CN116289739A - 一种用于尾矿库泄流的智能导流渠系统、方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于尾矿库泄流的智能导流渠系统、方法及装置，系统包括：水位监测模块、泄洪量计算模块、闸门控制模块和总控制模块；方法包括：水位监测模块实时监测尾矿库中的水位，获取当前尾矿库的最高水位及警戒水位；根据水位与库容的关系曲线，分别得到最高水位及警戒水位的库容；根据最高水位的库容减去警戒水位的库容得到目标泄洪量；闸门控制模块根据含湿量于洪水位的关系，确定闸门的数量、开启、关闭及开启程度。本发明采用水位监测模块实现了尾矿库水位的自动监测，同时实现了全天候的实时监测，有助于减少突发状况的发生，有效提高尾矿库防汛抗洪的有效性和可靠性；实现了闸门的自动化控制。
Description
技术领域
本发明涉及尾矿库导流及泄流技术领域，特别涉及一种用于尾矿库泄流的智能导流渠系统、方法及装置。
背景技术
尾矿库作为一种具有高势能的人遭泥石流危险源，一旦发生溃坝，将造成严重的人员伤亡、财产损失和恶劣的社会影响。另外，尾矿库溃坝后形成的尾砂、洪水夹杂着大量的重金属、有毒有害物质，会对周边区域造成不同程度的生命、财产、资源及环境的破坏。一方面目前传统的排洪泄流方式主要由人工控制开闸、关闸来进行操作，需要人员值守和大量人力物力的投入；另一方面现有的智能控制系统计算、预测得到的目标泄洪量与实际需要的泄洪量之间差值较大，不利于节约水资源且容易对下游造成较大的影响；第三方面有些尾矿库的值守人员无从业资格，易造成不良后果，不仅增加了尾矿库运行的成本，并且操作也不方便，反应时间长，可靠性较低。
现有技术一，一种尾矿库沼泽化排渗系统CN201821313571.0，在尾矿库坝体内交叉间隔设有若干横向排渗管和竖向引水管，若干排渗管横向间隔设置在坝体本体中，排渗管包括锥形钻头、连接尾柄、软透水管、硬质管，连接尾柄一端与锥形钻头底面连接，在连接尾柄外套设有硬质管，在硬质管管体中穿设有软透水管，软透水管一端固定在连接尾柄上，另一端设在坝体外并与集水板连接，若干引水管竖向间隔设置在坝体本体中，相邻引水管的长度不同，引水管上端均接入设置在坝体外的引水总管中，引水总管一端封闭，另一端和抽取装置连接，引水管下端均分别与过滤器连接，竖向排渗和横向排渗相结合，虽然能够快速、有效的降低坝体浸润线高度，防止尾矿库沼泽化，但是排洪泄流方式主要由人工控制开闸、关闸来进行操作，需要人员值守和大量人力物力的投入。
现有技术二，尾矿库泄洪的方法和装置CN202111173773.6，根据获取到的泄洪信息中的降水量计算达到尾矿库的最高水位，在最高水位超过预警水位时，基于最高水位、预警水位和降雨预报周期计算尾矿库的目标泄洪量；根据目标泄洪量和尾矿库对应的最大泄洪量确定泄洪方式，其中，泄洪方式为降低盖板方式和/或机械排水方式，虽然能够利用降低盖板方式和/或机械排水方式对尾矿库的库水进行及时泄洪，从而保证了尾矿库的安全运行，但是计算、预测得到的目标泄洪量与实际需要的泄洪量之间差值较大，不利于节约水资源且容易对下游造成较大的影响。
现有技术三，一种山谷型尾矿库排洪系统CN201610472483.4，包括设置在尾矿库下游的初期坝和设置在尾矿库上游的拦洪坝，初期坝下游设置有用于收集尾矿库回水的回水池和消力池；初期坝和拦洪坝之间设置有主排洪隧洞；主排洪隧洞内设置有挡墙，将主排洪隧洞分隔为清水侧和污水侧，主排洪隧洞清水侧上游与拦洪坝连接，下游与消力池相连通，污水侧与回水池连通；虽然能够有效解决山谷型尾矿库洪污分流问题，但是排洪泄流方式人工控制，浪费了大量人力物力。
目前现有技术一、现有技术二和现有技术三存在人员值守浪费大量人力物力；计算、预测得到的目标泄洪量与实际需要的泄洪量之间差值较大，不利于节约水资源且容易对下游造成较大的影响问题，因而，本发明提供一种用于尾矿库泄流的智能导流渠系统、方法及装置，通过水位自动监测实时且不间断地监测尾矿库中的水位，预测可能发生的险情，将数据进行处理后传递给控制的系统以进一步采取预防性或补救性的排洪泄流措施。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于尾矿库泄流的智能导流渠系统，包括：
水位监测模块，负责实时监测尾矿库内的水位及尾矿库区域的降雨量；
泄洪量计算模块，负责根据尾矿库内的水位及降雨量计算泄洪量；
闸门控制模块，负责根据泄洪量计算模块的计算结果，调节泄流渠闸门的数量及启闭大小；
总控制模块，负责实现闸门根据水位的变化进行数量、开启、关闭及开启程度的控制。
可选的，还包括：电源模块，负责为水位监测模块、泄洪量计算模块、闸门控制模块和总控制模块提供稳定的电能。
可选的，泄洪量计算模块，包括：
水位获取子模块，负责获取当前尾矿库的最高水位及警戒水位；
库容计算子模块，负责根据水位与库容的关系曲线，分别得到最高水位及警戒水位的库容；
库容运算子模块，负责根据最高水位的库容减去警戒水位的库容得到目标泄洪量。
可选的，闸门控制模块，包括：
第一闸门控制子模块，负责当泄洪量未超过洪水位时，关闭大闸门和小闸门；
第二闸门控制子模块，负责当泄流量超过设计洪水位、不足校核洪水位时使用小闸门进行泄洪；
第三闸门控制子模块，负责当泄流量超过校核洪水位时使用大闸门和小闸门同时进行泄洪。
本发明提供的一种用于尾矿库泄流的智能导流渠方法，包括以下步骤：
水位监测模块实时监测尾矿库中的水位，获取当前尾矿库的最高水位及警戒水位；
根据水位与库容的关系曲线，分别得到最高水位及警戒水位的库容；根据最高水位的库容减去警戒水位的库容得到目标泄洪量；
闸门控制模块根据含湿量于洪水位的关系，确定闸门的数量、开启、关闭及开启程度。
可选的，目标泄洪量的计算采用径向基函数网络，具体过程包括：
径向基函数网络的输入层接收当前尾矿库的最高水位及警戒水位；
当前尾矿库的最高水位及警戒水位带入径向基函数，径向基函数存在于径向基函数网络的隐含层；
径向基函数网络的输出层对输入模式下的目标泄洪量进行输出。
可选的，闸门开启后，当水位下降至警戒水位后，水位监测模块将水位的信号传递给闸门控制模块，再由闸门控制模块自动控制导流渠的闸门关闭。
本发明提供的一种用于尾矿库泄流的智能导流渠装置，包括：总控控制终端、第一电源、第二电源、网络摄像头、监测器、控制器、第一泄流渠闸门和第二泄流渠闸门；
总控控制终端通过电源线与第一电源、第二电源连接，第一电源通过电源线与网络摄像头、监测器连接，第二电源通过电源线与控制器连接，监测器通过无线与网络摄像头和控制器连接，控制器与第一泄流渠闸门和第二泄流渠闸门有线连接。
可选的，监测器放置在尾矿库中，监测器包含布设在尾矿库底部的渗压计和布设在尾矿库坝上的液位传感器，渗压计实时监测尾矿库的水位，对第一泄流渠闸门和第二泄流渠闸门的启闭角度进行调控，液位传感器保证液位达到警戒线时立即将闸门的角度调整到最大，第二泄流渠闸门的上端与尾矿库内最高水位对齐。
可选的，第二泄流渠闸门的左侧安装有泄流闸门闸板，泄流闸门闸板的上方安装有提升控制终端，提升控制终端的左侧安装有服务器和总控台，服务器的顶部安装有尾矿坝信号接收器，尾矿坝信号接收器的右侧安装有太阳能板，提升控制终端的右侧安装有第三电源；
泄流闸门闸板与提升控制终端有线连接，总控台与提升控制终端和服务器有线或无线连接，尾矿坝信号接收器与总控台有线或无线连接，第三电源与尾矿坝信号接收器、服务器、总控台和提升控制终端通过电源线连接，太阳能板与第三电源有线连接。
本发明的水位监测模块实时监测尾矿库内的水位及尾矿库区域的降雨量；泄洪量计算模块根据尾矿库内的水位及降雨量计算泄洪量；闸门控制模块根据泄洪量计算模块的计算结果，调节泄流渠闸门的数量启闭大小；总控制模块控制水位监测模块、泄洪量计算模块和闸门控制模块，实现闸门根据水位的变化进行数量、开启、关闭及开启程度的控制；电源模块为水位监测模块、泄洪量计算模块、闸门控制模块和总控制模块提供稳定的电能；上述方案采用水位监测模块实现了尾矿库水位的自动监测，同时实现了全天候的实时监测，有助于减少突发状况的发生，有效提高尾矿库防汛抗洪的有效性和可靠性；通过水位及降雨量计算泄洪量，减小了目标泄洪量与实际泄洪量误差大的问题，减小了水资源的浪费，也减轻了泄洪对下游生产和生活的影响程度；泄流渠闸门的开启、关闭和开启程度与泄洪量的计算结果相关联，实现了闸门的自动化控制，闸门的控制包括数量、开启、关闭及开启程度等；
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例1中用于尾矿库泄流的智能导流渠系统框图；
图2为本发明实施例2中泄洪量计算模块框图；
图3为本发明实施例3中闸门控制模块框图；
图4为本发明实施例4中用于尾矿库泄流的智能导流渠方法流程图；
图5为本发明实施例5中目标泄洪量的计算流程图；
图6为本发明实施例7中用于尾矿库泄流的智能导流渠装置框图；
图7为本发明实施例8中提升控制终端、服务器和总控台框图；
图8为本发明实施例8中第一导流渠和第二导流渠示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例1
如图1所示，本发明实施例提供了一种用于尾矿库泄流的智能导流渠系统，包括：
水位监测模块，负责实时监测尾矿库内的水位及尾矿库区域的降雨量；
泄洪量计算模块，负责根据尾矿库内的水位及降雨量计算泄洪量；
闸门控制模块，负责根据泄洪量计算模块的计算结果，调节泄流渠闸门的数量及启闭大小；
总控制模块，负责控制水位监测模块、泄洪量计算模块和闸门控制模块，实现闸门根据水位的变化进行数量、开启、关闭及开启程度的控制；
电源模块，负责为水位监测模块、泄洪量计算模块、闸门控制模块和总控制模块提供稳定的电能；
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实施例水位监测模块实时监测尾矿库内的水位及尾矿库区域的降雨量；泄洪量计算模块根据尾矿库内的水位及降雨量计算泄洪量；闸门控制模块根据泄洪量计算模块的计算结果，调节泄流渠闸门的数量启闭大小；总控制模块控制水位监测模块、泄洪量计算模块和闸门控制模块，实现闸门根据水位的变化进行数量、开启、关闭及开启程度的控制；电源模块为水位监测模块、泄洪量计算模块、闸门控制模块和总控制模块提供稳定的电能；上述方案采用水位监测模块实现了尾矿库水位的自动监测，同时实现了全天候的实时监测，有助于减少突发状况的发生，有效提高尾矿库防汛抗洪的有效性和可靠性；通过水位及降雨量计算泄洪量，减小了目标泄洪量与实际泄洪量误差大的问题，减小了水资源的浪费，也减轻了泄洪对下游生产和生活的影响程度；泄流渠闸门的开启、关闭和开启程度与泄洪量的计算结果相关联，实现了闸门的自动化控制，闸门的控制包括数量、开启、关闭及开启程度等；
本实施例实现了尾矿坝的智能化控制，闸门能够自动开合，能够有效地控制水位且无需人工看守和操作；能够实现高效地、充分地及自动地对尾矿库进行泄流及导流，对减少溃坝灾害、缓解溃坝防洪压力及保障人民生命财产安全具有重要的作用，对矿区治理以及绿色经济建设具有十分重要的意义，具有广泛的实用性。
实施例2
如图2所示，在实施例1的基础上，本发明实施例提供的泄洪量计算模块，包括：
水位获取子模块，负责获取当前尾矿库的最高水位及警戒水位；
库容计算子模块，负责根据水位与库容的关系曲线，分别得到最高水位及警戒水位的库容；
库容运算子模块，负责根据最高水位的库容减去警戒水位的库容得到目标泄洪量；
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实施例水位获取子模块负责获取当前尾矿库的最高水位及警戒水位；库容计算子模块负责根据水位与库容的关系曲线，分别得到最高水位及警戒水位的库容；库容运算子模块负责根据最高水位的库容减去警戒水位的库容得到目标泄洪量；上述方案根据计算或预测得到的尾矿库的最高水位和警戒水位，并通过关系曲线查询尾矿库的库容，两者的鹿茸相减得到泄流量，保证了尾矿库的水位一直处在警戒水位一下，保证尾矿库不会发生洪水，也保证坝体不会崩溃。
实施例3
如图3所示，在实施例1的基础上，本发明实施例提供的闸门控制模块，包括：
第一闸门控制子模块，负责当泄洪量未超过洪水位时，关闭大闸门和小闸门；
第二闸门控制子模块，负责当泄流量超过设计洪水位、不足校核洪水位时使用小闸门进行泄洪；
第三闸门控制子模块，负责当泄流量超过校核洪水位时使用大闸门和小闸门同时进行泄洪；
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实施例第一闸门控制子模块负责当泄洪量未超过洪水位时，关闭大闸门和小闸门；第二闸门控制子模块负责当泄流量超过设计洪水位、不足校核洪水位时使用小闸门进行泄洪；第三闸门控制子模块负责当泄流量超过校核洪水位时使用大闸门和小闸门同时进行泄洪；根据泄洪量计算模块的计算结果调节泄流渠闸门的数量及启闭大小，实现了闸门的开启与关闭于泄洪量相关联，同时达到了闸门的智能控制，省去了人工操作的繁琐，让泄洪更加的及时和智能。
实施例4
如图4所示，在实施例1-实施例3的基础上，本发明实施例提供的用于尾矿库泄流的智能导流渠方法，包括以下步骤：
S100：水位监测模块实时监测尾矿库中的水位，获取当前尾矿库的最高水位及警戒水位；
S200：根据水位与库容的关系曲线，分别得到最高水位及警戒水位的库容；根据最高水位的库容减去警戒水位的库容得到目标泄洪量；
S300：闸门控制模块根据含湿量于洪水位的关系，确定闸门的数量、开启、关闭及开启程度；
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实施例首先水位监测模块实时监测尾矿库中的水位，获取当前尾矿库的最高水位及警戒水位；其次根据水位与库容的关系曲线，分别得到最高水位及警戒水位的库容；根据最高水位的库容减去警戒水位的库容得到目标泄洪量；最后闸门控制模块根据含湿量于洪水位的关系，确定闸门的数量、开启、关闭及开启程度；上述方案通过水位自动监测实时且不间断地监测尾矿库中的水位，预测可能发生的险情，将数据进行处理后传递给控制系统以进一步采取预防性或补救性的排洪泄流措施，工作人员还可以通过系统实时查看尾矿坝的运行状况以及自动控制程序的运行状况，从而及时处理突发状况。本实施例旨在解决传统尾矿库泄流方式的低效、高成本、作用速度慢及可靠性低等弊端，提供一种与智能监测、智能控制相连的能够用于尾矿库泄流的闸门，能够实现高效地、自动地启闭进而对尾矿库进行智能排洪泄流，保障人民群众的生命财产安全、企业的生产安全、经济安全以及保护环境，提高尾矿库排洪泄流的可靠性。
实施例5
如图5所示，在实施例4的基础上，本发明实施例提供的目标泄洪量的计算采用径向基函数网络，具体过程包括：
S201：径向基函数网络的输入层接收当前尾矿库的最高水位及警戒水位；
S202：当前尾矿库的最高水位及警戒水位带入径向基函数，径向基函数存在于径向基函数网络的隐含层；
径向基函数的表达式为：
式中，N表示输入量为水位，M(k)(N)表示径向基函数目标泄洪量的第k个分量，Ni表示第i时刻水位样本，φi(‖N-Ni‖)表示为基函数，ηik表示对应目标泄洪量第k个分量的基函数权值；ci表示第i时刻基函数的核宽度，‖N-Ni‖表示样本点N与Ni之间的欧式距离；n表示水位样本的总数量；
径向基函数的训练中，权系数矩阵η的矩阵方程表示为：
η＝φ-1M
其中，φ-1表示基函数的反函数，M表示目标泄洪量；
S203：径向基函数网络的输出层对输入模式下的目标泄洪量进行输出；
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实施例首先径向基函数网络的输入层接收当前尾矿库的最高水位及警戒水位；当前尾矿库的最高水位及警戒水位带入径向基函数，径向基函数存在于径向基函数网络的隐含层；径向基函数网络的输出层对输入模式下的目标泄洪量进行输出；上述方案泄洪量的计算模块使用径向基函数网络进行计算，由输入到输出空间的映射是非线性的，径向基函数网络输出对可调参数而言又是线性的，径向基函数网络的权由线性方程组直接解出，大大加快学习速度并避免局部极小问题，可以对历史泄洪量进行学习、减小预测的目标泄洪量和实际泄洪量之间的差值，并有效解决降雨量的非线性，尽可能地减小目标泄洪量和实际需要泄洪量之间的差值，减少水资源浪费和对下游的影响。
实施例6
在实施例4的基础上，本发明实施例提供的闸门开启后，当水位下降至警戒水位后，水位监测模块将水位的信号传递给闸门控制模块，再由闸门控制模块自动控制导流渠的闸门关闭；总控制模块的工作人员可以通过智能控制终端总控系统实时监控闸门控制模块的运行，且可以通过网络摄像监控系统查看系统的运行状况；当电力系统发生故障时，备用电源可以自动切换上线，为系统提供电力；若闸门的提升系统和动力系统出现异常，备用的柴油机和提升系统将上线为闸门的启闭提供动力。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实施例闸门开启后，当水位下降至警戒水位后，水位监测模块将水位的信号传递给闸门控制模块，再由闸门控制模块自动控制导流渠的闸门关闭；上述方案通过监测水位的变化，实现闸门关闭，有助于提升智能导流渠系统的智能化控制能力，实现了自主测量自主控制的功能，减少了人为操作的繁琐。
实施例7
如图6所示，在实施例1-实施例6的基础上，本发明实施例提供的用于尾矿库泄流的智能导流渠装置，包括：总控控制终端1、第一电源2、第二电源3、网络摄像头4、监测器5、控制器6、第一泄流渠闸门7和第二泄流渠闸门8；
总控控制终端1通过电源线与第一电源2、第二电源3连接，第一电源2通过电源线与网络摄像头4、监测器5连接，第二电源3通过电源线与控制器6连接，监测器5通过无线与网络摄像头4和控制器6连接，控制器6与第一泄流渠闸门7和第二泄流渠闸门8有线连接；
监测器5放置在尾矿库中，监测器5包含布设在尾矿库底部的渗压计和布设在尾矿库坝上的液位传感器，渗压计实时监测尾矿库的水位，对第一泄流渠闸门7和第二泄流渠闸门8的启闭角度进行调控，液位传感器保证液位达到警戒线时立即将闸门的角度调整到最大，第二泄流渠闸门8的上端与尾矿库内最高水位对齐；
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实施例总控控制终端1对网络摄像头4、监测器5和控制器6进行远程控制，对闸门的开启和关闭控制进行监督，保证整体系统的运行正常；在总控控制终端1的控制下，网络摄像头4拍摄尾矿库内的水位实时情况，便于操作人员获取现场图像，对系统的执行动作进行监督；监测器5通过渗压计和水位探测传感器全天候实时感知尾矿库内水位的变化，一旦达到警戒水位，则监测器5会及时将警戒信号发送至控制器6进而自动打开导流渠的闸门，当水位降至规定的水位、泄流完毕后可通过控制器6自行关闭第一泄流渠闸门7和第二泄流渠闸门8；上述方案水位智能监测由渗压计和液位传感器组成，渗压计埋设在在尾矿库的底面，全天不间断监测尾矿库内的水位，基于尾矿库内的水位和降雨情况计算出泄洪量并实时调整尾矿库泄流渠闸门的启闭程度；液位传感器布置在尾矿坝的最高浸润线处，当水位激增至液位传感器后将信号传递给控制器6，控制器6将直接完全开启导流渠闸门；控制器6采用成套闸门自动化控制系统，以无人值守为设计原则，采用SCADA系统结构，通过传感技术、PLC自动化控制技术、计算机软硬件技术基网络通信技术等，为用户提供了一套既可手动地对闸门进行控制，也可远程通过计算机进行闸门启闭的自动化控制系统；可接入渠道水位信号、流量信号或现场视频信号等，能够将水位、流量及视频画面等与闸控系统集中显示在一个软件画面中，使得远方操作更加可视，达到无人值守、统一调度的目标。本实施例可以采用智能监测的形式控制闸门及时启闭，自动对尾矿库进行导流和泄流，对于保障人民群众的生命财产安全、企业的生产安全、经济安全以及环境保护具有十分重要的意义。
实施例8
如图7和图8所示，在实施例7的基础上，本发明实施例提供的第二泄流渠闸门8的左侧安装有泄流闸门闸板10，泄流闸门闸板10的上方安装有提升控制终端14，提升控制终端14的左侧安装有服务器12和总控台13，服务器12的顶部安装有尾矿坝信号接收器11，尾矿坝信号接收器11的右侧安装有太阳能板9，提升控制终端14的右侧安装有第三电源15，第一泄流渠闸门7与第一导流渠16的方向重合，第二泄流渠闸门8与第二导流渠17的方向重合；
泄流闸门闸板10与提升控制终端14有线连接，总控台13与提升控制终端14和服务器12有线或无线连接，尾矿坝信号接收器11与总控台13有线或无线连接，第三电源15与尾矿坝信号接收器11、服务器12、总控台13和提升控制终端14通过电源线连接，太阳能板9与第三电源15有线连接；
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实施例提升控制终端14控制泄流闸门闸板10的开启或关闭，总控台13控制提升控制终端14和服务器12；上述方案还配有备用电源(第三电源15)和备用提升装置(提升控制终端14)，当闸门的提升系统出现问题时备用提升系统可及时进行启闭作业；工作人员还可以通过网络传输的功能实时查看尾矿坝的运行状况以及自动控制程序的运行状况，从而及时处理突发状况，全面提高尾矿库智能导流渠系统的可靠性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种用于尾矿库泄流的智能导流渠系统，其特征在于，包括：
水位监测模块，负责实时监测尾矿库内的水位及尾矿库区域的降雨量；
泄洪量计算模块，负责根据尾矿库内的水位及降雨量计算泄洪量；
闸门控制模块，负责根据泄洪量计算模块的计算结果，调节泄流渠闸门的数量及启闭大小；
总控制模块，负责实现闸门根据水位的变化进行数量、开启、关闭及开启程度的控制。
2.如权利要求1所述的用于尾矿库泄流的智能导流渠系统，其特征在于，还包括：电源模块，负责为水位监测模块、泄洪量计算模块、闸门控制模块和总控制模块提供稳定的电能。
3.如权利要求1所述的用于尾矿库泄流的智能导流渠系统，其特征在于，泄洪量计算模块，包括：
水位获取子模块，负责获取当前尾矿库的最高水位及警戒水位；
库容计算子模块，负责根据水位与库容的关系曲线，分别得到最高水位及警戒水位的库容；
库容运算子模块，负责根据最高水位的库容减去警戒水位的库容得到目标泄洪量。
4.如权利要求1所述的用于尾矿库泄流的智能导流渠系统，其特征在于，闸门控制模块，包括：
第一闸门控制子模块，负责当泄洪量未超过洪水位时，关闭大闸门和小闸门；
第二闸门控制子模块，负责当泄流量超过设计洪水位、不足校核洪水位时使用小闸门进行泄洪；
第三闸门控制子模块，负责当泄流量超过校核洪水位时使用大闸门和小闸门同时进行泄洪。
5.一种用于尾矿库泄流的智能导流渠方法，其特征在于，包括以下步骤：
水位监测模块实时监测尾矿库中的水位，获取当前尾矿库的最高水位及警戒水位；
根据水位与库容的关系曲线，分别得到最高水位及警戒水位的库容；根据最高水位的库容减去警戒水位的库容得到目标泄洪量；
闸门控制模块根据含湿量于洪水位的关系，确定闸门的数量、开启、关闭及开启程度。
6.如权利要求5所述的用于尾矿库泄流的智能导流渠方法，其特征在于，目标泄洪量的计算采用径向基函数网络，具体过程包括：
径向基函数网络的输入层接收当前尾矿库的最高水位及警戒水位；
当前尾矿库的最高水位及警戒水位带入径向基函数，径向基函数存在于径向基函数网络的隐含层；
径向基函数网络的输出层对输入模式下的目标泄洪量进行输出。
7.如权利要求5所述的用于尾矿库泄流的智能导流渠方法，其特征在于，闸门开启后，当水位下降至警戒水位后，水位监测模块将水位的信号传递给闸门控制模块，再由闸门控制模块自动控制导流渠的闸门关闭。
8.一种用于尾矿库泄流的智能导流渠装置，其特征在于，包括：总控控制终端、第一电源、第二电源、网络摄像头、监测器、控制器、第一泄流渠闸门和第二泄流渠闸门；
总控控制终端通过电源线与第一电源、第二电源连接，第一电源通过电源线与网络摄像头、监测器连接，第二电源通过电源线与控制器连接，监测器通过无线与网络摄像头和控制器连接，控制器与第一泄流渠闸门和第二泄流渠闸门有线连接。
9.如权利要求8所述的用于尾矿库泄流的智能导流渠装置，其特征在于，监测器放置在尾矿库中，监测器包含布设在尾矿库底部的渗压计和布设在尾矿库坝上的液位传感器，渗压计实时监测尾矿库的水位，对第一泄流渠闸门和第二泄流渠闸门的启闭角度进行调控，液位传感器保证液位达到警戒线时立即将闸门的角度调整到最大，第二泄流渠闸门的上端与尾矿库内最高水位对齐。
10.如权利要求8所述的用于尾矿库泄流的智能导流渠装置，其特征在于，第二泄流渠闸门的左侧安装有泄流闸门闸板，泄流闸门闸板的上方安装有提升控制终端，提升控制终端的左侧安装有服务器和总控台，服务器的顶部安装有尾矿坝信号接收器，尾矿坝信号接收器的右侧安装有太阳能板，提升控制终端的右侧安装有第三电源；
泄流闸门闸板与提升控制终端有线连接，总控台与提升控制终端和服务器有线或无线连接，尾矿坝信号接收器与总控台有线或无线连接，第三电源与尾矿坝信号接收器、服务器、总控台和提升控制终端通过电源线连接，太阳能板与第三电源有线连接。
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|---|---|---|---|
| CN202310128094.XA CN116289739A (zh) | 2023-02-07 | 2023-02-07 | 一种用于尾矿库泄流的智能导流渠系统、方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202310128094.XA CN116289739A (zh) | 2023-02-07 | 2023-02-07 | 一种用于尾矿库泄流的智能导流渠系统、方法及装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| CN117094448B (zh) * | 2023-10-17 | 2024-02-02 | 成都智慧企业发展研究院有限公司 | 一种大数据分析方法及系统 |
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