尾矿库在线监测系统的研究与实现.docx

尾矿库在线监测系统的研究与实现尾矿库在线监测系统的研究与实现摘要：尾矿库在线监测系统利用现代电子、信息、通信及计算机技术，实现对尾矿库运行指标的实时自动连续采集及自动分析。系统建立综合性的监管平台，依托智能的软件系统，当尾矿为监测内容出现异常时，及时预报预警，提醒企业尽快启动相应的处理措施及预案，保障尾矿库的安全运行。【关键词】尾矿库在线监测数据分析预警报警通过尾矿库在线监测系统，可以实现尾矿库管理的信息化、实时化、网络化，并能及时直观地掌握尾矿库的运行动态，为尾矿库加固工程设计、管理及消除安全隐患提供依据，为尾矿库的管理决策提供有力支持。为保障坝体安全，实现安全生产，提供了一个良好的高新技术平台。1研究思路及关键技术尾矿库在线监测系统需要解决传感器数据采集、图形化展示、数据分析、预警管理等问题。具体如下：实时监测及数据传输：实时监测浸润线、实时雨量、实时库水位、渗流量、坝顶沉降、坝体内部外部位移以及视频监控等重要尾矿坝运行参数。根据现场条件采用有线或GPRS无线的方式传输数据。趋势分析：通过将大坝浸润线、库水位、实时雨量以及大坝渗流量等相关数据进行处理，并进行综合比较分析。把相关参数统一呈现在相同时间轴的曲线上，根据图形曲线得出各类坝体运行数据的时间和空间的相关性，并对坝体健康状况进行综合判断。通过对坝体位移历史数据进行位移速度计算，得出坝体位移变化的趋势数据，趋势数据能够直观反映坝体位移的速率，易于捕捉坝体的位移突变情况。同时能够推算出相关点的趋于稳定时的最终位移值。预警报警：利用直观的手段对各类相关监测数据进行对比分析，同时数据异常时及时预警，为尾矿坝安全运行提供及时有效的保障。坝体呈现参数动态化：为了满足不同类型尾矿坝的真实呈现，系统将坝体的关键参数如内坡比、外坡比、坝顶高度、坝顶宽度等参数动态化。针对不同的尾矿库设置相应的呈现参数，最大限度的还原和呈现尾矿坝坝体形态，已达到真实性和通用性的目的。2系统实现2.1系统架构系统采用分层结构化架构设计。分为：数据存储、数据采集、数据处理、数据表示以及预警报警子系统。2.2数据采集系统数据采集系统负责采集浸润线、实时雨量、实时库水位、渗流量、坝顶沉降、坝体内部外部位移以及视频监控等数据。各类传感器数据由系统自动采集，系统预设了正常采集、恶劣天气加密采集、手动采集等多种采集方式。采集系统采用开放性设计，能够支持各种类型的传感器，并为未来新型传感器预设接口，以始终保持整个监测系统的先进性。如图1所示。2.3数据处理分析系统2.3.1坝体含水综合分析通过一段时间的数据积累，可以推演出坝体浸润线与库水位、实时雨量、渗流量等参数的数据模型，对综合判断坝体健康状况进行判定。2.3.2坝体位移趋势分析坝体位移分为内部位移、外部位移以及坝体沉降等。系统通过对坝体位移历史数据进行微分计算，得出坝体位移的趋势数据。趋势数据能够直观反映坝体位移的速率，易于捕捉坝体的位移突变情况。2.3.3干滩长度推演根据库水位、滩顶高程、干滩内坡比等数据自动计算出干滩长度，经与实测数据比较，精确度高。2.4预警报警系统多条件综合预警：系统综合浸润线、内部位移、雨量等多种监测条件进行综合预警，有效保证报警的有效性和真实性，大大减少因其他原因造成的报警误报。发布多级预警信息：系统自动检查是否有超出警戒值的数据，并根据该预警数据发布不同级别的报警信息。采用多种预警方式：同级别的报警信息可以通过系统登录提示、声光报警器、短信通知等多种方式传达至相关责任人和领导。启动相应应急预案：根据报警信息的级别，及时启用相应级别应急预案，化解险情，消除隐患。审核每条预警记录：预警信息处理完成之后，需要经过审核之后才能关闭，做到预警信息闭环管理。3系统特点监测指标的全面性：监测指标包括坝体位移、浸润线、库水位、干滩指标等关键参数，并提供清晰的.库区图像。信息采集时效性：系统支持数据主动采集及应答式采集数据模式，数据采集精确，及时有效的呈现各种数据。专业的趋势分析系统：实时分析和解读各监测数据，通过对比以及数据之间的联系，做出关键指标的趋势分析，辅助企业决策。及时的预警管理：系统隔一个设定的时间检查是否有超出警戒值的数据，当监测指标达到预报值时，联动短信息平台、声光报警器，及时通知有关负责人和领导，使企业能够及时采取相关处理措施。监测软件采用B/S多层架构设计：把用户接口层、业务逻辑层、数据库层进行分别设计、单独部署，有助于软件设计和软件维护。4结论该系统通过GPS卫星定位技术、传感器自动采集技术、GPRS无线分组传输技术、高清晰图像监控技术及计算机技术，实现监测信息的采集、处理及发布。系统在干滩长度演算、坝体位移监测精确度、预警信息及时性、应急预案完善度、各项指标数据分析专业性等方面做出重大技术突破，真正做到了监测指标全面化、数据分析专