1尾矿库在线监测和视频监控设计

3.1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 的大小、材料、长度等有关，但振弦一经确定后，振弦的自振频 率就是一个确定值，振动频率变化量即对应受力的大小。
3.1浸润线监测设计
渗压计埋设：
采用钻孔式埋设法,采用∅100～150mm的孔 径，当孔成型后，在初期坝坝肩各布置一根测压 管，测压管的直径为 50mm，下端封闭、上口外 缘扣丝，且应在测压管的进水管壁钻有足够数量 的进水孔，还应在测压管的进水管壁外包裹两层 尼龙丝布或玻璃丝布等不易腐蚀变质的过滤层， 再包两层麻布，用铝丝缠绕扎紧，以防止土粒进 入管内。
在库水位监测中，设计先采用无线传输 进行数据采集，由串口服务器转换为电信号， 再由光电转换器转换为光信号，后由光纤传 输至监控中心服务器。
3.6视频监控设计
视频监控：
尾矿坝监控系统：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，并将拍摄到的视频与图像通过视频 传输专网传送至主百度文库中心。为实现对尾矿 库重要点位的安全监控，系统前端采用高 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的信息传送到监控中 心，也负责将监控中心下发的指令传递给 前端设备，是视频信号传送的通道。
3.4干滩监测设计
超声波测量原理：利用超声波在各种
介质中的传播差异，然后将换能器安装 在水上，通过发射与接收来测量水位。 通过水面反射声波，依据声波传回的时 间来分析计算得出水位。
3.5库水位监测设计
库水位监测：
利用渗压计求出在水底位置压强，然后 通过换算得出水深，库水位高程为：
库水位高程 = 仪器底高程 + 渗压计测量高度
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 对应地按国家标准规定的距离位置 设在从坝体向库区水位方向上。在 设计的监测站点埋设立杆，提前测 定好物位计的高程和相对位移，然 后安装超声波物位计。具体的测算 方法是通过测定物位计与实际的滩 面的高度进行类比计算，算出它的 高度和干滩的坡度。
4
结论与展望
4.结论与展望
监测系统依据据对影响坝体安全的各个指标的实时监测，能够对大 坝的安全做出评价，当监测值超过预警阀值时做出预警，从而避免溃坝 等重大事故的发生。由于自动化精密监测仪器的介入，监测的数据比人 工观测的数据更丰富、更准确、更具有连续性、样本性，使尾矿库的安 全监测指标更加合理可靠，为尾矿库的安全运行提供了技术支持。
2
尾矿库监测设计要点
2.尾矿库监测设计要点
库水位
总体 设计
干滩
坝体位移
尾矿库监测
浸润线
视频监控
防雷
降雨量
3
尾矿库监测系统设计
3.1浸润线监测设计
监测原理：采用渗压计，通过在
坝体中钻孔，把渗压计放入。通过 测量渗压计的压力，再转换为水位 ( 高程 )，即可得到坝体或绕坝的浸 润线高度及其位置，浸润线埋深可 通过计算得出。渗压计与自动数据 采集仪通过电缆连接，采集仪再通 过电缆、光纤与现场值班室相连， 从而形成整个监测网络。
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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：
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用直径为 25mm 镀锌钢管，然后与库区接 地网相连，室外接地网的接地电阻一般小 于 2Ω，可以有效防止直击雷。
安装在坝体基站避雷针采用直径为
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。
3.7防雷设计
接地网：
地网的设计，在机房周围需要挖深度 为 600mm～800mm，宽度不少于 500mm， 接地电阻 R≤4Ω。
坝体一旦溃决，库内的矿砂
和水将以泥石流的形式涌出，其 危害程度远比水库溃坝严重，而 且还会造成严重的环境污染。 最 为典型的事故就是 2008 年 9 月8 日山西襄汾县新塔矿业有限公司 尾矿库溃坝，直接造成 271 人遇 难。
1.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 状令人担忧。
计防雷击保护是十分关键的。 将
避雷器板（LAB-3）放在与电缆组 成直线，并尽可能靠近安装的渗 压计，有较好的防雷效果。
3.2坝体位移监测设计
坝体表面位移监测：采用 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的信号 通过通讯系统，再经过路由器、交换 机等设备传输到中心服务器。服务器 根据接收到的初始位置信号，通过数 据处理软件能够解算出个监测点的三 维坐标，再根据各监测站点的实时三 维坐标经过数据分析软件即可获得监 测站点的变化量，将这个化量与系统 设置的报警值相比较即可实现预警。
关于监测系统的设计及实现介绍很详细，关于系统如何预警以及预 警阀值的选取有待于进一步的研究，监测点的优化有待于进一步的研究。
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3.6视频监控设计
视频监控安装： 摄像装置采用球型摄像头，分
别于初期坝上游、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 全方位的观测。
3.7防雷设计
直击雷防护：
办公大楼监控中心屋面上的避雷针采
3.2坝体位移监测设计
坝体内部位移监测原理：
通过在坝体打孔，埋设专门 的内部位移监测设备，实时 的采数据通过采集器采集 并
通过光纤发到服务器上，从 而完成内部位移监测。
3.2坝体位移监测设计
坝体内部位移传感原理：采用
钻孔固定测斜仪，其工作原理是通 过传感器测头内的摆锤在重力作用 的影响下来逐段测量钻孔轴线与铅 垂线之间的夹角，之后利用几何关 系分段计算得到钻孔轴线相对于铅 垂线的水平偏移量，再将其累加得 到总偏移量及沿管轴线整个孔深位 移的变化情况。
3.8总体设计
整个安全监测系统的设计，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 域内的传感器和监测终端来进行采集数据， 将采集的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的传输、存储和 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 和柱状图的形式展示数据实时变化的情况， 同时监测系统能够对数据进行准确的安全 评价，并能及时作出报警和预警判断并通 知管理员。
录
Contents
一、背景 二、尾矿库监测设计要点 三、尾矿库监测系统设计 四、结论、展望
1
背景
1.背景
我国现近万座矿山尾矿库，较
大规模的在1 500 座以上，储有尾 矿 90 亿 t，年排尾矿6亿t。 虽然 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 尾矿库总数的 30 %。
1.背景
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安设好后，应进行编号，并进行注水试验， 以检测其灵敏度。
3.1浸润线监测设计
接线和集线箱：从渗压计到终端
箱或数据记录仪的距离较远，这时 多个渗压计通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 芯电缆通到观测站。
3.1浸润线监测设计
防雷：在暴露在外的地方，渗压
3.4降雨量监测设计
降雨量监测：
采用翻斗式雨量计，雨水通
过雨量计承雨口进入雨量计内翻斗 中，根据翻斗翻动一次的雨量为 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，再通过光纤接入综合监控中心 服务器。
3.4干滩监测设计