⏹ 断面分析功能：通过选择监测点、时间段，可方便的进行断面分析功能。通过查看各个监测点变化曲线在X/Y/H三个方向上的趋势离散度和判断此断面的位移和内部相对位移。并有总偏移量图，更好的分析各个点的偏移以及断面的偏移量
（1） 报表下载
添加下载链接，用户可以下载报表文件。
（2） 软件数据接口
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
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