【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 14 備會(huì)自動(dòng)沉降，影響監(jiān)測(cè)結(jié)果） ，故采用激光測(cè)距儀結(jié)合角度測(cè)量?jī)x來監(jiān)測(cè)干灘的設(shè)備，該設(shè)備具有非接觸式，測(cè)量精度小于 3mm，結(jié)合庫(kù)水位數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)得到灘頂高程、安全超高、干灘坡度和最小干灘長(zhǎng)度。監(jiān)測(cè)原理與下所示：干灘監(jiān)測(cè)示意圖在干灘測(cè)量立桿頂部固定角度安裝測(cè)距傳感器(豎直角分別為 0176。,30176。，60176。)，根據(jù)傳感器所測(cè)準(zhǔn)確距離通過三角形正弦/余弦定理即可計(jì)算出準(zhǔn)確的干灘監(jiān)測(cè)結(jié)果，如灘頂高程、干灘坡度、干灘長(zhǎng)度。計(jì)算公式如下： 21 1*cosababLL=+2 2cc11arsin(/si)bP22cLa=176。1()/90+176。dcos()PPHt=PdHa其中，H a、 Hb、H c 三個(gè)傳感器測(cè)量結(jié)果，P s、 Pd 為立桿底部、頂部高程，Pd 為庫(kù)水位高程，a1 和 a2 分別為傳感器安裝垂直角度。H t、P 、L 分別為 尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 15 灘頂高程、干灘坡度、干灘長(zhǎng)度。干灘監(jiān)測(cè)精度計(jì)算：? 干灘坡度測(cè)量精度（測(cè)距儀測(cè)量精度）：177。2mm? 干灘長(zhǎng)度監(jiān)測(cè)精度：? H1 測(cè)量誤差178。：高程起點(diǎn)誤差178。+ 庫(kù)水位測(cè)量誤差178。+ 灘頂高程測(cè)量精度178。，即，H1 測(cè)量誤差 = =? Sx= ，對(duì)根公式進(jìn)行全微分，根據(jù)誤差傳播理論，代入已知量（s。 ， s1，a）便可算出 Sx 邊長(zhǎng)的誤差值。? 同理，便可根據(jù)公式：H1178。+Sx178。2H1SxCosb=S1178。，便可得出角度b 的誤差值，從而根據(jù)灘頂高程與庫(kù)水位高差差算出干灘長(zhǎng)度：公式為L(zhǎng)=H1247。Cosb，同理微分便可得到 L 的誤差，即精度。? 經(jīng)過計(jì)算為：（2）干灘監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)根據(jù)《尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》要求，結(jié)合尾礦庫(kù)的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)對(duì)尾礦堆積壩形成的干灘進(jìn)行監(jiān)測(cè)，共設(shè)置 2 條干灘監(jiān)測(cè)剖面，然后在監(jiān)測(cè)剖面線上壩頂部安置監(jiān)測(cè)儀器，此位置隨壩體的不斷上升而移動(dòng)。在尾礦庫(kù)堆積壩頂?shù)奈恢梅胖?2 臺(tái)監(jiān)測(cè)儀器，位置是在灘頂高程低處，與水線最近接觸。（3）干灘監(jiān)測(cè)報(bào)警值干灘長(zhǎng)度報(bào)警值表監(jiān)測(cè)參數(shù) 1 級(jí)報(bào)警值 2 級(jí)報(bào)警值 3 級(jí)報(bào)警值干灘長(zhǎng)度 70m 50m 35m（3）干灘監(jiān)測(cè)設(shè)備技術(shù)參數(shù) 尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 16 根據(jù)尾礦庫(kù)實(shí)際情況，并參照《尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》 ，采用 HC2700 激光位移傳感器。技術(shù)參數(shù)滿足：? 測(cè)距精度小于+/1 毫米? 測(cè)量速度快，達(dá)到 3 次/秒? 量程：－200 米 ? 精度：小于+/1 毫米? 激光類型：635 納米，二級(jí)安全? 防水防塵：IP54? 溫度范圍 操作：25 到+50 度? 存放：40 到+70 度? 數(shù)據(jù)傳輸方式：干灘監(jiān)測(cè)設(shè)備輸入輸出數(shù)據(jù)均為數(shù)字信號(hào)，由串口服務(wù)器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。（4）干灘監(jiān)測(cè)設(shè)備防雷設(shè)計(jì)干灘監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用避雷針進(jìn)行直擊雷防護(hù)，使用單相電源避雷器、通訊電纜防雷器實(shí)現(xiàn)對(duì)感應(yīng)雷的防護(hù)。（5）干灘監(jiān)測(cè)工程設(shè)備清單序號(hào) 名稱 規(guī)格 單位 數(shù)量1 激光位移傳感器 HC2700(分辨率：1mm) 臺(tái) 22 數(shù)據(jù)采集模塊 HC2022 臺(tái) 23 防護(hù)箱 個(gè) 24 線路避雷器 臺(tái) 25 立桿 根 26 信號(hào)線 米 800 尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 17 7 電源線 米 800 庫(kù)水位監(jiān)測(cè)方法在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中庫(kù)水位監(jiān)測(cè)可選用多種裝置，如滲壓計(jì)、超聲波水位計(jì)、GPS 水位計(jì)等各種自動(dòng)水位測(cè)報(bào)裝置，本方案暫按滲壓計(jì)設(shè)計(jì)。滲壓型傳感計(jì)較適合測(cè)量水位變化幅度較大場(chǎng)合。根據(jù)具體水位情況，水位監(jiān)測(cè)設(shè)置在庫(kù)內(nèi)排水構(gòu)筑物排水斜槽上。在排水斜槽岸邊水域安裝滲壓計(jì)，通過測(cè)量滲壓計(jì)的池水深度來計(jì)算庫(kù)水位高程，其監(jiān)測(cè)原理如下：庫(kù)水位高程= 儀器低高程+ 滲壓計(jì)測(cè)量高度 庫(kù)水位監(jiān)測(cè)示意圖（1）庫(kù)水位監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)根據(jù)《尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》要求，結(jié)合尾礦庫(kù)的實(shí)際情況，保證在洪水位時(shí)有足夠的最小干灘長(zhǎng)度，須嚴(yán)格控制庫(kù)內(nèi)水位高度。設(shè)計(jì)在庫(kù)區(qū)深部澄清水域的岸邊布置 1 個(gè)水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)。庫(kù)水位報(bào)警值設(shè)計(jì)：庫(kù)水位 3 級(jí)報(bào)警值 = 當(dāng)前壩高 安全超高 3 級(jí)報(bào)警值庫(kù)水位 2 級(jí)報(bào)警值 = 當(dāng)前壩高 安全超高 2 級(jí)報(bào)警值庫(kù)水位 1 級(jí)報(bào)警值 = 當(dāng)前壩高 安全超高 1 級(jí)報(bào)警值 尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 18 備注：本次設(shè)計(jì)為暫定灘面坡度為 2%，但應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際灘面坡度，按規(guī)定要求的最小干灘長(zhǎng)度，確定最小安全超高報(bào)警值。尾礦壩的最小安全超高表監(jiān)測(cè)參數(shù) 1 級(jí)報(bào)警值 2 級(jí)報(bào)警值 3 級(jí)報(bào)警值灘頂與庫(kù)水位差 庫(kù)水位報(bào)警閾值表及尾礦壩最小灘長(zhǎng)度表最緩灘面坡度 2% 2% 2%報(bào)警值高差（m） 最小灘長(zhǎng)（m） 70 50 35（2）庫(kù)水位監(jiān)測(cè)設(shè)備技術(shù)要求根據(jù)尾礦庫(kù)實(shí)際情況，并參照《尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》 ，庫(kù)水位所采用的滲壓計(jì)的技術(shù)參數(shù)需滿足：? 設(shè)備類型：振弦式? 量程：0350KPa? 精度：%? 靈敏度：%? 設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸方式采用電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸至值班室監(jiān)控中心服務(wù)器。（3）庫(kù)水位監(jiān)測(cè)防雷設(shè)計(jì)水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用避雷針進(jìn)行直擊雷防護(hù)，使用電源避雷器、通訊電纜防雷器實(shí)現(xiàn)對(duì)感應(yīng)雷的防護(hù)。（4）庫(kù)水位監(jiān)測(cè)工程設(shè)備清單 尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 19 序號(hào) 名稱 規(guī)格 單位 數(shù)量1 滲壓計(jì) 由廠家定 臺(tái) 12 水位管 PVC 米 53 滲壓計(jì)采集模塊 配套 臺(tái) 14 線路避雷器 米 15 防護(hù)箱 臺(tái) 16 傳感器保護(hù)墩 個(gè) 17 信號(hào)線 米 300 庫(kù)區(qū)降水量監(jiān)測(cè)（1）庫(kù)區(qū)降水量監(jiān)測(cè)方法采用雨量計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，雨水由承水器收集→經(jīng)過進(jìn)水閥→進(jìn)入貯水室→水位上升→浮子上升→容柵傳感器讀取數(shù)據(jù)→微機(jī)控制電路輸出無源脈沖（每當(dāng)降雨量 毫米時(shí)，集電極開路電路導(dǎo)通一次，即輸出一個(gè)脈沖：寬度 320mm，電平由后面連接的采集器輸入電路決定） 。 如果連續(xù)降雨，貯水室的水位繼續(xù)上升到特定水位的時(shí)候，進(jìn)水電動(dòng)閥關(guān)閉、而后排水電動(dòng)閥打開，開始放水（放水過程大概 12 秒鐘） ；待放水完畢，排水電動(dòng)閥關(guān)閉，同時(shí)進(jìn)水電動(dòng)閥打開，繼續(xù)降雨計(jì)量。精度為 1mm。雨量計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 20 （2）庫(kù)區(qū)降水量監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)根據(jù)《尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》要求，結(jié)合尾礦庫(kù)的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)在原值班室（現(xiàn)作為監(jiān)測(cè)機(jī)房）屋頂上無遮擋的位置布置 1 臺(tái)雨量計(jì)。通過雨量計(jì)自動(dòng)獲取雨量數(shù)據(jù)，以及根據(jù)降雨量的情況預(yù)測(cè)庫(kù)水位趨勢(shì)，繪制歷史降雨量曲線圖。根據(jù)尾礦庫(kù)實(shí)際情況及氣象部門對(duì)雨級(jí)的劃分以及企業(yè)安環(huán)部管理人員的建議，降雨量報(bào)警值按中雨、大雨、暴雨進(jìn)行設(shè)計(jì)，依次為：10mm、25mm、50mm 。降雨量報(bào)警閾值一覽表監(jiān)測(cè)參數(shù) 1 級(jí)報(bào)警值 2 級(jí)報(bào)警值 3 級(jí)報(bào)警值降雨量 10mm 25mm 50mm（3）庫(kù)區(qū)降水量監(jiān)測(cè)設(shè)備技術(shù)參數(shù)數(shù)字雨量計(jì)是通過容柵位移傳感器檢測(cè)降雨量的，由于容柵傳感器的分辨率是 ，所以容柵雨量計(jì)的計(jì)量非常精確。采用上下電動(dòng)閥控制進(jìn)水和排水，又使得容柵雨量計(jì)在記錄降水過程中雨量不流失，從而保證了計(jì)量過程的準(zhǔn)確性。 技術(shù)參數(shù)滿足：? 精度最高： 分辨率 。? 容許測(cè)量的降雨強(qiáng)度范圍最大：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是 —4mm/分鐘，而容柵式雨量計(jì)的最大降雨強(qiáng)度測(cè)量可以高達(dá) 9mm/分鐘，從而解決了以往其他遙測(cè)雨量計(jì)大雨時(shí)計(jì)量嚴(yán)重失準(zhǔn)的弊病。 ? 計(jì)量誤差最小：容柵式雨量計(jì)的誤差小于177。 2%，遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)177。4%，符合國(guó)際對(duì)雨量計(jì)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。 尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 21 ? 雨量監(jiān)測(cè)設(shè)備輸入、出數(shù)據(jù)均為數(shù)字信號(hào)，由串口服務(wù)器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。（4）庫(kù)區(qū)降水量監(jiān)測(cè)防雷設(shè)計(jì)雨量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用避雷針進(jìn)行直擊雷防護(hù)，使用電源避雷器、通訊電纜防雷器實(shí)現(xiàn)對(duì)感應(yīng)雷的防護(hù)。（5）庫(kù)區(qū)降水量監(jiān)測(cè)工程設(shè)備清單序號(hào) 名稱 規(guī)格 單位 數(shù)量1 數(shù)字雨量計(jì) 分辨率： 臺(tái) 12 雨量計(jì)采集模塊 臺(tái) 13 雨量計(jì)墩 個(gè) 14 保護(hù)箱 個(gè) 15 線路避雷器 個(gè) 1 視頻監(jiān)控（1）視頻監(jiān)控設(shè)置要求視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)壩坡面、干灘、庫(kù)水位、出水口、排水斜槽等重要設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控。本設(shè)計(jì)工程主要對(duì)壩體、排放口、庫(kù)區(qū)全景，排水明渠入水口、排水斜槽入水口及監(jiān)控機(jī)房進(jìn)行監(jiān)控。監(jiān)控位置：320m 值班房附近設(shè)置 1 個(gè)（監(jiān)控點(diǎn)監(jiān)控整個(gè)壩環(huán)境情況） 、排水斜槽附近設(shè)置 1 個(gè)、監(jiān)控機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置 1 個(gè)、壩體下游設(shè)置 1 個(gè)、下游出水口 1 個(gè)及尾砂排放口 1 個(gè)，共設(shè)置 6 個(gè)視頻監(jiān)測(cè)點(diǎn)。 尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 22 頻監(jiān)測(cè)布置示意圖（2）視頻監(jiān)控設(shè)備技術(shù)參數(shù)根據(jù)尾礦庫(kù)實(shí)際情況，并參照《尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》 ，采用紅外一體化高速云臺(tái)攝像機(jī)。技術(shù)參數(shù)需滿足：? 夜視距離 80m—120m? 分辨率：不小于 600 線? 360 度水平回旋鏡頭，90 度垂直鏡像? 寸護(hù)罩：防紫外線、防水、耐老化、防酸雨、耐高溫、抗腐蝕。? 旋轉(zhuǎn)角度：水平 0～360176。（可調(diào)） ，垂直 90176。（不可調(diào)） ，旋轉(zhuǎn)速度。? 多個(gè)預(yù)置位，具預(yù)置位巡檢功能。