摘 要：尾礦庫在線監測系統利用現代電子、資訊、通信及計算機技術，實現對尾礦庫執行指標的實時自動連續採集及自動分析。系統建立綜合性的監管平臺，依託智能的軟件系統，當尾礦爲監測內容出現異常時，及時預報預警，提醒企業儘快啓動相應的處理措施及預案，保障尾礦庫的安全執行。
【關鍵詞】尾礦庫 在線監測 數據分析 預警報警
透過尾礦庫在線監測系統，可以實現尾礦庫管理的資訊化、實時化、網絡化，並能及時直觀地掌握尾礦庫的執行動態，爲尾礦庫加固工程設計、管理及消除安全隱患提供依據，爲尾礦庫的管理決策提供有力支援。爲保障壩體安全，實現安全生產，提供了一個良好的高新技術平臺。
1 研究思路及關鍵技術
尾礦庫在線監測系統需要解決傳感器數據採集、圖形化展示、數據分析、預警管理等問題。具體如下：
實時監測及數據傳輸：實時監測浸潤線、實時雨量、實時庫水位、滲流量、壩頂沉降、壩體內部外部位移以及視頻監控等重要尾礦壩執行參數。根據現場條件採用有線或GPRS無線的方式傳輸數據。
趨勢分析：透過將大壩浸潤線、庫水位、實時雨量以及大壩滲流量等相關數據進行處理，並進行綜合比較分析。把相關參數統一呈現在相同時間軸的曲線上，根據圖形曲線得出各類壩體執行數據的時間和空間的相關性，並對壩體健康狀況進行綜合判斷。透過對壩體位移歷史數據進行位移速度計算，得出壩體位移變化的趨勢數據，趨勢數據能夠直觀反映壩體位移的速率，易於捕捉壩體的位移突變情況。同時能夠推算出相關點的`趨於穩定時的最終位移值。
預警報警：利用直觀的手段對各類相關監測數據進行對比分析，同時數據異常時及時預警，爲尾礦壩安全執行提供及時有效的保障。
壩體呈現參數動態化：爲了滿足不同類型尾礦壩的真實呈現，系統將壩體的關鍵參數如內坡比、外坡比、壩頂高度、壩頂寬度等參數動態化。針對不同的尾礦庫設定相應的呈現參數，最大限度的還原和呈現尾礦壩壩體形態，已達到真實性和通用性的目的。
2 系統實現
2.1 系統架構
系統採用分層結構化架構設計。分爲：數據存儲、數據採集、數據處理、數據表示以及預警報警子系統。
2.2 數據採集系統
數據採集系統負責採集浸潤線、實時雨量、實時庫水位、滲流量、壩頂沉降、壩體內部外部位移以及視頻監控等數據。
各類傳感器數據由系統自動採集，系統預設了正常採集、惡劣天氣加密採集、手動採集等多種採集方式。採集系統採用開放性設計，能夠支援各種類型的傳感器，併爲未來新型傳感器預設接口，以始終保持整個監測系統的先進性。如圖1所示。
2.3 數據處理分析系統
2.3.1 壩體含水綜合分析
透過一段時間的數據積累，可以推演出壩體浸潤線與庫水位、實時雨量、滲流量等參數的數據模型，對綜合判斷壩體健康狀況進行判定。
2.3.2 壩體位移趨勢分析
壩體位移分爲內部位移、外部位移以及壩體沉降等。系統透過對壩體位移歷史數據進行微分計算，得出壩體位移的趨勢數據。趨勢數據能夠直觀反映壩體位移的速率，易於捕捉壩體的位移突變情況。
2.3.3 幹灘長度推演
根據庫水位、灘頂高程、幹灘內坡比等數據自動計算出幹灘長度，經與實測數據比較，精確度高。
2.4 預警報警系統
多條件綜合預警：系統綜合浸潤線、內部位移、雨量等多種監測條件進行綜合預警，有效保證報警的有效性和真實性，大大減少因其他原因造成的報警誤報。
發佈多級預警資訊：系統自動檢查是否有超出警戒值的數據，並根據該預警數據發佈不同級別的報警資訊。
採用多種預警方式：同級別的報警資訊可以透過系統登入提示、聲光報警器、短信通知等多種方式傳達至相關責任人和領導。
啓動相應應急預案：根據報警資訊的級別，及時啓用相應級別應急預案，化解險情，消除隱患。
審覈每條預警記錄：預警資訊處理完成之後，需要經過審覈之後才能關閉，做到預警資訊閉環管理。
3 系統特點
監測指標的全面性：監測指標包括壩體位移、浸潤線、庫水位、幹灘指標等關鍵參數，並提供清晰的庫區圖像。
資訊採集時效性：系統支援數據主動採集及應答式採集數據模式，數據採集精確，及時有效的呈現各種數據。
專業的趨勢分析系統：實時分析和解讀各監測數據，透過對比以及數據之間的聯繫，做出關鍵指標的趨勢分析，輔助企業決策。
及時的預警管理：系統隔一個設定的時間檢查是否有超出警戒值的數據，當監測指標達到預報值時，聯動短資訊平臺、聲光報警器，及時通知有關負責人和領導，使企業能夠及時採取相關處理措施。
監測軟件採用B/S多層架構設計：把用戶接口層、業務邏輯層、數據庫層進行分別設計、單獨部署，有助於軟件設計和軟件維護。
4 結論
該系統透過GPS衛星定位技術、傳感器自動採集技術、GPRS無線分組傳輸技術、高清晰圖像監控技術及計算機技術，實現監測資訊的採集、處理及發佈。系統在幹灘長度演算、壩體位移監測精確度、預警資訊及時性、應急預案完善度、各項指標數據分析專業性等方面做出重大技術突破，真正做到了監測指標全面化、數據分析專業化、預警應急模組化，以達到幫助企業和安全監管部門及時發現處理問題，實時掌握尾礦庫安全生產現狀，保證尾礦庫長期安全執行以及庫區周圍地區安全的目的。
參考文獻
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