尾礦庫在線監(jiān)測方案)

1、 工程編號：工程編號：尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案設(shè)計方案上海華桓電子科技有限公司上海華桓電子科技有限公司提交日期：二提交日期：二一二一二 年十月年十月尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案設(shè)計方案負負 責(zé)責(zé) 人：人：項目負責(zé)人：項目負責(zé)人：方案設(shè)計：方案設(shè)計：參與人員：參與人員：上海華桓電子科技有限公司上海華桓電子科技有限公司提交日期：二提交日期：二一二年十月一二年十月目目 錄錄一、項目概況一、項目概況 .- 1 -1.1 建設(shè)單位概況.- 1 -1.2 設(shè)計范圍.- 1 -1.3 項目交通位置.- 1 -1.4 尾礦庫基本情況.- 1 -1.5 尾礦庫周圍環(huán)境.- 2

2、 -二、設(shè)計總體思路二、設(shè)計總體思路 .- 3 -2.1 設(shè)計依據(jù).- 3 -2.2 設(shè)計基本原則.- 3 -2.3 設(shè)計總體目標.- 4 -三、尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計三、尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 .- 5 -3.1 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)一期工程設(shè)計.- 6 -3.2 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)二期工程設(shè)計.- 27 -3.3 在線監(jiān)測系統(tǒng)管理.- 33 -3.4 監(jiān)測資料的整編與分析.- 35 -3.5 供電系統(tǒng).- 37 -四、尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)造價估算表四、尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)造價估算表 .- 39 - 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 1 -一、項目概況一、項目概況1.1 建設(shè)單位概況建設(shè)單位概況1.2

3、 設(shè)計范圍設(shè)計范圍據(jù)業(yè)主委托，本項目僅針對 XX 尾礦庫在線監(jiān)測進行方案設(shè)計。1.3 項目交通位置項目交通位置1.4 尾礦庫基本情況尾礦庫基本情況1.5 尾礦庫周圍環(huán)境尾礦庫周圍環(huán)境二、設(shè)計二、設(shè)計總體思路總體思路2.1 設(shè)計依據(jù)設(shè)計依據(jù)尾礦庫安全監(jiān)督管理規(guī)定國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令第 38 號；尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范AQ2030-2010尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程AQ2006-2005；選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范ZBJ1-90；尾礦設(shè)施施工及驗收規(guī)程S5418-95 土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范SL5512011 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 2 -降水量觀測規(guī)范SL21-2006巖土工程勘察規(guī)范GB500

4、21-2001 巖土工程監(jiān)測規(guī)范YS5229-96 碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范DL/T5395-2007壓式土石壩施工規(guī)范DL/T5129-2001工程測量規(guī)范GB50026-2007 全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)測量規(guī)范GB/T 18314-2001國家三、四等水準測量規(guī)范GBl2898-91 國家一、二等水準測量規(guī)范GB12897-91 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB 50204-2002 我院與建設(shè)單位簽訂的設(shè)計合同； 建設(shè)單位提供的與本工程有關(guān)的資料。2.2 設(shè)計設(shè)計基本原則基本原則 （1）要求尾礦庫監(jiān)測系統(tǒng)具有先進性，實用性和可操作性，還需考慮具有良好的擴展性，同時還要兼顧項目投資經(jīng)濟性。（2）充

5、分考慮工程的實際特點，合理設(shè)置監(jiān)測項目，系統(tǒng)要能有效、準確地反映尾礦庫的運行狀態(tài)。（3）要求尾礦庫監(jiān)測系統(tǒng)能及時發(fā)現(xiàn)尾礦庫異常跡象的能力，配置必要有效的分析處理軟件，及時把握尾礦庫的發(fā)展變化趨勢。（4）要求尾礦庫監(jiān)測系統(tǒng)具有預(yù)警發(fā)布能力，為各級安全生產(chǎn)管理提供實時信息服務(wù)。2.3 設(shè)計總體目標設(shè)計總體目標（1）實現(xiàn)對尾礦庫相關(guān)運行數(shù)據(jù)的實時采集、傳輸、計算、分析，實 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 3 -時掌握尾礦庫整體運行的安全狀態(tài)。（2）直觀顯示各項監(jiān)測、監(jiān)控信息數(shù)據(jù)的歷史變化過程及當前狀態(tài)，為礦區(qū)安全生產(chǎn)管理人員提供簡單、明了、直觀、有效的信息參考。（3）一旦尾礦庫出現(xiàn)緊急異常情況（如庫水

6、位超水位、干灘長度小于汛限長度、壩體位移或位移速率超過警界值、壩體浸潤線異常超高、壩后滲流量異常超高等） ，系統(tǒng)能及時發(fā)出預(yù)警信息。（4）能實現(xiàn)尾礦庫安全監(jiān)測系統(tǒng)的遠程登錄、遠程訪問、遠程管理、遠程控制和遠程維護。（5）實現(xiàn)多級管理平臺工作模式，可方便實現(xiàn)尾礦庫安全監(jiān)測信息在庫區(qū)監(jiān)測站、礦區(qū)監(jiān)測中心站、礦所在集團公司管理站、礦所在縣、市、省安全生產(chǎn)主管部門等多級管理與信息共享。 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 4 -三、尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計三、尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計尾礦庫屬三等尾礦庫，根據(jù)尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范AQ2030-2010的要求，應(yīng)安裝尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)，在線檢測系統(tǒng)為庫區(qū)人民生產(chǎn)生

7、活提供預(yù)測預(yù)警數(shù)據(jù)，為用戶組織搶險，疏散地質(zhì)災(zāi)害影響區(qū)域人群贏得時間，減少事故傷亡和財產(chǎn)損失，加強對地質(zhì)災(zāi)害安全隱患治理。系統(tǒng)的建設(shè)符合國家和省有關(guān)標準和規(guī)定的要求。本次尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容主要包括位移監(jiān)測、岸坡監(jiān)測、滲流監(jiān)測、干灘監(jiān)測、水位監(jiān)測、降水量監(jiān)測、視頻監(jiān)控、機房建設(shè)等部分。尾礦庫為已建設(shè)項目，在線監(jiān)測系統(tǒng)擬一次性設(shè)計，分二期建設(shè)，一期工程針對目前已經(jīng)形成壩體、排水斜槽進行建設(shè)，監(jiān)測內(nèi)容包括壩體內(nèi)部位移監(jiān)測、岸坡位移監(jiān)測、水位監(jiān)測、浸潤線監(jiān)測、降水量監(jiān)測、視頻監(jiān)控及機房；二期工程主要針對攔渣壩及升高部分的壩體進行建設(shè)，監(jiān)測內(nèi)容包括攔渣壩表面位移監(jiān)測和升高部分的壩體內(nèi)部位移監(jiān)測、

8、浸潤線監(jiān)測等進行建設(shè)。在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測項目與精度及監(jiān)測點布置位置見下表在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測項目與精度一覽表序號序號項目名稱項目名稱監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測內(nèi)容精度要求精度要求備注備注1降雨量監(jiān)測庫區(qū)雨量0.2mm2庫水位監(jiān)測庫內(nèi)水位20mm3浸潤線監(jiān)測浸潤高度20mm4干灘監(jiān)測灘頂高程99.9% 遠程控制 接口防雷設(shè)計，整機工業(yè)級標準 防腐,抗老化性能佳,壽命長 在高溫等惡劣環(huán)境中使用性能更加突出 監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù)輸入輸出均為數(shù)字信號，串口服務(wù)器將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為電信號。（5）岸坡位移監(jiān)測系統(tǒng)防雷設(shè)計）岸坡位移監(jiān)測系統(tǒng)防雷設(shè)計岸坡位移監(jiān)測系統(tǒng)采用避雷針進行直擊雷防護，使用電源避雷器、通訊電纜防雷器實現(xiàn)對感應(yīng)雷的防

9、護。 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 8 -直接雷電防護采用裝設(shè)避雷針保護，要求避雷針與被保護物體橫向距離不小于 3m，避雷針高度根據(jù)設(shè)備情況按照“滾球法”確定。監(jiān)測設(shè)備采用金屬機柜屏蔽感應(yīng)雷，電源部分加裝防雷插座和單項電源避雷器。通訊線路防雷保護采用在通信線路兩端分別加裝防雷器，一端靠近傳感器，避免由于感應(yīng)雷造成的電流對傳感器的損害；另一個防雷器盡量靠近數(shù)據(jù)處理設(shè)備。 所有避雷器的接地端與避雷網(wǎng)連接，連接處采用涂抹防銹漆等手段保證導(dǎo)電，接地電阻不大于 10 歐姆。（6）岸坡位移監(jiān)測系統(tǒng)接地設(shè)計岸坡位移監(jiān)測系統(tǒng)接地設(shè)計接地網(wǎng)選用 3 根 50505mm 熱鍍鋅角鋼為垂直地極 L=2.5 米，以2

10、54mm 熱鍍鋅扁鋼互連，垂直地極埋地深度1 米。避雷針基座為50050060mm 鋼筋混凝土，由地網(wǎng)引兩根 254mm 熱鍍鋅扁鋼與基座連接（連接處必須為焊接） 。接地電阻要求不大于 10 歐姆。（7）岸坡位移監(jiān)測工程設(shè)備清單：）岸坡位移監(jiān)測工程設(shè)備清單：序號名稱規(guī)格單位數(shù)量1GPS 衛(wèi)星接收主機分辨率：垂直 3-5mm，水平 1-3mm臺32GPS 衛(wèi)星接收天線配套臺33數(shù)據(jù)采集模塊配套臺14天線保護罩配套個35GPS 避雷網(wǎng)個36GPS 機柜個37GPS 觀測墩個38避雷針根39光端機一路 485 接口對310電源線RVV3*2.0米70011光纜GYXTW-8B米700 尾礦庫在線監(jiān)測

11、系統(tǒng)方案設(shè)計- 9 -3.1.1.2 內(nèi)部位移內(nèi)部位移系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)測方法首先在尾礦壩設(shè)定位置鉆孔，在土質(zhì)比較堅硬的部位鉆孔，鉆孔深度強風(fēng)化花崗斑巖即可，然后在鉆孔中裝入傾斜儀傳感器，把最下面點作為固定點，從而監(jiān)測壩體結(jié)構(gòu)內(nèi)部的傾斜狀態(tài)。在鉆孔內(nèi)安裝多只傾斜儀可以更加準確的監(jiān)測壩體內(nèi)部變形情況。位移采用的計算公式為：S=（X-Y）*G+K*(Z-H)。其中 S 為位移變化量；X 為初始儀器讀數(shù)；Y 為當前讀數(shù)；G 為設(shè)備提供的儀器系數(shù)，出廠后標定后得到；K 為傳感器修正系數(shù)；Z 為初始溫度；H 為當前的溫度。一般情況下，測量的溫度系數(shù)很小，溫度的影響可以忽略不計。測點間距為 25 米，每個監(jiān)測斷面

12、上布設(shè) 3 條監(jiān)測垂線，每條監(jiān)測垂線上布置 3 個測點，最下一個測點應(yīng)置于壩基表面。（2）內(nèi)部位移監(jiān)測設(shè)計）內(nèi)部位移監(jiān)測設(shè)計根據(jù)尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范要求，結(jié)合尾礦庫的實際情況，設(shè)計在壩體中心最大剖面處（該剖面也為壩體最大受力點）和壩體兩側(cè)設(shè)置內(nèi)部位移監(jiān)測剖面。在壩頂剖面上布設(shè) 2 個斷面，每個斷面設(shè)置 3 個條監(jiān)測垂線，每條監(jiān)測垂線布設(shè) 3 個測點。內(nèi)部位移監(jiān)測示意圖 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 10 -（3）內(nèi)部位移報警值設(shè)計）內(nèi)部位移報警值設(shè)計根據(jù)尾礦庫實際情況及筑壩材料、筑壩工藝、排礦工藝、壩體位移歷史觀測數(shù)據(jù)，進行壩體內(nèi)部位移報警值設(shè)計。內(nèi)部位移報警值表監(jiān)測參數(shù)1 級報警值2 級報

13、警值3 級報警值內(nèi)部位移10mm15mm20mm（4）內(nèi)部位移設(shè)備技術(shù)參數(shù)）內(nèi)部位移設(shè)備技術(shù)參數(shù)根據(jù)尾礦庫實際情況，并參照尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 ，采用 HC-5100 固定式測斜儀。技術(shù)參數(shù)滿足：類型：重力感應(yīng)式精度：0.1% 量程：100mm數(shù)據(jù)傳輸方式：壩體內(nèi)部位移傳感器為本身防雷的重力感應(yīng)傳感器，并采用光纜進行數(shù)據(jù)傳輸至值班室監(jiān)控中心服務(wù)器。（5）內(nèi)部位移設(shè)備防雷設(shè)計）內(nèi)部位移設(shè)備防雷設(shè)計內(nèi)部位移監(jiān)測系統(tǒng)采用避雷針進行直擊雷防護，使用電源避雷器、通訊電纜防雷器實現(xiàn)對感應(yīng)雷的防護。（6）內(nèi)部位移工程設(shè)備清單）內(nèi)部位移工程設(shè)備清單序號名 稱規(guī) 格單位數(shù)量1固定式測斜儀分辨率：1mm單孔測點

14、 3 點臺62數(shù)據(jù)采集模塊16 通道臺33測斜管PVC米3004測斜儀連接桿定制（不銹鋼）米3005專用防水接頭套18 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 11 -序號名 稱規(guī) 格單位數(shù)量6鉆孔施工米3007光端機一路 485 接口對38防護箱臺39線路避雷器臺1210光纜米200011防水電纜米280012測量保護墩個613防護箱保護墩個314接地保護網(wǎng)套6備注在壩體內(nèi)埋設(shè)電纜管和數(shù)據(jù)線，應(yīng)預(yù)留二期壩體增高的長度。3.1.2 滲流監(jiān)測滲流監(jiān)測（1）滲流系統(tǒng)監(jiān)測方法）滲流系統(tǒng)監(jiān)測方法采用振弦式滲壓計，通過在壩體里鉆鑿鉆孔，把滲壓計放置在鉆孔里（與測壓管結(jié)合使用）。通過測量滲壓計的壓力，再轉(zhuǎn)化為水頭高

15、度（高程），結(jié)合安裝深度以及孔口高程即可得到壩體或者繞壩的浸潤線高度（高程）。測量精度取決于滲壓計的精度，誤差小于 10mm。浸潤線高度=安裝儀器高+滲壓計測量高度監(jiān)測橫斷面選在有代表性且能控制主要滲流情況的壩體橫斷面以及預(yù)計有可能出現(xiàn)異常滲流的 3 個橫斷面，并與位移監(jiān)測斷面相結(jié)合。監(jiān)測橫斷面上的測點布置，根據(jù)壩型結(jié)構(gòu)、斷面大小和滲流場特征確定。在壩體下游坡面高差 25m 布設(shè) 1 條鉛直線，共布置 3 個測點，埋深應(yīng)參考實際浸潤線深度確定。（2）滲流監(jiān)測設(shè)計）滲流監(jiān)測設(shè)計浸潤線位置一般選擇在內(nèi)部位移監(jiān)測點附近，一般設(shè)計 3 個監(jiān)測斷面， 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 12 -需要鉆孔深度一

16、般為見水 2 米以下。尾礦壩浸潤線設(shè)計示意圖根據(jù)尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范要求，結(jié)合尾礦庫的實際情況，設(shè)計在壩體布設(shè) 1 條監(jiān)測斷面，監(jiān)測斷面上布設(shè) 3 條鉛直線，每條條鉛直線布設(shè) 1 個測點，即現(xiàn)有壩體標高 300.8m、275m 及 250m 處，共布設(shè) 3 個監(jiān)測孔。（3）浸潤線報警值）浸潤線報警值根據(jù)現(xiàn)狀實測浸潤線高度，本方案的浸潤線孔位自上而下埋深分別為20m，23m，25m。浸潤線的三級報警依次設(shè)置為：浸潤線報警值表浸潤線報警值表監(jiān)測參數(shù)1 級報警值2 級報警值3 級報警值浸潤線16m13m10m（4）滲流監(jiān)測）滲流監(jiān)測設(shè)備技術(shù)參數(shù)要求設(shè)備技術(shù)參數(shù)要求根據(jù)尾礦庫實際情況，并參照尾礦庫安

17、全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范，采用振弦式滲壓計技術(shù)參數(shù)需滿足：設(shè)備類型：振弦式 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 13 -量程：0-350KPa精度：0.3%F.S靈敏度：0.05%F.S數(shù)據(jù)傳輸方式：直接采用的壩體浸潤線傳感器為本身防雷的光纖式傳感器，并采用光纖進行數(shù)據(jù)傳輸至值班室監(jiān)控中心服務(wù)器。（5）滲流監(jiān)測設(shè)備防雷設(shè)計）滲流監(jiān)測設(shè)備防雷設(shè)計滲流監(jiān)測設(shè)備采用避雷針進行直擊雷防護，使用電源避雷器、通訊電纜防雷器實現(xiàn)對感應(yīng)雷的防護。（6）滲流監(jiān)測）滲流監(jiān)測工程設(shè)備清單工程設(shè)備清單序號名稱規(guī)格單位數(shù)量1滲壓計振弦式，量程：0.2MP臺32滲壓計采集模塊臺13滲壓管米804專用防水接頭套35鉆孔施工米806防護箱個

18、37光端機對18線路避雷器個39傳感器保護墩個310信號線米2200備注在壩體內(nèi)埋設(shè)電纜管和預(yù)留足夠長數(shù)據(jù)線，以備二期加高時使用。3.1.3 干灘監(jiān)測干灘監(jiān)測（1）干灘監(jiān)測方法）干灘監(jiān)測方法由于干灘監(jiān)測要具有非接觸式要求（灘內(nèi)有時無法安裝，而且安裝設(shè) 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 14 -備會自動沉降，影響監(jiān)測結(jié)果） ，故采用激光測距儀結(jié)合角度測量儀來監(jiān)測干灘的設(shè)備，該設(shè)備具有非接觸式，測量精度小于 3mm，結(jié)合庫水位數(shù)據(jù)可實時得到灘頂高程、安全超高、干灘坡度和最小干灘長度。監(jiān)測原理與下所示：干灘監(jiān)測示意圖在干灘測量立桿頂部固定角度安裝測距傳感器(豎直角分別為 0,30，60)，根據(jù)傳感器所測

19、準確距離通過三角形正弦/余弦定理即可計算出準確的干灘監(jiān)測結(jié)果，如灘頂高程、干灘坡度、干灘長度。計算公式如下：22112*cosababLLLLLa=+-22222*cosacacLLLLLa=+-111arcsin(/(/sin)bPLLa=222arcsin(/(/sin)cPLLa=12()/ 290PPP=+-dL()/cos(90)sPPP=-Ht=Pd-Ha其中，Ha、Hb、Hc三個傳感器測量結(jié)果，Ps、Pd為立桿底部、頂部高程，Pd為庫水位高程，a1 和 a2 分別為傳感器安裝垂直角度。Ht、P、L 分別為 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 15 -灘頂高程、干灘坡度、干灘長度。干灘監(jiān)

20、測精度計算：干灘坡度測量精度（測距儀測量精度）：2mm干灘長度監(jiān)測精度：0.8mH1 測量誤差：高程起點誤差+庫水位測量誤差+灘頂高程測量精度，即，H1 測量誤差= =52.23mmSx=，對根公式進行全微分，根據(jù)誤差傳播理論，代入已知量（s。 ， s1，a）便可算出 Sx 邊長的誤差值。同理，便可根據(jù)公式：H1+Sx-2H1SxCosb=S1，便可得出角度b 的誤差值，從而根據(jù)灘頂高程與庫水位高差差算出干灘長度：公式為L=H1Cosb，同理微分便可得到 L 的誤差，即精度。經(jīng)過計算為：0.8m（2）干灘監(jiān)測設(shè)計）干灘監(jiān)測設(shè)計根據(jù)尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范要求，結(jié)合尾礦庫的實際情況，設(shè)計對尾礦堆積

21、壩形成的干灘進行監(jiān)測，共設(shè)置 2 條干灘監(jiān)測剖面，然后在監(jiān)測剖面線上壩頂部安置監(jiān)測儀器，此位置隨壩體的不斷上升而移動。在尾礦庫堆積壩頂?shù)奈恢梅胖?2 臺監(jiān)測儀器，位置是在灘頂高程低處，與水線最近接觸。（3）干灘監(jiān)測報警值）干灘監(jiān)測報警值干灘長度報警值表干灘長度報警值表監(jiān)測參數(shù)1 級報警值2 級報警值3 級報警值干灘長度70m50m35m（3）干灘監(jiān)測設(shè)備技術(shù)參數(shù)）干灘監(jiān)測設(shè)備技術(shù)參數(shù) 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 16 -根據(jù)尾礦庫實際情況，并參照尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 ，采用 HC-2700 激光位移傳感器。技術(shù)參數(shù)滿足：測距精度小于+/-1 毫米測量速度快，達到 3 次/秒量程：0.052

22、00 米 精度：小于+/-1 毫米激光類型：635 納米，二級安全防水防塵：IP54溫度范圍 操作：-25 到+50 度存放：-40 到+70 度數(shù)據(jù)傳輸方式：干灘監(jiān)測設(shè)備輸入輸出數(shù)據(jù)均為數(shù)字信號，由串口服務(wù)器轉(zhuǎn)換為電信號。（4）干灘監(jiān)測設(shè)備防雷設(shè)計）干灘監(jiān)測設(shè)備防雷設(shè)計干灘監(jiān)測系統(tǒng)采用避雷針進行直擊雷防護，使用單相電源避雷器、通訊電纜防雷器實現(xiàn)對感應(yīng)雷的防護。（5）干灘監(jiān)測工程設(shè)備清單）干灘監(jiān)測工程設(shè)備清單序號名稱規(guī)格單位數(shù)量1激光位移傳感器HC-2700(分辨率：1mm)臺22數(shù)據(jù)采集模塊HC-2000臺23防護箱個24線路避雷器臺25立桿根26信號線米800 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計-

23、 17 -7電源線米8003.1.4 庫水位監(jiān)測方法庫水位監(jiān)測方法在線監(jiān)測系統(tǒng)中庫水位監(jiān)測可選用多種裝置，如滲壓計、超聲波水位計、GPS 水位計等各種自動水位測報裝置，本方案暫按滲壓計設(shè)計。滲壓型傳感計較適合測量水位變化幅度較大場合。根據(jù)具體水位情況，水位監(jiān)測設(shè)置在庫內(nèi)排水構(gòu)筑物排水斜槽上。在排水斜槽岸邊水域安裝滲壓計，通過測量滲壓計的池水深度來計算庫水位高程，其監(jiān)測原理如下：庫水位高程=儀器低高程+滲壓計測量高度 庫水位監(jiān)測示意圖（1）庫水位監(jiān)測設(shè)計）庫水位監(jiān)測設(shè)計根據(jù)尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范要求，結(jié)合尾礦庫的實際情況，保證在洪水位時有足夠的最小干灘長度，須嚴格控制庫內(nèi)水位高度。設(shè)計在庫區(qū)深部

24、澄清水域的岸邊布置 1 個水位監(jiān)測點。庫水位報警值設(shè)計：庫水位 3 級報警值 = 當前壩高 - 安全超高 3 級報警值庫水位 2 級報警值 = 當前壩高 - 安全超高 2 級報警值庫水位 1 級報警值 = 當前壩高 - 安全超高 1 級報警值 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 18 -備注：本次設(shè)計為暫定灘面坡度為 2%，但應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際灘面坡度，按規(guī)定要求的最小干灘長度，確定最小安全超高報警值。尾礦壩的最小安全超高表尾礦壩的最小安全超高表監(jiān)測參數(shù)1 級報警值2 級報警值3 級報警值灘頂與庫水位差1.4m1.0m0.7m庫水位報警閾值表及尾礦壩最小灘長度表庫水位報警閾值表及尾礦壩最小灘長度表最緩灘

25、面坡度2%2%2%報警值高差（m）1.41.00.7最小灘長（m）705035（2）庫水位監(jiān)測設(shè)備技術(shù)要求）庫水位監(jiān)測設(shè)備技術(shù)要求根據(jù)尾礦庫實際情況，并參照尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 ，庫水位所采用的滲壓計的技術(shù)參數(shù)需滿足：設(shè)備類型：振弦式量程：0-350KPa精度：1 米。接地電阻不大于 4 歐姆。機房防雷設(shè)施應(yīng)由縣級以上氣象站進行防雷接地監(jiān)測，并出具監(jiān)測報告。（6）監(jiān)控機房設(shè)備清單）監(jiān)控機房設(shè)備清單序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量1抗靜電活動地板鋼質(zhì) 600*600*35m2242鋁合金天棚吊頂600*600*12m2243日光燈2x36W臺44應(yīng)急燈臺15泛光燈2KW臺16立桿4 米根57電纜米15

26、0 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 26 -序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量8插座個109配電箱空氣開關(guān) 220V*6臺110穩(wěn)壓器10KA臺111UPS 電源C3KS臺112接地/防雷系統(tǒng)套113空調(diào)2 匹冷暖臺114滅火器ABC 干粉滅火器2kg臺215控制臺3 聯(lián)套116交換機24 口個117計算機機柜600*950*2000臺118數(shù)據(jù)處理/存儲服務(wù)器臺119現(xiàn)場操作電腦套120聲光報警模塊臺121數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)軟件套122三級監(jiān)測、預(yù)警/發(fā)布軟件軟件套123固定電話臺124大屏顯示器46 寸臺13.2 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)二期工程設(shè)計尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)二期工程設(shè)計3.2.1 表面位移監(jiān)測表面位移

27、監(jiān)測根據(jù)尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范AQ2030-2010 的規(guī)定，位移監(jiān)測包括壩體的表面位移、內(nèi)部位移及岸坡位移。二期位移監(jiān)測工程主要表面位移和增高部分的內(nèi)部位移。表面位移包括表面水平位移及垂直位移監(jiān)測，本工程水平位移及垂直位移監(jiān)測共用一個測點；內(nèi)部水平及豎向位移監(jiān)測結(jié)合布置。監(jiān)測基點與一期共用，測點與壩體牢固結(jié)合。基點及測點均設(shè)有保護 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 27 -裝置。（1）表面位移監(jiān)測方法）表面位移監(jiān)測方法表面位移監(jiān)測用的平面坐標及水準高程，應(yīng)與設(shè)計、施工和運行諸階段的控制網(wǎng)坐標系統(tǒng)相一致。本工程擬采用 GPS 自動化監(jiān)測方式對壩體表面位移進行實時自動化監(jiān)測，各 GPS 監(jiān)測點與參考

28、點接收機實時接收 GPS信號，并通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)實時發(fā)送到控制中心，控制中心服務(wù)器 GPS 數(shù)據(jù)處理軟件實時差分解算出各監(jiān)測點三維坐標，數(shù)據(jù)分析軟件獲取各監(jiān)測點實時三維坐標，并與初始坐標進行對比而獲得該監(jiān)測點變化量，同時分析軟件根據(jù)事先設(shè)定的預(yù)警值而進行報警。因本庫為中線式尾礦庫，堆積壩和初期壩均無法進行表面位移監(jiān)測，故本次表面位移選擇在下游攔渣壩上布點。即監(jiān)測斷面選在最大壩高斷面、有排水管通過的斷面、地基工程地質(zhì)變化較大的地段及運行有異常反應(yīng)處。攔渣壩間距 40m 布設(shè)一個監(jiān)測點，基點與一期岸坡監(jiān)測相同。 GPS 表面位移監(jiān)測的誤差水平為3mm，高程方向為5mm。（2）表面位移監(jiān)測設(shè)置）表面

29、位移監(jiān)測設(shè)置根據(jù)尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范要求，結(jié)合尾礦庫的實際情況，設(shè)計尾礦庫下游攔渣壩上布設(shè) 4 個監(jiān)測點，監(jiān)測基站仍利用原一期岸坡監(jiān)測的基站。本期共設(shè)置 4 臺 GPS 基站。GPS 監(jiān)測基站即為連續(xù)運行參考站，它是整個尾礦庫壩表面位移監(jiān)測的基準框架，一般一個 GPS 參考站能夠覆蓋 1km 以內(nèi)的監(jiān)測點，鑒于尾礦庫的情況，設(shè)置一個參考站即可，為了保證監(jiān)測系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，參考站需定時統(tǒng)一和礦區(qū)控制點進行聯(lián)測，以實現(xiàn)監(jiān)測坐標與礦區(qū)坐標的統(tǒng)一，同時校準參考點是否會發(fā)生位移。 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 28 -表面位移監(jiān)測位置示意圖（3）表面位移監(jiān)測報警值）表面位移監(jiān)測報警值根據(jù)尾礦庫岸坡實際情

30、況岸坡位移歷史觀測數(shù)據(jù)，進行壩體表面位移報警值設(shè)計。岸坡位移報警值表岸坡位移報警值表監(jiān)測參數(shù)1 級報警值2 級報警值3 級報警值平面位移15mm25mm30mm垂直沉降20mm30mm40mm（4）表面位移監(jiān)測設(shè)備選型）表面位移監(jiān)測設(shè)備選型根據(jù)尾礦庫實際情況，尾礦庫壩體位移監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)采用目前較為先進的設(shè)備，配以方便靈活的通信方式，包括串口、以太網(wǎng)、無線等接口。產(chǎn)品采用寬溫、全封閉式設(shè)計，可有效的實現(xiàn)抗高溫、防塵、防電磁干擾、防腐蝕等，使產(chǎn)品可在惡劣的現(xiàn)場環(huán)境下穩(wěn)定工作。GPS 監(jiān)測基站設(shè)備技術(shù)參數(shù)需滿足： 水平精度3mm 垂直精度5mm 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 29 - 可靠性99.9%

31、 遠程控制 接口防雷設(shè)計，整機工業(yè)級標準 防腐,抗老化性能佳,壽命長 在高溫等惡劣環(huán)境中使用性能更加突出 監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù)輸入輸出均為數(shù)字信號，串口服務(wù)器將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為電信號。（5）表面位移監(jiān)測系統(tǒng)防雷設(shè)計）表面位移監(jiān)測系統(tǒng)防雷設(shè)計壩體表面位移監(jiān)測系統(tǒng)采用避雷針進行直擊雷防護，使用電源避雷器、通訊電纜防雷器實現(xiàn)對感應(yīng)雷的防護。直接雷電防護采用裝設(shè)避雷針保護，要求避雷針與被保護物體橫向距離不小于 3m，避雷針高度根據(jù)設(shè)備情況按照“滾球法”確定。監(jiān)測設(shè)備采用金屬機柜屏蔽感應(yīng)雷，電源部分加裝防雷插座和單項電源避雷器。通訊線路防雷保護采用在通信線路兩端分別加裝防雷器，一端靠近傳感器，避免由于感應(yīng)雷造成

32、的電流對傳感器的損害；另一個防雷器盡量靠近數(shù)據(jù)處理設(shè)備。 所有避雷器的接地端與避雷網(wǎng)連接，連接處采用涂抹防銹漆等手段保證導(dǎo)電，接地電阻不大于 10 歐姆。（6）表面位移監(jiān)測系統(tǒng)接地設(shè)計）表面位移監(jiān)測系統(tǒng)接地設(shè)計接地網(wǎng)選用 3 根 50505mm 熱鍍鋅角鋼為垂直地極 L=2.5 米，以254mm 熱鍍鋅扁鋼互連，垂直地極埋地深度1 米。避雷針基座為50050060mm 鋼筋混凝土，由地網(wǎng)引兩根 254mm 熱鍍鋅扁鋼與基座連接（連接處必須為焊接） 。接地電阻要求不大于 10 歐姆。 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 30 -（7）表面位移監(jiān)測工程設(shè)備清單：）表面位移監(jiān)測工程設(shè)備清單：序號名稱規(guī)格單

33、位數(shù)量1GPS 衛(wèi)星接收主機分辨率：垂直 3-5mm，水平 1-3mm臺42GPS 衛(wèi)星接收天線配套臺43數(shù)據(jù)采集模塊和一期相配套臺14天線保護罩配套個45GPS 避雷網(wǎng)個46GPS 機柜個47GPS 觀測墩個48避雷針根49光端機對410電源線RVV3*2.0米150011光纜GYXTW-8B米15003.2.2內(nèi)部位移內(nèi)部位移觀測管監(jiān)測觀測管監(jiān)測（1）內(nèi)部位移測點布置）內(nèi)部位移測點布置根據(jù)尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范要求，結(jié)合尾礦庫的一期工程布置實際情況，二期工程設(shè)計在一期每個內(nèi)部位移監(jiān)測鉛垂線上增設(shè) 1 個測點。（2）內(nèi)部位移報警值設(shè)計）內(nèi)部位移報警值設(shè)計根據(jù)尾礦庫實際情況及筑壩材料、筑壩工藝

34、、排礦工藝、壩體位移歷史觀測數(shù)據(jù)，進行壩體內(nèi)部位移報警值設(shè)計。內(nèi)部位移報警值表監(jiān)測參數(shù)1 級報警值2 級報警值3 級報警值內(nèi)部位移10mm15mm20mm 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 31 -（3）內(nèi)部位移設(shè)備技術(shù)參數(shù)）內(nèi)部位移設(shè)備技術(shù)參數(shù)根據(jù)尾礦庫實際情況，并參照尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 ，采用 HC-5100 固定式測斜儀。技術(shù)參數(shù)滿足：類型：重力感應(yīng)式精度：0.1% 量程：100mm數(shù)據(jù)傳輸方式：壩體內(nèi)部位移傳感器為本身防雷的重力感應(yīng)傳感器，并采用電纜進行數(shù)據(jù)傳輸至值班室監(jiān)控中心服務(wù)器。（4）內(nèi)部位移設(shè)備防雷設(shè)計）內(nèi)部位移設(shè)備防雷設(shè)計內(nèi)部位移監(jiān)測系統(tǒng)采用避雷針進行直擊雷防護，使用電源避雷

35、器、通訊電纜防雷器實現(xiàn)對感應(yīng)雷的防護。（5）內(nèi)部位移工程設(shè)備清單）內(nèi)部位移工程設(shè)備清單序號名稱規(guī)格單位數(shù)量1固定式測斜儀與一期共用，增設(shè) 6 測點點62數(shù)據(jù)采集模塊與一期共用臺03測斜管PVC米1104測斜儀連接桿定制（不銹鋼）米1105專用防水接頭套63.2.3 浸潤線觀測管監(jiān)測浸潤線觀測管監(jiān)測本尾礦庫為中線法筑壩，壩體外坡面隨著壩頂升高而升高，布設(shè)在壩上浸潤線觀測管也需在生產(chǎn)過程不斷加高，并加以保護。因此，二期2浸潤線觀測管監(jiān)測工程僅增加滲壓管，其他設(shè)施仍沿用一期工程。 （1）浸潤線工程設(shè)備清單）浸潤線工程設(shè)備清單 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 32 -序號名稱規(guī)格單位數(shù)量1滲壓管PVC米

36、552連接桿定制（不銹鋼）米553.3 在線監(jiān)測系統(tǒng)管理在線監(jiān)測系統(tǒng)管理3.3.1 在線監(jiān)測組織機構(gòu)在線監(jiān)測組織機構(gòu)3.3.1.1 機構(gòu)和人員1）成立專門在線監(jiān)測系統(tǒng)的專業(yè)管理機構(gòu)，以及其他輔助機構(gòu)。2）明確機構(gòu)主要負責(zé)人、專職值班人員、維護人員、數(shù)據(jù)分析人員、調(diào)度指揮人以及負責(zé)培訓(xùn)人員等。3.3.1.2 明確機構(gòu)職責(zé)1）負責(zé)監(jiān)督各監(jiān)控點監(jiān)測設(shè)備設(shè)施的運行情況是否正常，對在線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、服務(wù)器系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)及客戶終端機無法正常使用負有管理責(zé)任，負責(zé)對軟硬件的維修、更換工作，負責(zé)制定系統(tǒng)的管理標準。2）負責(zé)尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)工業(yè)自動化技術(shù)的結(jié)構(gòu)規(guī)劃和管理，對系統(tǒng)的改造和項目制作制定方案

37、，提供技術(shù)支持。3）負責(zé)對數(shù)據(jù)服務(wù)器的維護管理，每月對網(wǎng)絡(luò)室各設(shè)備、軟件功能進行一次專業(yè)點檢，保證設(shè)備正常運行。4）負責(zé)對相關(guān)的材料、備件計劃進行審核。5）負責(zé)軟件安裝，操作培訓(xùn)，對作業(yè)區(qū)進行技術(shù)指導(dǎo)。6）負責(zé)無線網(wǎng)橋傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)的維護、檢修、每月檢查維護一次。7）負責(zé)做好軟件維護、軟硬件版本升級、軟件修改和數(shù)據(jù)修改的管理工作，保證軟件系統(tǒng)正常運行。 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 33 -8）在線監(jiān)測系統(tǒng)位移、浸潤線監(jiān)測設(shè)施加高后，及時進行數(shù)據(jù)的重新錄入及軟件修改等重新標定工作。9）負責(zé)系統(tǒng)用戶終端使用權(quán)限審批管理。10）對尾礦作業(yè)區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的點檢和維護記錄每月至少

38、進行一次全面檢查，檢查結(jié)果及時反饋工藝質(zhì)量科。11）負責(zé)在線監(jiān)測檢測數(shù)據(jù)異常、監(jiān)控主機發(fā)出報警、預(yù)警時，立即以電話形式報選礦車間、礦領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)部門，并到現(xiàn)場核對警報的真實性。12）負責(zé)在檢測數(shù)據(jù)異常、監(jiān)控主機發(fā)出報警、預(yù)警時，到現(xiàn)場核實，確認檢測數(shù)據(jù)超出安全數(shù)據(jù)時，提出隱患整改方案。13）負責(zé)制定在線監(jiān)測操作規(guī)程、崗位職責(zé)以及規(guī)章制度等。3.3.2 監(jiān)測儀器、設(shè)備、設(shè)施的管理監(jiān)測儀器、設(shè)備、設(shè)施的管理3.3.2.1 監(jiān)測儀器、儀表的管理建立儀器、儀表檔案。檔案內(nèi)容包括名稱、生產(chǎn)廠家、出廠號碼、規(guī)格、型號、附件名稱及數(shù)量、合格證書、使用說明書、出廠率定資料、購置日期、單位使用編號、使用日期、使用

39、人員、發(fā)生故障、損傷及維修等。儀器、儀表在運輸和使用過程中，必須輕拿輕放，確保平穩(wěn)放置，不受擠壓、撞擊或劇烈顛簸振動。使用時應(yīng)嚴格依照廠家提供的使用說明和注意事項。除埋設(shè)在尾礦壩內(nèi)部的儀器外，各項儀器、儀表均設(shè)置在通風(fēng)、干燥、平穩(wěn)、牢固的地方，應(yīng)注意防塵、防潮。各項儀器、儀表定期保養(yǎng)、率定、校正。用電儀表定期通電檢驗。 尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計- 34 -儀器、儀表使用后，進行保養(yǎng)、維護。入水監(jiān)測的儀具，必須擦凈晾干，并涂必要的防護油。監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)異常測值時，在進行復(fù)測前，檢查儀器、儀表是否正常，使用方法是否得當。3.3.2.2 監(jiān)測設(shè)備、設(shè)施的管理設(shè)置在現(xiàn)場的所有監(jiān)測設(shè)備、設(shè)施，都在適當位置

40、明顯標出編號；并經(jīng)常或定期進行檢查、維護。如有破損，應(yīng)及時修復(fù)。所有基點和監(jiān)測點，都有考證表，并繪制總體布置圖。水準基點定期校測。當附近發(fā)生地震時，重新引測校核。表面基點和測點，都有相應(yīng)的保護罩；在工作基點處宜修建監(jiān)測室。電傳監(jiān)測設(shè)備，定期檢查接線是否堅固、電觸點是否靈敏、是否有斷線、漏電現(xiàn)象，防雷設(shè)施是否正常，接地電阻是否合格，電纜是否有浸水、老化、損壞；并及時修復(fù)改善，必要時更換新件。對傳輸電纜應(yīng)作特殊保護。及時清除影響測值的障礙物，量水堰及時清洗堰板和清除上下游水槽內(nèi)的水草、雜物。測壓管淤積厚度超過透水段長度的 1/3 時，進行清淤?，F(xiàn)場自動監(jiān)測設(shè)施或監(jiān)測站（房） ，保持各種儀器設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的工作條件和環(huán)境。在工程除險加固或改擴建中對保留的監(jiān)測設(shè)備，在工程維修施工中對表面監(jiān)測設(shè)備及設(shè)施，均妥加保護，保證監(jiān)測工作能夠正常進行。為保護監(jiān)測人員在高空、水面、坑道、陡崖、窄道、臨水邊墻等處安全操作和通行所設(shè)置和配置的護欄、扒梯、保險繩、安全帶、救生衣、安全鞋帽等，經(jīng)常檢查、維護或更新。