【正文】 該法不僅精度較差，而且不易實現(xiàn)電算化，這里通過采用自動化智能分析。 (包括各觀測量的獨立時間序列曲線和疊加時間序列曲線圖，如 下 圖 2 27示意圖 ) 滯后 時間分析： 測壓管的水位變化與庫水位 (或滲流量 )的變化不完全同步，管水位達到峰 (谷 )值的時刻往往比庫水位達到峰 (谷 )值的時刻來得晚，存在一定的時間差即存在 “ 滯后時間 ” 。本監(jiān)測系統(tǒng)通過對影響尾礦庫的各個因素進行逐個在 線監(jiān)測，再對各模塊監(jiān)測數(shù)據(jù)結果進行專業(yè)分析，通過定量化計算后，采用軟件用戶界面輸出尾礦庫實時動態(tài)變化過程及安全度，并通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的深度挖掘，總結出尾礦庫在運行過程中可能出現(xiàn)的危險、有害因素，形成尾礦庫的安全預警功能，并提出切實可行的對策措施 (專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫 )，為尾礦庫的日常運行管理提供便捷可靠手段。系統(tǒng)輸出結果直觀明了，簡單易懂，非常適合尾礦庫的現(xiàn)場安全監(jiān)控。其中壩體安全包括表面位移，滲漏安全包括浸潤線，調(diào)洪安全包括庫水位與降水量、干灘長度與安全高差監(jiān)測模塊。 GPS 接收機 、 天線 以 旁安裝避雷針，壩體埋設若干個接地樁 ； 數(shù)據(jù)處理設備 安裝在 GPS觀測墩上，不需要另外建直擊雷避雷器；干灘監(jiān)測用的超聲液位計旁加接閃器， 引入附近 接地樁。 避雷器存在一定的插入損耗，對于數(shù)據(jù)信號的強度造成了一定的影響，我們根據(jù)實際情況增加信號放大器等相關設備。 具體實施方法：在通信電纜兩端分別加裝防雷器，一端靠近傳感器，避免由于感應雷造成的電流對 傳感器 的損害；另一個防雷器盡量靠近 數(shù)據(jù)處理設備 。接地裝置埋設深度不小于～ 。連接導線連到連接板 (連接母線 )上，連接板的構成和安裝要易于接近檢查。 設備安裝箱采用金屬機柜，并連接地線，以加強避雷效果，確保安全使用。本監(jiān)測系統(tǒng)的電源線路防雷保護包括現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集室電源線路和控制中心電源線路的防雷保護，擬采用電涌保護器進行防雷。 圖 17 直擊雷預防示意圖 電源線路防雷保護 目前，經(jīng)實際運行經(jīng)驗驗證，由電源系統(tǒng)耦合進入的感應雷擊造成設備的損壞 占雷擊災害損失 60％以上的概率。 直擊雷防護 直擊雷的防護主要是保護 GPS 接收機與天線。 系統(tǒng)在 現(xiàn)場值班室 的軟、硬件平臺設計上預留了后期壩加高后位移和浸潤線 等觀測傳感線路接口，后期補充工程建設時不需要重復投入。 系統(tǒng) 通訊設計 整個系統(tǒng)的通訊分為 ： ? 各監(jiān)測設備 (傳感器 )到 現(xiàn)場值班室 的通訊設計 ? 現(xiàn)場值班室 到辦公樓監(jiān)控中心 (調(diào)度室 )的通訊設計。 ? 太陽能電池板及蓄電 池 計算公式 功率 *24h/平均日照時間 /70%=太陽能板瓦數(shù) 功率 /12V=電流 電流 *24H=每天的功耗 每天的功耗 *10 天 /70%=蓄電池容量 監(jiān)測點的布置 根據(jù)國家《尾礦庫安全技術規(guī) 程》、《土石壩安全監(jiān)測技術規(guī)程》以及現(xiàn)有尾礦庫人工監(jiān)測設施情況， 下圖為某尾礦庫 各監(jiān)測內(nèi)容的監(jiān)測點布置 案例 ： 圖 16 各監(jiān)測內(nèi)容的監(jiān)測點布置 系統(tǒng)采用雙頻 GPS 接收機及 GPSensor技術，只需 1個基準點即可達到水平 5mm,垂直 8mm 以內(nèi)的監(jiān)測精度 和 監(jiān)測周期 5 分鐘以內(nèi)的快速響應 水平 ， 可以 減少布線的 施工 和 投入 。 7. 每片組件經(jīng)過 100%的外觀檢查和電性能測試，確保組件的優(yōu)良品質(zhì) SYST 組件是由高轉(zhuǎn)換效率的單片太陽電池， EVA 膠膜、鋼化玻璃和 TPT 背膜組成。 5. 優(yōu)質(zhì)鋁合金 邊框確保組件具有很高的抗風等級。 4. 由高透光率的鋼玻璃抗老化 EVA?？捎行Х乐篃岚咝? 圖 15 普達 E806C 手機 太陽能電池組件的選擇 SYST 晶體硅太陽能組件特點： 1. 按國際 電工委員會 IEC1215： 1993 標準要求進行設計，采用先進工藝技術和生產(chǎn)設備制造，確保組件的可靠穩(wěn)定輸出功率以及 25 年的超長使用壽命 2. 在大功率組件封裝過程中。同時 E806c 還是一款采用了 Windows Mobile 操作系統(tǒng)的 CDMA 智能手機 ，并且它還采用了一顆 主頻達到了 300MHz 的 處理器 ，所以該機運行起來 很 流暢的。多普達是一款在 C 網(wǎng)中不多見的采用Windows Mobile 5 智能 操作系統(tǒng) 的手機。 交流輸入 100V ~ 240V。 5%。 74dBm 54Mbps, PER 10% 無線類型 內(nèi)置 12DB 平板天線 系統(tǒng)安全 64bit/128bit/152bit/ WEP WiFi WAP 加密機制 無線工作模式 AP 模式，點對點點對多點網(wǎng)橋模式客戶端模式中繼模式 工作 環(huán)境 工作溫度 : 30 ~ +70176。輸出功率 100mw。 實際傳輸距離 10 公里，覆蓋距離 3公里。 超聲液位計 選用 U345C2 型 ，量程 5 米，安裝位置隨子壩 修筑而 抬升。5mm 干灘 (70 米處干灘高程 )監(jiān)測設備的選擇 根據(jù)招標文件要求，干灘長度監(jiān)測是通過對灘頂高程和 70m 干灘長度處高程的 測量來實現(xiàn)。2% 外形尺寸：高度 680177。 主要性能指標： 工作環(huán)境溫度： 0℃ ～ 60℃ ； 降雨強度： ～ 7mm/min； 示值誤差：一次性降雨 ≤10mm ，誤差 ≤177。 YT300 振弦式滲壓計 主要性能指標表： 型 號 YT300 量 程 ， 綜合誤差 % 線性誤差 %FS 過載能力 50% 尺 寸 Φ30110mm 圖 10 YT300 振弦式滲壓計 庫水位監(jiān)測設備的選擇 設計 采用 U345C2 型 超聲 液位計來自動化監(jiān)測 庫水位 高程 。 5700 接收機具有內(nèi)部集成的 UHF 無線電調(diào)制解調(diào)器，能夠提供 RTK 通訊， 無需電纜或附加電源！ 相關 性能 ? Trimble R 跟蹤技術 ? 先進的 Trimble Maxwell?自定義測量 GNSS 芯片 ? 高精度多重相關技術，用于 GNSS 偽距測量 ? 未經(jīng)過濾與平滑處理的偽距測量數(shù)據(jù)，適合低噪聲、低多路徑誤差、低時域相關和高動態(tài)響應 ? 甚低噪聲 GNSS 載波相位測量， 1Hz 帶寬的測量精度優(yōu)于 1mm ? 信噪比以 dBHz 表示 ? 經(jīng)過驗證的 Trimble 低角度跟蹤技術 ? 24 信道 L1 單頻 C/A 代碼， L1/L2 雙頻全周載波 ? 2 個附加信道支持 SBAS WAAS/EGNOS 浸潤線監(jiān)測設備的選擇 對于大壩的浸潤線監(jiān)測目前，一般采用滲壓計配合測壓管進行大壩浸潤線的自動化監(jiān)測。 快速高效的數(shù)據(jù)存儲和通信 使用接收機的 CF 存儲卡可以按照 15 秒的平均間隔存儲 8,900 多小時的連續(xù) L1/L2 數(shù)據(jù)。它的鎂合金外殼比鋁外殼更加堅固 ,重量減輕了 30%, 5700 系統(tǒng)包括電池在內(nèi)僅重 公斤。本儀器的設計完全適合您現(xiàn)場工作的需要 。 通用的模塊化設計 進行地形、邊界或工程測量時 ,可以把接收機別到腰帶上、舒服地放在背包中、或把所有組件固定到一個輕便的測桿上。 先進的 GPS 接收機技術 5700 系統(tǒng)是一款 24 通道的雙 頻 RTK GPS 接收機 ,具有先進的 Trimble Maxwell?技術 ,可以緊密跟蹤 GPS 衛(wèi)星 ,提高測量速度 ,減少功率消耗 ,延長電池壽命 ,在惡劣環(huán)境下獲得最佳測量精度。如果您再選擇與 Trimble 控制器和軟件一起使用 ,則可獲得一個總體的測量解決方案。 的 5700 雙頻 GPS 接收機 ， Trimble 5700 是一款技術 先進、簡單易用的測量儀器 ,其堅固的外型結構和通用的技術性能適合在任何情況下操作。配置如下： C P U：奔騰雙核， 主頻 3G； 內(nèi) 存： 4 G； 硬 盤： 320G； 主板芯片組： Intel Q45 網(wǎng) 卡 ： 100M； 彩 顯： 19〞 PHILIP 液晶顯示器； 操作系統(tǒng)： Windows 2020。因此，服務器配置要求較高，配置如下： C P U：奔騰雙核， 主頻 3G； 內(nèi) 存： 2 G； 硬 盤： 320G； 主板芯片組： Intel Q45 網(wǎng) 卡 ： 100M； 彩 顯： 19〞 PHILIP 液晶顯示器； 操作系統(tǒng)： Windows 2020。 服務器端特點： 1 可以設置圖像監(jiān)視權限 ,某些重要部位的圖像監(jiān)視窗口可以關閉。 通過建立周界安全防范監(jiān)控報警系統(tǒng) ,能有效的保護 重點區(qū)域 和工作人員的 安全 ,最大程度的防范各種入侵 ,提高處理各種突發(fā)事件的反映速度 ,給保衛(wèi)人員提供一個良好的工作環(huán)境 ,確保整個 企業(yè) 的安全 。 圖 7 超聲 液位計的 測量 原理示意圖 (5) 大壩及庫區(qū)視頻監(jiān)控 實施視頻監(jiān)控是安全生產(chǎn)的一項補充和輔助手段。超聲波液位計 與 壩上中繼站 通過電纜連接， 中繼站 再通過無線方式 將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至 現(xiàn)場 監(jiān)測控制中心 。 圖 6 容柵式雨量計圖 (4) 庫水位 監(jiān)測 尾礦庫庫水位采用 成熟可靠，應用廣泛的 超聲波測量法測量。4% ，符合國際對雨量計的檢測標準 。計量誤差最?。喝輺攀接炅坑?的誤差小于177。容許測量的降雨強度范圍最大：國家標準是 — 4mm/分鐘，而容柵式雨量計的最大降雨強度測量可以高達 9mm/分鐘，大大超過國家標準，不管多大的暴雨都不漏計。采用上下電動閥控制進水和排水，又使得容柵雨量計在記錄降水過程中雨量不流失，從而保證了計量過程的準確性。滲壓計與自動數(shù)據(jù)采集儀通過電纜連接，采集儀再通過無線方式與 現(xiàn)場值班室 相連，從而形成整個監(jiān)測網(wǎng)絡。 (2) 浸潤線 監(jiān)測的基本原理 滲壓計為壓力傳感器，通過在壩體里鉆鑿鉆孔，把滲壓計放置在鉆孔里 (與測壓管結合使用 )。 控制中心配備一臺高性能服務器，用于數(shù)據(jù)分析和圖形處理，以及終端服務。 監(jiān)測單元兩個參考站（ R1） 和四個監(jiān)測站 (M1,M2,? ,M4)組成。 GPSensor由三部分組成：監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)傳輸和控制單元、數(shù)據(jù)處理分析及管理單元。 8mm。 3mm～177。該系統(tǒng)主要有數(shù)據(jù)采集、總 控、數(shù)據(jù)處理、分析、管理 5 大模塊。 GPS 測量不需要測量點間通視，但要求對空通視。一般可選擇最大壩高剖面、地基地形變化較大的地段布置觀測橫斷面?；蛘撸浖ㄟ^遠程的端口映射，直接從監(jiān)測單元的端口獲得 GPS 的原始數(shù)據(jù)流。通過 GPRS 無線網(wǎng)絡傳到控制中心。 GPSensor 監(jiān)測系統(tǒng)中，參考站 GPS、監(jiān)測站 GPS 及控制中心采用 GPRS無線網(wǎng)絡通訊方式，與 GPS 系統(tǒng)常用的數(shù)傳電臺通訊方式相比較，一方面提高了系統(tǒng)的通訊可靠性，另一方面可以做到遠程控制及管理。 ? 數(shù)據(jù)實時輸出給分析軟件。 監(jiān)測系統(tǒng)建設要求： ? 監(jiān)測系統(tǒng)無人值守，有人照看、自動運行，年運行可靠率 99%以上； ? GPS 硬件具 有良好的物理性能和工作性能，適合長時間連續(xù)工作。而應用 GPSensor 系統(tǒng)，可以采用無人值守的方法遠程管理幾十個監(jiān)測點。 GPSensor 系統(tǒng)為科學家，工程師，災害監(jiān)測人員提供實時的、極有價值的人工建筑或自然災害預警信息。系統(tǒng)中所有的 GPS 原始數(shù)據(jù)都通過網(wǎng)絡（有線 /無線）傳回到控制中心的計算機上，軟件對所有數(shù)據(jù)進行同步的、實時的解算。 通過上面的介紹，我們可以對 GPSensor 軟件的各項性能和特點有了一個粗略的了解，其中，特別是 GPSensor 對數(shù)據(jù)通訊的要求較低；同樣的數(shù)據(jù)， GPSensor可以獲得更高的精度； GPSensor 可以實現(xiàn)比 RTK 方法 和傳統(tǒng)靜態(tài)方式 更高的可靠性。 而 GPSensor 專為變形監(jiān)測而設計，適用于橋梁、大壩、礦區(qū)、滑坡等的變形監(jiān)測，軟件能長時間持續(xù)可靠工作，諸如 RTK 經(jīng)常需要重新初始化 、靜態(tài)解算需要人工干預不能監(jiān)測運動物體 、時效性差 等缺點在 GPSensor 里并不存在。 4) 系統(tǒng)可靠性 RTK 通常應用于測量、高精度導航等，對于 RTK 接收機而言，如 GPS 信號發(fā)生失鎖那么接收機需要重新初始化，求解整周模糊度，從而造成短時間隔內(nèi)不能正常輸出厘米級定位解。 下圖是在采用串行端口 GPS 接收機進行網(wǎng)絡監(jiān)控的情況下， GPSensor 和 RTK方式需要建立的數(shù)據(jù)通訊鏈路示意圖： 參考站 串口 / R J45 R J 45/ 串口 流動站 串口 / R J45 數(shù)據(jù)中心 RTK 方式下的數(shù)據(jù)通訊 圖 由圖可見， RTK 方式下，差分改正數(shù)和定位結果需要進行多次傳輸，上圖中，一個監(jiān)測點的差分數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心，需要進