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《尾礦庫水位監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、尾礦庫水位監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計研究1.引言尾礦庫的安全關(guān)系到其影響區(qū)域內(nèi)人民生命財產(chǎn)及環(huán)境的安全，長期以來，尾礦庫管理由于檢測監(jiān)控系統(tǒng)不完備、檢測監(jiān)控技術(shù)落后，專業(yè)檢測人員缺乏等原因，許多尾礦庫處在無檢測監(jiān)控狀態(tài)，少數(shù)在檢的尾礦庫運行參數(shù)檢測誤差大、不準(zhǔn)確，難以及時掌握尾礦庫各項安全運行指標(biāo)，這些都極大影響尾礦庫的安全管理。搞好尾礦庫的安全檢測監(jiān)控對于加強尾礦庫的安全監(jiān)管，掌握尾礦庫的安全現(xiàn)狀，減少尾礦庫的事故發(fā)生具有重要意義。目前我國大部分尾礦庫水位觀測是通過人工觀測水尺的方式進行測量的，在汛期輔助于人工巡檢的方
2、式，以保證庫水位的安全。由于人工觀測和壩區(qū)巡檢受壩區(qū)環(huán)境(險要的庫邊環(huán)境)、天氣(下雨、下雪、大霧)、光線（夜晚、遮擋）影響，觀測精度低、勞動強度大、觀測受環(huán)境影響大，特別是汛期夜晚水位上漲很快的情況下，這種人工觀測方式已無法滿足尾礦庫企業(yè)安全生產(chǎn)的需要，嚴(yán)重影響尾礦庫的安全生產(chǎn)和安全管理水平?，F(xiàn)代電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)的高速發(fā)展，為尾礦庫庫水位在線監(jiān)控提供了技術(shù)基礎(chǔ)。2.水位對尾礦庫壩體穩(wěn)定性影響向尾礦庫內(nèi)排放的礦漿含有大量的水份，造成庫內(nèi)存有大量尾礦漿沉淀水，水的多少或者說水位的高低，直接影響到尾礦
3、庫壩體的穩(wěn)定，威脅尾礦庫的安全。首先，庫水位的高低可判斷該庫防洪能力是否滿足安全要求。具體地說，尾礦庫均設(shè)定有防洪所需的調(diào)洪水深，并要求在設(shè)計洪水位(即最高洪水位)時，要同時滿足設(shè)計規(guī)定的最小安全超高和最小安全干灘長度的要求，保證有效的安全庫容。因此，庫水位的監(jiān)測方便了各級安全監(jiān)管部門在汛期來臨之前，方便了解尾礦庫水位情況，控制尾礦庫庫水位位置可以直接防止尾礦庫在汛期因洪水漫頂發(fā)生潰壩事故。其次，庫水位升高會直接導(dǎo)致浸潤線的升高，迫使?jié)B流量增大而超標(biāo)，出現(xiàn)管涌、流土、接觸沖刷、接觸流土等現(xiàn)象，導(dǎo)致土體變形而發(fā)生
4、滑動或坍塌，影響壩體穩(wěn)定。再次，庫水位長期在高位運行，在水的浸潤下，壩體自重增加，尾礦庫的重心升高，勢能增加，會降低壩體土體滑動面之間的摩擦力、降低粘性土的粘聚力，從而降低壩坡抗滑穩(wěn)定系數(shù)，一旦抗滑穩(wěn)定系數(shù)小于壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)，就可能發(fā)生滑坡失穩(wěn)的事故造成潰壩。庫水位不合理將導(dǎo)致浸潤線升高、滲流量增大、壩體穩(wěn)定性變小、壩體位移增大。因此，庫水位異常是導(dǎo)致潰壩的首要原因。嚴(yán)格控制庫水位在一個合理的水位上運行，在很大程度上可以避免漫頂事故及壩體穩(wěn)定性發(fā)生變化，進而避免了壩體滑動和潰壩。3．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計1）尾
5、礦庫水位監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)分為現(xiàn)場監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)與監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合信息平臺兩部分，其中前部分由各現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)（傳感器系統(tǒng)）、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)組成，后部分由數(shù)據(jù)處理與控制子系統(tǒng)組成。（1）傳感器子系統(tǒng)：由超聲波液位計組成，主要完成庫水位數(shù)據(jù)的采集；（2）數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)：超聲波液位計到壩區(qū)監(jiān)控中心通過無線高頻傳輸模塊進行通訊；壩區(qū)值班室到企業(yè)監(jiān)控端、縣市安監(jiān)局監(jiān)控端、省局監(jiān)控中心通過INTNETER網(wǎng)絡(luò)傳輸；（3）數(shù)據(jù)處理與控制子系統(tǒng)：由布置在監(jiān)控中心的小型機系統(tǒng)、服務(wù)器系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)組成；（4）輔助支持系統(tǒng)：包括外場機
6、柜、配電及UPS、防雷和遠(yuǎn)程電源監(jiān)控等子系統(tǒng)。2）系統(tǒng)的通訊分為：（1）各監(jiān)測設(shè)備(傳感器)到現(xiàn)場值班室的通訊設(shè)計。（2）現(xiàn)場值班室到辦公樓監(jiān)控中心(調(diào)度室)的通訊設(shè)計。各監(jiān)測設(shè)備(傳感器)到現(xiàn)場值班室的數(shù)據(jù)傳輸采用無線網(wǎng)橋（3KM）方式、GPRS、電纜線相結(jié)合的方式，在情況允許的情況下盡量采用無線通訊方式，減少庫區(qū)和壩體的土方開挖，有利于節(jié)約建設(shè)成本，同時避免對庫區(qū)和大壩的損傷；現(xiàn)場值班室通過無線網(wǎng)橋（15KM）、GPRS進行網(wǎng)絡(luò)報警,同時建立數(shù)據(jù)庫，以提供各終端客戶通過網(wǎng)絡(luò)訪問數(shù)據(jù)綜合信息平臺，直接了解所轄
7、范圍尾礦庫的安全情況。監(jiān)測的數(shù)據(jù)流向如下：液位計232-422轉(zhuǎn)換器?串口服務(wù)器?無線網(wǎng)橋?現(xiàn)場值班室。4．系統(tǒng)功能（1）系統(tǒng)具有穩(wěn)定可靠的采集、顯示、存儲、數(shù)據(jù)通信、管理、系統(tǒng)自檢和報警功能；（2）系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程控制功能，可通過串口利用網(wǎng)絡(luò)對監(jiān)控主機進行遙控監(jiān)測，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集軟件上的所有功能，并對數(shù)據(jù)采集軟件中的歷史數(shù)據(jù)有訪問權(quán)限的進行提??；（3）系統(tǒng)能實現(xiàn)水位數(shù)據(jù)的自動采集、自動存儲功能。系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)由傳感器采集，并通過遠(yuǎn)程控制，自動按設(shè)定的時間和方式進行數(shù)據(jù)采集；（4）系統(tǒng)可定期進行觀測數(shù)據(jù)的整編，為以后的
8、設(shè)計、施工、管理提供資料；（5）監(jiān)控中心服務(wù)器接受值班室監(jiān)測數(shù)據(jù)，自動檢驗并存入監(jiān)控主機數(shù)據(jù)庫，并可進行web網(wǎng)頁發(fā)布；（6）預(yù)警、報警功能，可設(shè)置預(yù)警、報警級別及預(yù)警、報警水位線，當(dāng)水位數(shù)據(jù)超限時可以通過界面提示、短信、郵件等不同的方式向企業(yè)、縣、市等各級用戶發(fā)送預(yù)警、報警信息。5．成果輸出（1）庫水位實時在線監(jiān)控系統(tǒng)不受天氣和光線的影響，控制中心可以同時監(jiān)控多個尾礦庫水位，既可滿足
