尾矿库在线监测系统.docx

原平钢铁有限公司皇家庄铁矿尾矿库在线监测系统 目录一、尾矿库概述2二、尾矿库在线监测系统的重要性3三、项目概况3四、项目分析4五、项目方案设计6五、在线监测系统设计191、 系统结构及工作原理192、 系统主要技术参数203、 监测主机214、在线监测系统运行和管理245、数据管理246、管理软件功能介绍26六、系统供电28七、系统防雷28八、项目实施组织管理32（一）组织管理32（二）质量保证措施33（三）监测控制标准34（四）监测信息反馈体系36（五）应急预案39（六）安全保证措施40九、售后服务40一、尾矿库概述（一）尾矿库概念尾矿库是指指筑坝拦截谷口或围地构成的，用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所。尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源，存在溃坝危险，一旦失事，容易造成重特大事故。（二）尾矿库的功能1、保护环境选矿厂产生的尾矿不仅数量大，颗粒细，且尾矿水中往往含有多种药剂，如不加处理，则必造成选厂周围环境严重污染。将尾矿妥善贮存在尾矿库内，尾矿水在库内澄清后回收循环利用，可有效地保护环境。2、充分利用水资源选矿厂生产是用水大户，通常每处理一吨原矿需用水46吨；有些重力选矿甚至高达1020吨。这些水随尾矿排入尾矿库内，经过澄清和自然净化后，大部分的水可供选矿生产重复利用，起到平衡枯水季节水源不足的供水补给作用。一般回水利用率达7090。3、保护矿产资源有些尾矿还含有大量有用矿物成份，甚至是稀有和贵重金属成份，由于种种原因，一时无法全部选净，将其暂贮存于尾矿库中，可待将来再进行回收利用。（三）尾矿库的特点1、尾矿库是矿山选矿厂生产不可缺少的设施随着人民生活水平的提高，国家对环境保护的要求也越来越高，即使在人烟稀少的偏远山区，也严禁将尾矿向江、河、湖、海、沙漠等处任意排放。一个矿山的选矿厂只要有尾矿产生，就必须建有尾矿库，尾矿库是矿山选矿厂生产必不可少的组成部分。2、尾矿库基建投资及运行费用巨大尾矿库的基建投资一般约占矿山建设总投资的10%以上，占选矿厂投资的20%左右，尾矿设施的运行成本也较高，有些矿山尾矿设施运行成本占选矿厂生产成本的30%以上。近年来，由于征购土地和搬迁农户越发困难，建设尾矿库的费用更高。可见尾矿库在矿山建设中的地位是不同一般的。3、尾矿库是矿山企业生产最大的危险源尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流的危险源。在长达十多年甚至数十的期间里，各种天然的（雨水、地震、鼠洞等）和人为的（管理不善、工农关系不协调等）不利因素时时刻刻或周期性地威胁着它的安全。事实一再表明，尾矿库一旦失事，将给工农业生产及下游人民生命财产造成巨大的灾害和损失，尾矿库的安全问题一直受到社会和政府的高度重视。二、尾矿库在线监测系统的重要性尾矿库安全管理的完善与否是决定尾矿库安全的主要因素，现有尾矿库安全管理主要是靠人工巡视、人工测量、人工上报，致使尾矿库的管理存在可靠性差、实效性差等问题；特别是在恶劣天气气象条件时，往往是尾矿库发生险情的集中时段，仅靠人工巡视、人工测量的数据不能准确及时有效的反映尾矿库的实时状况。尾矿库在线监测系统采用计算机技术、数字化无线电通讯技术、网络通讯技术、分布式测控网等技术，将尾矿库的监测提升至数字化、自动化、网络化的水平，提高了尾矿库的监测精度、监测实时性、智能性，能全面、及时、准确了解企业的尾矿库安全生产情况，及时掌控尾矿库由于水位超高或浸润线超标或其它参数超标而产生的危险信息，及时指挥应急处置与救援。三、项目概况原平钢铁有限公司皇家庄铁矿尾矿库位于原平市苏龙口镇皇家庄村西北约1.5km的麻地沟内，该尾矿库已建成，麻地沟纵深狭长，纵深长度近2.8km，在沟的出口附近向上游截取一段长度作为尾矿库库区。目前尾矿库已存放尾砂约93.9万m3。尾矿库采用上游式尾矿筑坝，初期坝已用完，并已堆积2期子坝，现堆积坝顶标高从906.03m-907.53m。初期坝筑坝材料为黄土，属不透水坝，坝顶标高897m，坝底标高874m，坝高约23m，坝顶宽10m，坝外坡比1：2.4。一期子坝高4m，坝顶标高901m，坝顶宽约10m，坝外坡比1:1.1。二期子坝高6m，坝顶标高在907m左右，坝顶宽3m-8m，坝外坡比1:0.8。原平钢铁有限公司皇家庄铁矿尾矿库安全预评价报告中对观测点布置的设计要求：在尾矿坝体上纵向布置三条坝体浸润线和坝体变形观测点，每条设三个观测点，横向观测点间距离40m，观测点均设置在坝外坡和尾矿沉积滩面上。原平钢铁有限公司皇家庄铁矿尾矿库安全预评价报告中对在线监测系统的设计要求：该尾矿库为三等库，属于重大危险源，应当完善尾矿库在线监测系统。监测内容包括坝体表面移位；浸润线；干滩；库水位；渗流量；库区影像。（1）尾矿库在线监测系统是自动化程度较高的安全监测设施，系统应具有数据自动采集；传输；存储；处理分析及综合预警等并具备在各种气候条件下实现适时监测的能力。（2）在线监测系统，应具有基础资料管理，各项监测内容适时显示发布；图形报表制作；数据分析；综合预警；人工观测录入；与省中心信息平台双向数据通讯以及防雷及放干扰；数据备份；掉电保护；自诊断及故障显示等功能。（3）在线监测系统应有专门技术人员负责，监测数据应及时分析整理，如有异常，企业应及时响应，并将处理结果录入软件中备份；当存在的安全隐患不能及时解决时，应组织专家处理分析，并上报主管部门。（4）应对在线监测系统每年至少进行一次系统检查，对监测数据进行系统分析，并评价尾矿库运行的安全状态，同时及时处理监测系统和尾矿库出存在的问题。（5）在线监测设备点的布置与人工监测相同四、项目分析（一）设计依据1、选矿厂尾矿设施设计规范（zbj1-90）；2、尾矿库安全监测技术规范（aq2030-2010）；3、尾矿库安全监督管理规定4、尾矿库安全技术规程（aq2006-2005）；5、山西省安全生产监督管理局尾矿库安全运行在线监测应用技术指南6、关于金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定的通知（二）设计原则1、遵循科学可靠、布置合理、全面系统、经济适用的原则；2、实施监测的尾矿库等别根据尾矿库设计等别确定，监测系统的总体设计应根据总坝高进行一次性设计，分步实施。3、方案设计时充分考虑系统的扩容性，即控制中心一次性总体建成，当尾矿库随着堆积坝的增高，增加浸润线及gps位移设备时只需要很少的成本就可以实现。4、在线监测不能完全替代人工监测，在确保尾矿库安全的前提下，为节约资金应采用在线系统监测与人工相结合的方式。（三）系统监测项目依据尾矿库安全监测技术规范（aq2030-2010）中4.4监测要求内容，结合皇家庄铁矿尾矿库的实际情况，该尾矿库设计为三级库，监测内容包括：1、位移监测2、渗流监测3、干滩4、库水位监测5、降雨量监测6、视频监测：通常在溢水塔、滩顶放矿处、坝体下游坡等重要部位设置视频监测五、项目方案设计（一）位移监测依据尾矿库安全监测技术规范（aq2030-2010）中5.0位移监测，结合皇家庄铁矿尾矿库的实际情况,皇家庄铁矿尾矿库位移监测点位布置如下：1、位移监测尾矿库安全监测技术规范（aq2030-2010）中“监测布置”要求：（1）尾矿库初期坝顶和后期坝顶各布设1排，每3060m高差布设1排，一般不少于3排；（2）测点的间距：坝长小于300m时，宜取20100m，坝长300m时，宜取50200m，坝长大于1000m时，宜取100300m。依据以上要求，结合安全专篇中内容及东沟尾矿库的实际情况，皇家庄铁矿尾矿库坝体gps表面位移监测系统布置内容为：位置坝宽测点间距监测点数量基准点原初期坝顶（标高897m）100m 40m21一期子坝（标高901m）120m40m0二级子坝（标高907m）120m40m2监测点总数量=4（监测点总数）+1（基准点）5设计位移观测数量共计：5个监测点。2、设备选型及技术参数坝体表面变形监测子系统（智能动态gps）接收机精度指标： 平面精度：3mm+1ppm 高程精度：5mm+1ppm 物理指标： 机箱尺寸（cm）：长x宽x高；30x10x40 太阳能板尺寸（cm）：100x100 支架高度：2米（用户可根据需要定制）底部金属脚板（cm）：30x30技术指标：内置gprs/cdma网络通讯同时可兼容使用无线网桥、光缆、电台通讯。国外原装进口oem主板。l1:,c/a码.太阳能电池板功率：100w蓄电池100ah，12v工作环境：无太阳光补充的情况下运行3-5天。工作温度：-2560工作湿度：95%3、gps监测系统概述表面变形监测系统采用无需人工干预，全流程自动化工作的解决方案，该方案设计在每一个监测点安装一台gps接收机设备，从而提高系统的稳定性，更便于系统售后服务和维保。gps形变监测系统结构图4、gps监测的实施（1）框架网的观测框架网采用国内igs永久跟踪站的itrf框架坐标作为基准点的起算数据，按照国家b级gps网的精度进行观测。主要技术要求为：同步观测的gps接收机数4；卫星截止高度角15；采用静态观测，每时段观测4小时，共观测4个时段以上；时段分布应尽可能日夜均匀；数据采样间隔30秒；观测时记录各项气象元素和天气状况。框架网的基线解算采用高精度的gamit软件，用igs精密星历。基线处理结果的检验应满足全球定位系统（gps）测量规范（gb/t 183142001）中相关条款的规定。框架网的平差计算采用globk软件进行，进行三维无约束和约束平差，整体平差后，提供在itrf框架下各点的地心坐标和大地坐标、各基线的地心坐标分量和大地坐标分量、所有参与平差的基线的改正数及平差值及其精度信息。（2）监测网的观测监测网由2个常年基准站和位于各尾矿库坝体上的若干个gps监测点组成，可适时进行同步观测。监测网按国家c级gps控制网的要求进行观测。基本技术要求：同步观测的卫星数4；卫星截止高度角15；采用快速静态观测；数据采样间隔10秒。除满足以上基本要求外，具体的观测方案应按以下规定执行：1.一般情况下，监测网中各点的观测仪器设备保持观测状态；2. 天线高在初始值建立时量取，初始值的观测时间为2个小时；3. 系统实时工作时，在边坡稳定时按每时段12h和24h的频率进行观测和数据处理，在边坡变形出现异常时可按设定频率进行观测， 4. 观测期间，不得在天线附近50m以内使用大功率电台。（二）浸润线监测1、浸润线监测设计依据尾矿库安全监测技术规范（aq2030-2010）中6.0渗流监测，结合皇家庄铁矿尾矿库的实际情况,皇家庄铁矿尾矿库应对坝体渗流压力进行监测，监测内容包括：渗流和浸润线情况。尾矿库安全监测技术规范（aq2030-2010）中“监测布置浸润线”要求：（1）监测横断面应选在有代表性且能控制主要渗流情况的坝体横断面以及预计有可能出现异常渗流的横断面，一般不少于3个，并尽量与位移监测断面相结合。（2）宜在堆积坝坝顶、初期坝上游坡底、下游排水体前缘各布置1条铅垂线，其间部位每2040m布置1条铅直线，埋深参考实际浸润线深度确定。（3）每条铅直线上测点不少于2个。依据以上要求，结合皇家庄铁矿尾矿库安全专篇中要求，尾矿库浸润线监测系统布置内容为：标高坝宽测点间距监测点数量备注初期坝坝底（标高874m）约100m约40m1初期坝坝顶（标高897m）约100m约40m2需打孔一期子坝（标高901m）约100m40m3需打孔二级子坝（标高907m）约100m40m3需打孔监测点总数量= 9（监测点总数）9尾矿库浸润线监测典型界面图2、设备选型及技术参数浸润线监测（孔隙水压计）用于测量软土地基孔隙水压力。适用于软土地基内不同地质层面的孔隙水压力测量，安装时采用钻孔埋设或预埋设。主要技术指标:传感器类型：电子式或振弦式量 程：0.6mpa灵 敏 度：0.025%f.s精 度：0.1%f.s温度范围：-20803、设备安装1）测压管宜采用镀锌钢管或硬塑料管，一般内径不大于50mm。2）测压管的透水段，一般长12m，当用于点压力监测时应小于0.5m，测压管的沉积段，一般长0.51m。外部包扎足以防止周围土体颗粒进入的无纺土工织物，透水段与孔壁之间用反滤料填满。3）测压管的导管段应顺直，内壁光滑无阻，接头应采用外箍接头。管口应高于地面，并加防止雨水进入和人为破坏的保护装置。4）测压管的埋设，除必须随坝体堆筑适时埋设外，可钻孔埋设。随坝体堆筑施工埋设时，应确保管壁与周围土体结合良好和不因施工遭受破坏。5）孔隙水压力计的选型，一般选用振弦式仪器。当粘土的饱和度低于95%时，应选用带有细孔陶瓷滤水石的高进气压力孔隙水压力计。6）孔隙水压力计埋设时，宜在埋设点附近适当取样，进行土的干密度、级配等物理性质试验。（三）干滩监测1、干滩监测设计依据尾矿库安全监测技术规范（aq2030-2010）中7.0干滩监测，结合皇家庄铁矿尾矿库的实际情况,皇家庄铁矿尾矿库应对干滩进行监测，监测内容包括：滩顶高度、干滩长度、干滩坡度。尾矿库安全监测技术规范（aq2030-2010）中“干滩长度测试”要求：视坝长及水边线弯曲情况，选干滩长度较短处布置13个断面。皇家庄铁矿尾矿库干滩监测系统布置内容为：干滩长度观测根据尾矿库运行过程在滩面上布设激光测距仪，共布设干滩监测2套。2、设备选型及技术参数干滩标高监测： 激光测距仪测量干滩标高 传感器主要特点: 响应速度10hz； 传输方式485传输， 实现无线传输，组建无线网络，其整体的工业及设计，适合野外无人值守测量 标准rs232数据接口或0-5v模拟口 量程：200米、 精度高，测距精度高于1毫米， +/-3毫米+/-5毫米。计算： d=ct 3mm+210-6d（四）库水位监测1、库水位监测设计依据尾矿库安全监测技术规范（aq2030-2010）中8.0库水位监测，结合皇家庄铁矿尾矿库的实际情况,皇家庄铁矿尾矿库应对库水位进行监测，根据要求监测点应设置在基本能代表库内平稳水位，并能满足工程管理和监测资料分析需要的地方，监测精度误差小于20mm。皇家庄铁矿尾矿库库水位监测系统布置内容为：库水位测点的布置根据坝型、筑坝及排尾方式确定，应设置在基本能代表库内平稳水位，并能满足工程管理和监测资料分析需要的地方。本系统设计在尾矿库内排水构筑物上安装1套库水位监测仪。2、设备选型及技术参数尾矿库水位监测（wz-x08水位计）用于测量水域的水位。主要技术指标：量 程：0.05m1000m分辨率：0.0001 mpa0.001 mpa温度范围：-2080（五）降雨量1、库区降雨量监测设计依据尾矿库安全监测技术规范（aq2030-2010）中8.0水文、气象监测，结合皇家庄铁矿尾矿库的实际情况,皇家庄铁矿尾矿库应对降雨量进行监测，监测设备用雨量器。皇家庄铁矿尾矿库降雨量监测系统布置内容为：在尾矿库安装一套翻斗式雨量计。2、设备选型及技术参数降水量监测（ 雨量计）用于测量区域降雨量的物理值。主要技术指标：承雨口直径：200+0.60mm，刃口锐角4045；分辨力：0.1mm；降雨强度测量范围：0.018mm/min（毫米/分） 测量准确度（在0.018mm/min雨强范围）： 降水量10mm，测量误差：0.2mm；降水量10mm，测量误差： (0.2mm+1%f.s)；输出信号：1）rs-485接口，输出实时累计降雨量、雨量编码器真值、相关报警信号（详见附录一jfz-01数字雨量计rs-485接口通信协议）；2）脉冲接口，每0.1mm降雨量继电器输出触点接通一次；雨量存储记录容量（可选功能）： 大于3000mm降水量；电源电压：12vdc（-5%+25%）工作环境温度： 0+50； 工作环境湿度：95%rh（40）；体积（直径高）：220560mm；重量： 4kg。3、设备安装安装仪器的位置先用水泥做一个硬的基础面用于安装固定仪器。（六）视频监控1、库区视频监测设计根据皇家庄铁矿尾矿库的现场情况，结合坝体、干滩长度等情况的监测，同时尾矿库安全生产的和调试指挥的角度考虑。皇家庄铁矿尾矿库视频监控系统布置内容为：序号位置设备类型数量1干滩（配合干滩长度测试使用）云台摄像机12堆积坝顶红外摄像机23挡砂坝云台摄像机14坝体下游坡红外摄像机1系统通过无线模式将视频图象信号传输至控制室的显示屏幕上并保存，能够24小时直观地显现尾矿库生产放矿及筑坝运行等情况。2、设备选型及技术参数（1）云台摄像机（ds-8608n-st）产品特点:红外功能： 最低照度0lux 采用高效红外阵列，低功耗，照射距离达120m 红外灯与倍率距离匹配算法，根据倍率及距离调节红外灯亮度，使图像达到理想的状态 内置热处理装置，降低球机内腔温度，防止球机内罩起雾 恒流电路设计，红外灯寿命达3万小时系统功能： 采用1/3索尼高性能逐行扫描cmos, 图像清晰, 最大分辨率可到1280x960 精密电机驱动, 反应灵敏, 运转平稳, 精度偏差少于0.1度, 在任何速度下图像无抖动 支持rs-485控制下对hikvision、pelco-p/d协议的自动识别 支持三维智能定位功能, 配合dvr和客户端软件可实现点击跟踪和放大 支持3d降噪 支持多语言菜单及操作提示功能, 用户界面友好 支持数据断电不丢失 支持断电状态记忆功能, 上电后自动回到断电前的云台和镜头状态 支持光纤模块接入 支持防雷、防浪涌、防突波 室外球达到ip66防护等级 支持定时任务预置点/花样扫描/巡航扫描/水平扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描等功能网络功能： 采用h.264视频压缩算法和ti高性价比的最新达芬奇处理芯片和平台, 性能可靠稳定 支持以太网控制, 同时支持模拟接入 可通过ie浏览器和客户端软件观看图像并实现控制 支持sdhc卡和标准的sd卡存储 支持三级用户权限管理 支持双码流技术 支持多种网络协议, tcp/ip,http,dhcp,dns,rtp/ rtcp,rtsp,pppoe,smtp,ntp（ftp, snmp 可添加） 支持1路音频输入和1路音频输出机芯功能: 支持自动光圈、自动聚焦、自动白平衡、背光补偿和低照度(彩色/黑白)自动/手动转换功能云台功能: 水平方向360连续旋转, 垂直方向-10-90, 支持自动翻转,无监视盲区 水平预置点速度最高可达240/s, 垂直预置点速度最高可达200/s 水平键控速度为0.1 -160/s, 垂直键控速度为0.1 -120/s 支持256个预置位, 并具有预置点视频冻结功能 支持8条巡航扫描, 每条可添加32个预置点 支持4条花样扫描, 每条路径记录时间大于10分钟 支持比例变倍功能, 旋转速度可以根据镜头变倍倍数自动调整 支持守望功能, 预置点/花样扫描/巡航扫描/水平扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描可在空闲状态停留指定时间后自动调用(包括上电后进入的空闲状态)支持报警功能, 内置7路报警输入和2路报警输出, 支持报警联动, 可在报警后触发调用预置点/巡航扫描/花样扫描/sd卡录像/触发开关量输出/客户端电子地图（2）网络硬盘录像机（ds-8608n-st）技术特点：ds-8600n-st系列是海康威视自主研发的新一代nvr（net video recoder），它融合了多项专利技术，采用了多项it高新技术，如视音频编解码技术、嵌入式系统技术、存储技术、网络技术和智能技术等。它既可作为nvr进行本地独立工作，也可联网组成一个强大的安全防范系统。主要功能：l 可接驳网络摄像机、网络快球和网络视频服务器l 可接驳第三方（arecont、axis、panasonic、pelco、samsung、sanyo、zavio）网络摄像机l 可接驳支持onvif、psia标准的网络摄像机l 支持ip通道协议自定义功能l 支持500w像素高清网络视频的预览、存储与回放l hdmi与vga输出分辨率最高均可达1920 1080pl 支持hdmi、vga、cvbs同时输出，支持hdmi与vga双操作模式，可分别进行预览和回放l 支持预览图像与回放图像的电子放大l 采用hikvision云台控制协议时候，可通过鼠标选定画面任意区域并进行中心缩放l 支持假日录像和抓图配置l 支持计划抓图、手动抓图、报警抓图以及图片的回放、备份l 支持冗余录像、抓图设置l 支持多画面分割下不同通道并行预览与回放l 支持最大16路720p实时同步回放支持标签定义、查询、回放录像文件l 支持录像文件倒放功能l 支持按事件查询、回放、备份录像文件l 支持重要录像文件保护功能l 首创的双操作系统设计，系统运行更加可靠l 支持硬盘配额管理，不同通道可分配不同的录像保存容量l 支持硬盘盘组管理，不同通道可设置不同的录像保存周期l 支持esata盘库，可用于录像和备份l 支持ipv6协议l 支持网络检测（网络流量监控、网络抓包、网络通畅）功能l 支持upnp（即插即用）、snmp（简单网络管理）、ntp（网络校时）、sadp（自动搜索ip地址）、smtp（邮件服务）、pppoe（拨号上网）等协议3、摄像机安装采用高像素、多倍自动变焦摄像头，保证了高质量的图像采集；外加密封防护罩，起到了很好的防水、防尘、防震功能。传输：通过光纤使用视频光端机进行传输。4、防雷措施设备立杆安装避雷针与接地防雷模块连接，防止直击雷；发射端设备采用电源避雷器保护设备供电电源，避免雷击损坏发射设备；信号采用三合一视频、信号、电源防雷模块。六、在线监测系统设计1、 系统结构及工作原理尾矿库在线监测系统采用分布式监测网络，根据尾矿库在线监测的要求，在尾矿库的不同位置，分别设置坝体位移监测子系统，坝体浸润线监测子系统、库水位和库区降水量监测子系统、干滩监测子系统、视频监测子系统，实时监测尾矿库的水位、干滩长度、坝体浸润线位置、坝体沉降位移等物理参数。同时在尾矿库值班房和公司中控室内设置监测主机，各监测子系统通过无线数据传输方式与值班室主机之间实现数据传输，并根据各监测子系统所检测的数据对尾矿库的安全进行系统检测和分析。系统中，由库水位监测子系统实时测量水位的高度，通过数字化无线通讯将实时的水位数据传送给主机；坝体位移和浸润线监测子系统实时测量尾矿库坝体各浸润线监测点的地下水位和坝体沉降位移，通过数字化无线通讯将各点的地下水位和沉降位移数据传送给主机。主机将传送来的数据在显示屏上显示，并计算出坝体的干滩长度。同时对水位数据、浸润线数据、干滩长度、沉降位移数据进行分析和存储，判断各个测量数据是否超出安全标准，如果超标，主机将输出报警信息，同时通过网络连接服务器通知系统设定的联系人。平时用户则可以通过互联网远程登陆服务器查看实时数据和历史数据，并可通过服务器控制主机，由主机对各类监测模块发出指令，实时采集当前数据。2、 系统主要技术参数值班主机电源 : ac220v10% 值班主机功率 : 70w电源容量 : 3kva监测模块电源 : dc24v(阀控铅酸蓄电池)、100ah模块电池充电方式: 太阳能和风光互补充电系统太阳能电池功率 : 100w风力发电机功率 : 300w模块连续工作时间: 7天(连续无风无阳光条件下)模块最大工作电流: 200ma模块最小采样间隔: 5分钟模块最大采样间隔: 120分钟无线数据通讯频率: 433mhz无线数据通讯距离: 7km(视距)2km(非视距)无线数据通讯波特率: 2400bps水位测量精度 : 1cm浸润线测量精度 : 1cm坝体沉降位移精度: 1cm网络传输方式 : gprs网或intertnet网数据参数访问方式: 互联网登录访问方式3、 监测主机监测主机是该系统的信息汇总、信息处理、信息显示、数据存储和远端通讯终端。其核心部件采用专用工业控制计算机、具有很高的可靠性。主要的人机交换界面有19寸大屏幕彩色液晶显示器、触摸键盘和语音输出等部件，其通过无线数传电台与各监测下位机保持联系，通过gprs网络和internet网络与中央控制服务器进行联系并建设在线网站平台可远程授权查看。gprs传输模块采集模块电源管理模块蓄电池模块数据采集平台产品优势： 1、无线传输距离可达315公里（可扩大），采用gprs方式传输距离不受限制2、有线方式、无线方式可通用。3、总线式连接大量减少现场连线，降低成本，操作时易于找错和维护，工作时易于保护，便于施工。4、可同时传送1024个静态传感器的数据.5、可24小时持续测量和传送数据。6、多种供电方式：市电、锂电池、太阳能（可连续不间断使用）。7、可实现多发一收。技术指标：产品型号hc静态有线连接方式串联电源远程管理国产无线方式gprs/或者点对点组网方式50个节点组网显示方式tft液晶显示分辨率640480传输距离（gprs）/点对点频率测量范围600hz4000hz自动平衡范围:15000(应变计阻值的1.5%);分辨率1供桥电压 (dc):2.000v0.1%;测量分辨率0.1hz温度分辨率0.10.1工作温度2080通讯方式rs485/rs232传输器类型振弦式、电感调试频式、电阻式 野外站点示意图：gps野外监测站典型连接示意图4、在线监测系统运行和管理（1）尾矿库在线监测系统每年至少进行一次系统检查，做好正式记录，存档备查；（2）系统应采用专用电源供电，不应直接用现场照明电源。系统电源应有稳压及过电压保护措施，以避免受当地电源波动过大的影响；（3）系统应有可靠的防雷感应措施，系统的接地应可靠，接地电阻应满足电器设备接地要求；（4）电缆应加以保护，特别是室外电缆应布设在电缆沟或电缆保护管内。电缆沟宜封闭，并应采取排水措施；（5）易受周围环境影响的传感器应加以保护；安装在坝体外部的设备，应考虑日照、温度、风沙等恶劣天气对监测设备的影响，必要时应采取特殊防护措施。5、数据管理（1）无线系统方式数据发送到监控中心，软件自动对测量数据进行换算，直接输出监测物理量利用gprs无线网络进行数据传输，完成对传感器数据的采集和监控。传感器通过gprs接入internet网，软件可设置上线报警命令，手机短信报警能够时时掌控，pc接入internet网络就可进行数据采集和监控。现场供电方式可采用75w太阳能电池板，采集箱内装配12v锂电电池满足长期监测使用，电池使用寿命2年。（2）观测频率 正常情况下按照每日1次的观测，雨季按照以下标准执行：1、雨季全天候24小时监测，根据天气情况可选择加密测试软件可调，上线报警值遇危险征兆时加密，观测时间3-5年。2、坝体沉降位移监测，静力水准仪量程200mm单次位移量累进位移超过预设值软件报警提示。3、采集数据时软件必须设置位移上线报警，上线不得超过10mm、上线报警值遇危险征兆时加密，每日单次监测数据量超出上线值时必选马上停止，待处理加固后方可继续。6、管理软件功能介绍（1）巡检管理系统巡检管理系统包括系统管理，设备管理和采集管理三大部分。主要负责采集设备的管理和设置。（2）系统数据管理对设备的预警信息进行详细的设置，数据备份为用户提供定时的数据自动备份保证了数据安全。（3）设备管理对所有的采集设备进行统一的管理，在管理上更加集中、方便。可实时检测各个设备的运行状态，发现异常，及时在库区机房主机上声光报警。（4）采集管理对系统采集的原始数据进行了集中预处理，使其在信息发布系统中更加快速、直观的展示。采集管理提供了很强大的扩展功能，使整个系统能够更好的兼容各种采集设备，具有良好的扩展性及兼容性。七、系统供电1、 在尾矿库建配电机房，机房内安装ups不间断电源；2、 gps和库水位采用太阳能和ups双电源供电模式；3、 浸润线、干滩、降雨量、视频监控全部采用ups不间断电源供电。八、系统防雷自古以来，雷电灾害一直存在，据有关研究统计，在地球上任一时刻平均有2000多个雷暴在进行着，平均每秒有100次闪电。每个闪电强度可高达10亿伏，足见其能量之大，产生的危害可想而知，而我国冶金矿山企业，由于其自身的特点，也是雷电的高发区之一。80年代以后，雷灾出现新的特点，这主要是因为一些高大建筑的兴起,如高层智能大厦，微波站、天线塔等都会吸引落雷，从而使本身所在建筑及附近建筑遭到破坏。增设的各种架空长导线反倒引雷入室，使避雷装置失去作用。随着近代高科技的发展，尤其是微电子技术的高速发展，使雷害对象也发生了转移，从对建筑物本身的损害转移到对室内的电器、电子设备的损害，损失越来越大，避雷针已无法保护建筑物、人和电器设备。原先许多从来不发生雷电灾害的行业和部门也频频受害，这些雷害是人们意料不到的，雷电产生的电磁感应已成为主要危害，随之防雷对象也由强电转移到弱电。 现今全球平均每年因雷电灾害造成的直接经济损失就超过10亿美元，死亡人数在三千人以上，这个统计没有包括中国。我国根据气象部门和劳动部门的估算，每年雷击伤亡人数均超过1万，其中死亡3000多人。综上所述，防雷工作是十分必要的，各行各业有关部门均应给予高度重视。同时，要对雷电进行有效的防治，我们应了解雷电的成因及它是如何造成危害的。（一）设计依据国标gb50057-94 建筑物防雷设计规范国标gb7450-87 电子设备雷击保护导则国标gb50196-92 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范 （二）防雷系统构成接地网是安全迅速泄放雷电流的重要环节。也是保障电子仪器、设备正常运行的基础设施。不管是直击雷、感应雷或其它形式的雷电，都将通过接地地网导入大地。因此，没有合理而良好的的接地地网，就不能有效的防雷。接地普通地网的施工，采用扁铁、圆钢作为水平接地体，用角钢作垂直接地体。通过电焊、气焊、压接或搭接的组合方式，组成一定面积的地网。地网施工中最薄弱的环节是选用的材料及连接点的质量。连接点是否牢固与工人的技术、使用工具关系极大。腐蚀、老化、寿命短是此类接地系统普遍存在的问题。一般在几年后，其接地电阻值将会变高，并且随气候的变化而使阻值不稳定。特别是在土壤少，密度、湿度条件不理想的地区。为了得到一个完善的地网，通常要考虑如下几个方面：合理的地网结构选用耐腐蚀、寿命长、性能稳定及没有污染的材料。采用简单、稳定、可靠及耐腐蚀的连接方式。改良土壤,降低土壤电阻率。 1、电源防雷模块先进的浪涌识别技术在电源电压波动较大的地区，避雷模块常因承受几秒或几分钟的过电压而烧毁，甚至起火。对系统的安全运行造成极大的破坏。该问题一直困扰国际防雷界。消极的办法是提高压敏电阻的动作电压，但会使残压提高，防雷效果大打折扣。一些采用热保护的模块，其脱扣机构或者不灵，或只能承受一次过电压便失去作用。在国内，类似的问题极为常见。在电最新的研究成果-浪涌识别技术的发明，解决了这个难题，并率先获得了ul1449（第二版）安全认证。浪涌识别避雷器由浪涌开关、多组的mov及一串晶闸管组成。而浪涌开关由浪涌识别电路控制，只有在高频浪涌到达时才闭合，使mov接入电路，起保护作用。在一般的周期过电压情况下，mov是不直接接入电路的。所以，此种器件有高的持续过电压值。由于mov在平常时不直接接入电路，所以衰老极慢，寿命很长。此外，此系列元件采用了顺序保护技术，当雷电浪涌到达时，晶闸管首先动作（响应速度非常快），随后mov再加入工作。所以，此系列器件动作快，残压低，性能好。主要规格：额定工作电压：220-277v容许最大持续过电压：480v（符合国际安全标准ul1449第二版）雷电通道漏电流：40微安残压（5ka,8/20 微秒）：730v （20ka,8/20 微秒）：910v响应时间：5ns2防雷模块分并联式防雷器件和串联式防雷器件两种。对于并联型的防雷器件，防雷界为了改善它的性能，提高它的可靠性，已经做出了大量的、有效的工作。但是，其电路特性没办法改变输出波形的前沿陡度。如果对这样陡峭的前沿(dl/dt=10ka/s)进行谐波分析，便会发现很多幅值很高的电压高次谐波。这些高电压的尖峰足以损坏很多灵敏的设备，例如：大型计算机，通信设备及灵敏的控制系统等等。为了解决这个问题，根据军队系统防雷专家的建议，我们提供“真正的”串联型防雷模块及防雷箱。与一般的假串联（实际上是两级并联）不同，它包括了两级并联和一个滤波器，使前沿陡度降低1000倍，并使残压大大降低。3、数据线及通信线防雷部分随着高速计算机系统及局域网网络在互联系统中的广泛应用，在连接工作站与服务器的长导线上的浪涌过电压，已经是造成数据丢失及系统失败的主要原因。在网络上某一点引入的过电压，可以传递到整个网络，造成系统上各个工作站的损坏。数据线防雷模块数据信号保护器，主要用于信号线及低电压电源的浪涌保护。它对共模浪涌有良好的抑制作用，特别适用于程序控制器（plcs）,数据采集系统（scada）,工业检测及控制系统。同轴电缆浪涌保护器ecc系列同轴电缆浪涌保护器由一个无引线的气体放电管，置于精心设计和加工的腔体内构成。它具有很少的插入损耗及回波衰减。适用于电信设备，卫星接收设备及视频通讯等领域，防止浪涌干扰进入被保护设备。九、项目实施组织管理（一）组织管理针对本工程的特点，成立专门的监测小组，由项目总工程师、监测负责人和监测人员组成。由4人组成现场监控量测及信息反馈小组，成员由多年从事地下程土木工程、水利、矿体监测施工及监测经验的技术人员组成，组长由具有丰富施工经验，具有较高结构分析和计算能力的工程师担任。监测小组在组长的领导下负责地面和地下的日常监测工作及资料整理工作。从组织上保证监测工作顺利进行，使监控量测完全进入信息化控制流程，组织管理机构及相应的职能如图所示： 组织机构及职能框图监测工作开始前、后组织监测人员反复阅读监测方案，明确每个人的分工职责，检查各自的资料、记录表格是否齐全。根据监测工程的规模、特点和复杂程度，确定现场监测人员的数量和结构组成，遵循合理分工与密切协作的原则，建立有监测经验、能吃苦耐劳、工作效率高的现场的监测队伍。认真作好对操作人员技术方案的交底的工作，内容包括：元件的埋设计划、现场的量测计划、技术标准和质量保证措施，以及数据、报告的形式和责任等事项。同时要及时的上报监理和设计部门施工中出现的情况。遇到问题及时解决，确保各项工作的顺利进行。变形监测工作从施工前开始，到结构稳定终止。监测中遵守以下规定：1、测量前对现场工程岩土变化和支护工程的状况进行察看并作简明记录。2、分步施工时，每步记录完整连续观测数据。3、雨后、地震等对变形体产生显著影响时增加观测频率。4、根据变形体的变形趋势，变形体处于稳定期时,可适当减少观测频率；急剧变动期间增大观测频率。（二）质量保证措施1、质保规定要保证监测工程的质量，除了需要有先进的监测仪器设备及富有经验的工程技术人员外，更重要的还应通过建立明确的责任制和检查校核制度来予以保证。为确保量测数据的真实性、可靠性和连续性，特制定以下工作制度和各项质量保证措施：（1）监控量测小组与监理工程师密切配合工作，及时向上级主管报告有关情况和问题，并提供真实可靠的量测资料；（2）仪器在安装埋设的全过程中，对仪器、监测元器件和设备工艺等进行连续性的检验，以保证其质量的稳定性，并作安装记录。组长负责监测工作的组织计划、外协及监测资料的质量审核（3）制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施；（4）成立专门监测组承担监测，监测人员保持固定，保证资料的连续性；（5）仪器的管理采用专人专用，专人保养，专人校检的方法；（6）仪器设备和元器件在使用前均经严格的校验，合格后方可投入使用；（7）在监测过程中，必须遵守相应的测试细则及相应的规范要求；（8）量测资料均应经现场检查、室内复核两道程序后方可上报；（9）量测资料的储2、作业规范保存、计算、管理均采用计算机系统管理,进行信息化管理。四固定：固定观测人员；固定观测仪器；固定观测点；固定观测方法（三）监测控制标准1、监测标准监控量测管理基准值是根据有关规范、规程、计算资料及类似工程经验制定的。对于不同的监测对象和不同的监测内容有不同的监测控制标准，分别采用如下标准：监测控制值序号监测项目监测控制值1坝体位移变形监测水平位移监测 mm；边坡不应大于 mm；平均 mm /月；最大速率 /月3沉降监测累计不超 mpa；平均 mpa/天最大速率 mpa/月4水位监测累计不超 mm；平均 mm/月；最大速率 mm/月为了尽快了解本工程最终稳定的位移值，在施工初期，选择有代表性的断面进行持续量测。对量测结果作回归分析，求出回归方程，进行相关分析和预测，推算出最终位移值，并与规范允许值相比较，然后根据设计要求确定本工程的监控量测控制值。2、警戒值当监测数据达到管理基准值的70%时，定为警戒值，应加强监测频率。当监测数据达到或超过管理基准值时，应立即停止施工，分析原因，修正支护参数，待监测数据稳定后方能继续施工。在信息化施工中，监测后应及时对各种监测数据进行整理分析，判断监测对象的稳定性，并及时反馈到监测中心。以 混凝土大坝安全监测技术规范sdj336-89建筑变形测量规范jgj82007,j7iii级管理制度作为监测管理方式。根据上述监测管理基准，可选择监测频率：一般在iii级管理阶段监测频率可适当放大一些；在ii级管理阶段则应注意加密监测次数；在i级管理阶则应密切关注，加强监测，监测频率可达到12次/天或更多。表1 监测管理管理等级管理位移施工状态iiiu0un/3可正常使用iiun/3u0un2/3应注意，并加强监测iu0un2/3应采取清理排除注：u0实测位移值；un允许位移值 un的取值，即监测控制标准。位移管理基准值在坝体安全监控中有广泛应用，但需要补充说明的是对坝体工程而言，位移指标本身的物理意义不够明确，主要是位移指标与雨量、水压、水位、埋深、支护、摩擦系数、施工等影响因素关系未能很好解决，这方面的研究成果也不多见，因而位移控制指标的制定和应用必须同时考虑以上各种因素，并尽可能同时配合使用位移速率控制指标。与位移相比，位移速率控制指标有明确的物理意义，它反映了地层随时间变化的变形效应，在位移v=0条件下，围岩趋于稳定，反之，v=c（常数）或不断增大，则说明地层处于等速或加速流变状态，围堰是不稳定的，因此位移速率控制指标是洞室失稳的充分条件，在安全预报中，较位移指标有更直观和明确的控制意义。根据以往的经验计算，位移速率控制值为20mm/d，稳定临界值为0.50.2mm/d。（四）监测信息反馈体系当监测数据（位移量绝对值或位移速率）达到理论规定的预警值或按监测单位的工程经验判定需要预警时，将在当天采用传真方式发布预警，并于次日提供书面预警报告原件，报告上级由相关专家进行数据评估。为了将监控量测数据在及时整理后报送相关单位，便于各单位根据监控量测结果了解整体工程的安全状况、对现场发生的布里情况迅速作出反应的应对措施，建立有效的信息沟通机制与数据保密工作。1、报表内容在监控量测工作中的报告包含周报、月报、专题报告、总结报告四种形式。（1）周报监控量测数据经分