基于实时变形监测的金属尾矿监管应用研究

基于实时变形监测的金属尾矿监管应用研究

卢星郑卫琳杨超群

陕西冶金设计研究院有限公司陕西省西安市710032

摘要:本文主要对实时变形监测的金属尾矿监管应用进行简要的分析,主要系统结构进行概述,对实时变形监测系统功能与特点进行总结,并分析了实时变形监测的金属尾矿监管的应用,以期在其后矿山管理工作的开展提供相关的借鉴。

关键词:实时变形监测;金属尾矿监管;应用

引言:只有保证金属矿山尾矿库管理质量,才可以使采矿区域能够顺利的开展经济生产活动。为了保证实时变形监测系统的作用能够充分地发挥,下文对实时变形监测的金属尾矿监管应用进行探讨。

1系统结构

实时变形监测系统的结构主要由五部分构成,具体包括数据采集子系统、数据传输子系统、数据处理子系统以及分析预警子系统与综合管理子系统。总系统的主要通过软件系统开展正常运行与使用,一旦金属矿山尾矿存在一定的不正常情况,这个系统就能够在第一时间进行预警,使人们知道异常情况的信息,进而使其能够安全运作。

1.1综合管理系统

综合管理子系统能够使用户管理工作有效完成,能够保证数据管理以及系统运行管理正常开展,使该系统得到保障,并使相关数据的安全得到保证,能够更加直接的对参数方便设置,能够更加直接的使状态本地或者远程浏览以及数据的本地或者远程下载等工作更加顺利开展。

1.2数据采集系统

数据采集子系统主要囊括基准站、监测站与防雷装置构成,数据采集子系统主要是运用多星多频的GNSS模块,能够对变形体的真实进行智能的监测,主要是通过静态以及动态两种定位方法,这样能够保证在对变形体安全判断过程中拥有足够的信息内容,并使数据的准确性得到保障。

1.3数据传输系统

子系统能够支持野外就地拖拽形式的下载,也可以完成远程的实时数据传输与文件包的下载,数据传输子系统主要运用RS232等方式,还囊括专线有线或者无线调制解调器,同样包括传输控制协议与IP,同时涵盖有GPRS无线以及CDMA无线,并包括4G无线相关方式,这样能够保证子系统使用便捷。

1.4数据处理系统

数据处理子系统能够在一定时间内进行对数据的处理,数据的解算主要运用卡尔曼滤波集成单历元整数解算法,能够使定位精度得到有效的提升,精度能达到毫米级,这样能使系统的运行正常,并保证运行的可靠性得到提升。

1.5分析预警系统

分析预警子系统提供强大的数据挖掘分析能力,能够对进行多角度分析,可以对立体位移分量与不同向变形速率进行科学计算,能够智能化的生成变形历时曲线以及变形分布图。可以按照具体地形相关数据形成立体仿真图形,而且可以形成变形场相关的等高图,能够形成变形场实体任意剖面图。可以对相关的监测数据展开一定的分析与处理,可以按照事先的警戒值展开对风险的判别,而且能够进行实时的发布预警信息。

2实时变形监测系统功能与特点

2.1系统功能

实时变形监测系统能够通过3小时的持续对尾矿坝进行检测,其水平精度优于±2mm,而且垂直精度优于±4mm,能够全面的符合相关的监测精度的具体标准。该系统可以开展持续稳定的运行,能够保证运行的效率,并实现自动化的值守,而且这个系统操作便捷,并不需要进行人工操作,能够节约大量的人力资源。可以完成20Hz左右的数据采集,重要的时候可以实现监控变化细节呈现。存在远程的数据传输,具备的功能主要包括远程系统设置与用户管理等。实时变形监测系统存在的通信方式更加方便,而且自动化水平比较高,能够使远程控制以及远程数据下载更加的直接方便,可以按照具体地形数据形成立体仿真图形,可以按照变形相关监测数据形成实体变形场等高图,而且可以形成变形场任意剖面图。可以对变形监测相关数据展开基础评价[1]。

2.2系统功能特点

(1)数据采集速度快

轻松采集高达20Hz的高速实时精度数据[2]。

(2)分析精度高

该算法先进,并且可以使用小波精度分析方法对数据进行分析和处理,以获得单个元素的高精度毫米的连续解。

使用成本较低

实时变形监测系统的硬件组成比较简单,结构比较清晰,功能模块分工明确,故障率低,符合维护管理工作的要求。金属矿山的尾矿。实时变形监测系统不仅能很好地满足尾矿监测的要求,而且为监测金属矿山边坡变形提供了有力的技术支持。

(4)硬件层次少

该系统组成简单,结构清晰,运行稳定,维护方便。

(5)分析手段多

可以计算每个方向的立体位移分量和应变率,并可以自动生成变形持续时间图,形成变形空间分布图和多元相关图,可以根据场地形数据生成立体模拟地图,并可以生成场轮廓图或梯度的实体变形。

(6)信息发布快

可以对变形监测数据进行初步分析和简单评估,可以根据预定的警察值和测量值,多种渠道和多种形式的预警或预警信息进行比较和判断与及时发布,在任何时间和任何地点捕获执行状态并执行远程操作。

(7)应用范围广

该监测系统不仅可以应用于尾矿库的实时安全监测,还可以应用于地质滑坡灾害监测,矿山边坡变形监测以及井下沉监测,监测深基坑和周围受影响区域井的变形[3]。

3实时变形监测的金属尾矿监管应用

在具体运用的过程中,因为尾矿规模大,而且其地质条件复杂,若要保证检测精度的有效提升,在具体变形监测系统应用的过程中,需要从监测终端与预警系统等多个方面出发,并形成完善的实时变形监测系统[4]。

在运用同时,需要科学的系统进行运用,并结合金属矿尾矿库的真实情况,并运用相关的技术手段。若要保证数据处理采集可以应用高,保证系统的反馈效率,在运用过程中可以使用GPS或者北斗卫星定位系统,这样就可以对尾矿库的进行实时的状态监测,使尾矿库所处的位置相关的情况得到明确,而且可以进行及时的反馈,并归集至数据采集单元。因为数据采集单元数据规模大,而且处理过程复杂,所以可以运用不同的算法对相关的数据展开科学的分析与处理,并对无用的信息进行排除,并把尾矿库位移数据输送至监控中心。在监控中心内,数据处理中心主要运用相关软件,能够对相关数据进行及时处理与总结,而且可以储存,并将结果反馈至显示中心屏幕中,这样能够保证矿尾矿库相关的工作人员掌握详细的数据信息,使尾矿库安全得到保障。若要保证具体使用需求的满足,在集体运用过程中需要保证运作的持续性,使不良影响因素得到弱化,使系统能够正常的运行,有效降低安全事故出现的概率[5]。

结束语

总而言之,上文主要对实时变形监测系统进行探讨,对系统结构与功能与特点进行分析,并对实时变形系统形成系统进行研究。并对金属矿山尾矿库监测工作开展真实结合,需要不断的革新实时变形监测系统应用模式,只有这样才能够保证实时变形监测系统的相关优势,并使金属矿尾矿库的管理水平得到有效的提高,使相关的安全事故出现的概率得到一定程度的降低[6]。

参考文献:

[1]滕超.实时GPS监测系统在滑坡变形监测中的应用[J].科学技术创新,2019(06):27-28.

[2]张安富,李铮.GNSS变形监测预警系统在龙江水电站中的应用[J].水利建设与管理,2018,38(10):53-57.

[3]魏冠军.变形监测分析与预报的不确定性研究[J].测绘学报,2018,47(04):557.

[4]龚春龙,熊寻安,张伟,曹志德,曹梦成.基于GNSS实时监测的土石坝表面变形时序分析[J].人民黄河,2017,39(08):124-128.

[5]刘运明.自动极坐标实时差分监测技术在地铁隧道结构变形监测中的应用[J].测绘通报,2016(01):99-103.

[6]黄富强.基于GPS的金堆城矿区实时变形监测预警系统研究[J].矿山测量,2014(04):37-39.

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