CN205121825U - 一种尾矿库安全监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种尾矿库安全监测系统，包括浸润线监测装置，用于监测尾矿库内的异常渗流；位移监测装置，用于监测尾矿库的位移；沉降探测装置，用于监测尾矿库的沉降值；干滩探测装置，用于监测尾矿库干滩区的干滩长度、库水位高度和安全标高的安全参数；控制器，控制器的输入端分别与浸润线监测装置、位移监测装置、沉降探测装置和干滩探测装置的输出端相连；报警装置，报警装置与控制器的输出端连接，用于显示、传递和警示尾矿物的安全状况；显示器，显示器与控制器双向通讯连接。用于对尾矿库进行自动化的安全监测，分析坝体的结构健康状态，及时发现不正常现象并提出警示，评估结构的可靠性，为尾矿库的管理与维护等提供数据依据。

Description

一种尾矿库安全监测系统

技术领域

本实用新型涉及尾矿监测技术领域，具体涉及一种尾矿库安全监测系统。

背景技术

尾矿库是一种特殊的矿山工业构筑物，人工建造的具有高势能泥石流的巨大危险源，由于其存在溃坝的危险，所以其稳定性问题是矿山安全生产中急需解决的问题。目前我国尾矿库安全监测多由人工定期用传统仪器到现场进行测量，监测工作量大，受天气、人工、现场条件等许多因素影响，存在一定的系统误差和人工误差，同时人工监测还存在着不能实时监测尾矿库运行的各项技术参数，难以及时掌握尾矿库安全运行的各项技术指标等缺点，这些都将影响尾矿库的安全生产和安全管理。虽有一些工程已开始采用在线监测来解决人工监测带来的问题，但还普遍存在监测方法监测精度不高、监测设备投入过大以及设备安装复杂等不足，导致其在线监测仍然存在诸多缺陷。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种尾矿库安全监测系统，对尾矿库进行自动化的安全监测，分析坝体的结构健康状态，能够及时发现不正常现象并提出警示。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种尾矿库安全监测系统，包括

浸润线监测装置，用于监测尾矿库内的渗流；

位移监测装置，用于监测尾矿库的位移；

沉降探测装置，用于监测尾矿库的沉降值；

干滩探测装置，用于监测尾矿库干滩区的干滩长度和库水位高度；

控制器，所述控制器的输入端分别与所述浸润线监测装置、位移监测装置、沉降探测装置和干滩探测装置的输出端相连；

报警装置，所述报警装置与所述控制器的输出端连接，用于显示、传递和警示尾矿物的安全状况；

显示器，所述显示器与所述控制器双向通讯连接。

在上述技术方案的基础上，所述尾矿库包括初期坝、子坝Ⅰ、子坝Ⅱ、子坝Ⅲ和干滩区，所述初期坝、子坝Ⅰ、子坝Ⅱ和子坝Ⅲ依次阶梯堆积成堆积坝，所述干滩区位于所述堆积坝的背面。

在上述技术方案的基础上，浸润线监测装置，包括设置于所述子坝Ⅰ、子坝Ⅱ和子坝Ⅲ的坝体内孔隙水压力计，所述孔隙水压力计的埋深参考实际浸润线深度确定。

在上述技术方案的基础上，所述位移监测装置包括设置在所述子坝Ⅰ、子坝Ⅱ和子坝Ⅲ的上表面的GPS通信装置，所述GPS通信装置与所述控制器无线通讯连接。

在上述技术方案的基础上，所述沉降探测装置包括设置在所述子坝Ⅰ、子坝Ⅱ和子坝Ⅲ的坝体内的测斜仪，所述测斜仪与所述控制器无线通讯连接。

在上述技术方案的基础上，所述干滩探测装置包括设置在所述干滩区的第一监测点和第二监测点，所述第一监测点设置在干滩靠近滩顶处，所述第二监测点设置在从干滩滩顶向库区水位方向的标准距离位置上；

所述第一监测点包括设置于靠近滩顶处支架，所述支架的上端设置有太阳能电池板、MCU微处理器、视频监测仪和激光测距仪，所述视频监测仪和所述激光测距仪的信号输出端与所述MCU微处理器的输入端相连，所述太阳能电池板与所述MCU微处理器的电源输入端相连；

所述第二监测点包括设置于干滩区的支架，所述支架的上端设置有太阳能电池板、无线传输装置、视频检测仪和激光测距仪，所述视频监测仪和所述激光测距仪通过所述无线传输装置与所述MCU微处理器相连，所述MCU微处理器通过以太网将干滩各参数发送至所述控制器。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本系统基于同一个总线平台，可精确的采集各种数据，得到精确的监测数据，并对监测数据进行完善的集中分析处理，判断尾矿库的运行条件，对尾矿库安全隐患进行报警；本系统可按设定的时间间隔顺序显示矿山所有检测点实时监测信息，为尾矿库的管理与维护等提供数据依据。

(2)本实用新型在坝体表面设置多个GPS通信装置，用于尾矿库坝体位移监测，实现了尾矿库的远程、实时、在线监测，具有高精度、低成本、安装简便，解决了传统的人工监测存在的多种问题以及改进了现有尾矿库在线监测存在的诸多缺陷，提高了系统的可靠性和实用性。

(3)本实用新型的控制器和报警装置能够对监测数据自动进行分级预警及实时报警，有利于及时了解尾矿库运行的安全状况，可以提高尾矿库安全管理和应急响应水平，为保障尾矿库安全运行提供技术支持。

(4)本实用新型中的干滩监测装置实现了对干滩数据的实时监测，有效避免了人为监测的误差；尾矿库干滩监测装置与控制器采用无线传输方式进行数据传输，安装维护方便，成本较低，且传输效率高；采用太阳能供电方式为干滩监测装置提供用电供给，在恶劣的气候条件下也能正常进行监测，节能环保。

附图说明

图1为本实用新型的示意框图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图中：1-初期坝，2-子坝Ⅰ，3-子坝Ⅱ，4-子坝Ⅲ，5-干滩区，10-控制器，20-浸润线监测装置，21-孔隙水压力计，30-位移监测装置，31-GPS通信装置，40-沉降探测装置，41-测斜仪，50-干滩探测装置，51-支架，52-太阳能电池板，53-视频监测仪，54-MCU微处理器，60-报警装置，70-显示器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

参见图1所示，本实用新型实施例提供一种尾矿库安全监测系统，尾矿库包括初期坝1、子坝Ⅰ2、子坝Ⅱ3、子坝Ⅲ4和干滩区5，初期坝1、子坝Ⅰ2、子坝Ⅱ3和子坝Ⅲ4依次阶梯堆积成堆积坝，干滩区5位于堆积坝的背面；

包括控制器10，控制器10的数据采集装置与浸润线监测装置20、位移监测装置30、沉降探测装置40和干滩探测装置的信号输出端连接，控制器10的输出端连接显示器70，控制器10内可自定采集时间，并对原始数据进行滤波、计算处理后，由显示器70以数字或相应曲线形式实时显示；

其中，浸润线监测装置20，包括设置于子坝Ⅰ2、子坝Ⅱ3和子坝Ⅲ4的坝体内的孔隙水压力计21，孔隙水压力计21的埋深参考实际浸润线深度确定，用于监测尾矿库内的异常渗流；

其中，位移监测装置30，包括设置在子坝Ⅰ2、子坝Ⅱ3和子坝Ⅲ4的上表面的GPS通信装置31，GPS通信装置31与控制器10无线通讯连接，用于监测尾矿库的位移；

其中，沉降探测装置40，沉降探测装置包括设置在子坝Ⅰ2、子坝Ⅱ3和子坝Ⅲ4的坝体内的测斜仪41，测斜仪41与控制器10无线通讯连接，用于监测尾矿库的沉降值；

其中，干滩探测装置50，包括设置在干滩区5的第一监测点和第二监测点，第一监测点设置在干滩靠近滩顶处，第二监测点设置在从干滩滩顶向库区水位方向的标准距离位置上；

第一监测点包括设置于靠近滩顶处支架51，支架51的上端设置有太阳能电池板52、MCU微处理器54、视频监测仪53和激光测距仪，视频监测仪53和激光测距仪的信号输出端与MCU微处理器54的输入端相连，太阳能电池板52与MCU微处理器54的电源输入端相连；

第二监测点包括设置于干滩区5的支架51，支架51的上端设置有太阳能电池板52、无线传输装置、视频检测仪和激光测距仪，视频监测仪53和激光测距仪通过无线传输装置与MCU微处理器54相连，MCU微处理器54通过以太网将干滩各参数发送至控制器10，用于监测尾矿库干滩区5的干滩长度、库水位高度和安全标高的安全参数；

报警装置60，报警装置60与控制器10的输出端连接，控制器10内设置数据越越限报警，现场即使上传报警信息时，显示器出现报警画面和报警信息。

本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。

Claims (6)

1.一种尾矿库安全监测系统，其特征在于：包括

浸润线监测装置(20)，用于监测尾矿库内的渗流；

位移监测装置(30)，用于监测尾矿库的位移；

沉降探测装置(40)，用于监测尾矿库的沉降值；

干滩探测装置(50)，用于监测尾矿库干滩区(5)的干滩长度和库水位高度；

控制器(10)，所述控制器(10)的输入端分别与所述浸润线监测装置(20)、位移监测装置(30)、沉降探测装置(40)和干滩探测装置(50)的输出端相连；

报警装置(60)，所述报警装置(60)与所述控制器(10)的输出端连接，用于显示、传递和警示尾矿物的安全状况；

显示器(70)，所述显示器(70)与所述控制器(10)双向通讯连接。

2.如权利要求1所述的一种尾矿库安全监测系统，其特征在于：所述尾矿库包括初期坝(1)、子坝Ⅰ(2)、子坝Ⅱ(3)、子坝Ⅲ(4)和干滩区(5)，所述初期坝(1)、子坝Ⅰ(2)、子坝Ⅱ(3)和子坝Ⅲ(4)依次阶梯堆积成堆积坝，所述干滩区(5)位于所述堆积坝的背面。

3.如权利要求2所述的一种尾矿库安全监测系统，其特征在于：

浸润线监测装置(20)，包括设置于所述子坝Ⅰ(2)、子坝Ⅱ(3)和子坝Ⅲ(4)的坝体内孔隙水压力计(21)，所述孔隙水压力计(21)的埋深参考实际浸润线深度确定。

4.如权利要求2所述的一种尾矿库安全监测系统，其特征在于：所述位移监测装置(30)包括设置在所述子坝Ⅰ(2)、子坝Ⅱ(3)和子坝Ⅲ(4)的上表面的GPS通信装置(31)，所述GPS通信装置(31)与所述控制器(10)无线通讯连接。

5.如权利要求2所述的一种尾矿库安全监测系统，其特征在于：所述沉降探测装置包括设置在所述子坝Ⅰ(2)、子坝Ⅱ(3)和子坝Ⅲ(4)的坝体内的测斜仪(41)，所述测斜仪(41)与所述控制器(10)无线通讯连接。

6.如权利要求2所述的一种尾矿库安全监测系统，其特征在于：

所述干滩探测装置(50)包括设置在所述干滩区(5)的第一监测点和第二监测点，所述第一监测点设置在干滩靠近滩顶处，所述第二监测点设置在从干滩滩顶向库区水位方向的标准距离位置上；

所述第一监测点包括设置于靠近滩顶处支架(51)，所述支架(51)的上端设置有太阳能电池板(52)、MCU微处理器(54)、视频监测仪(53)和激光测距仪，所述视频监测仪(53)和所述激光测距仪的信号输出端与所述MCU微处理器(54)的输入端相连，所述太阳能电池板(52)与所述MCU微处理器(54)的电源输入端相连；

所述第二监测点包括设置于干滩区(5)的支架(51)，所述支架(51)的上端设置有太阳能电池板(52)、无线传输装置、视频检测仪和激光测距仪，所述视频监测仪(53)和所述激光测距仪通过所述无线传输装置与所述MCU微处理器(54)相连，所述MCU微处理器(54)通过以太网将干滩各参数发送至所述控制器(10)。