尾矿库在线监测系统方案设计
? 灵敏度：0.05%F.S
? 数据传输方式：直接采用的坝体浸润线传感器为本身防雷的光纤式传感器，并采用光纤进行数据传输至值班室监控中心服务器。 （5）渗流监测设备防雷设计
渗流监测设备采用避雷针进行直击雷防护，使用电源避雷器、通讯电缆防雷器实现对感应雷的防护。 （6）渗流监测工程设备清单
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 备注 名称 渗压计 渗压计采集模块 渗压管 专用防水接头 钻孔施工 防护箱 光端机 线路避雷器 传感器保护墩 信号线 规格 振弦式，量程：0.2MP 单位 台 台 米 套 米 个 对 个 个 米 数量 3 1 80 3 80 3 1 3 3 2200 在坝体内埋设电缆管和预留足够长数据线，以备二期加高时使用。 3.1.3干滩监测 （1）干滩监测方法
由于干滩监测要具有非接触式要求（滩内有时无法安装，而且安装设备会自动沉降，影响监测结果），故采用激光测距仪结合角度测量仪来监测干滩的设备，该设备具有非接触式，测量精度小于3mm，结合库水位数据可实时得到滩顶高程、安全超高、干滩坡度和最小干滩长度。
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尾矿库在线监测系统方案设计
监测原理与下所示：
干滩监测示意图
在干滩测量立杆顶部固定角度安装测距传感器(竖直角分别为0°,30°，60°)，根据传感器所测准确距离通过三角形正弦/余弦定理即可计算出准确的干滩监测结果，如滩顶高程、干滩坡度、干滩长度。计算公式如下：
22L=LL2*LL**cosa1a+b-ab1 22L=LL2*LL**cosa2a+c-ac2 P=arcsin(L/(L/sin)a)1b11
P=arcsin(L/(L/sin)a)2c22
°P=(P+P)/2-9012
°L=(PP-s)/cos(90-P)d
Ht=Pd-Ha
其中，Ha、Hb、Hc三个传感器测量结果，Ps、Pd为立杆底部、顶部高程，Pd为库水位高程，a1和a2分别为传感器安装垂直角度。Ht、P、L分别为滩顶高程、干滩坡度、干滩长度。
干滩监测精度计算：
? 干滩坡度测量精度（测距仪测量精度）：±2mm
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尾矿库在线监测系统方案设计
? 干滩长度监测精度：0.8m
? H1测量误差2：高程起点误差2+库水位测量误差2+滩顶高程测量精度2，即，H1测量误差=
? Sx=
=52.23mm
，对根公式进行全微分，根据误差传播
理论，代入已知量（s。， s1，a）便可算出Sx边长的误差值。
? 同理，便可根据公式：H12+Sx2-2H1×SxCosb=S12，便可得出角度b的误差值，从而根据滩顶高程与库水位高差差算出干滩长度：公式为L=H1÷Cosb，同理微分便可得到L的误差，即精度。
? 经过计算为：0.8m （2）干滩监测设计
根据《尾矿库安全监测技术规范》要求，结合尾矿库的实际情况，设计对尾矿堆积坝形成的干滩进行监测，共设置2条干滩监测剖面，然后在监测剖面线上坝顶部安置监测仪器，此位置随坝体的不断上升而移动。在尾矿库堆积坝顶的位置放置2台监测仪器，位置是在滩顶高程低处，与水线最近接触。 （3）干滩监测报警值
干滩长度报警值表
监测参数 干滩长度 1级报警值 70m 2级报警值 50m 3级报警值 35m （3）干滩监测设备技术参数
根据尾矿库实际情况，并参照《尾矿库安全监测技术规范》，采用HC-2700激光位移传感器。
技术参数满足：
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尾矿库在线监测系统方案设计
? 测距精度小于+/-1毫米 ? 测量速度快，达到3次/秒 ? 量程：0.05－200米 ? 精度：小于+/-1毫米
? 激光类型：635纳米，二级安全 ? 防水防尘：IP54
? 温度范围 操作：-25到+50度 ? 存放：-40到+70度
? 数据传输方式：干滩监测设备输入输出数据均为数字信号，由串口服务器转换为电信号。 （4）干滩监测设备防雷设计
干滩监测系统采用避雷针进行直击雷防护，使用单相电源避雷器、通讯电缆防雷器实现对感应雷的防护。 （5）干滩监测工程设备清单
序号 1 2 3 4 5 6 7 名称 激光位移传感器 数据采集模块 防护箱 线路避雷器 立杆 信号线 电源线 规格 HC-2700(分辨率：1mm) HC-2000 单位 台 台 个 台 根 米 米 数量 2 2 2 2 2 800 800 3.1.4库水位监测方法
在线监测系统中库水位监测可选用多种装置，如渗压计、超声波水位
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尾矿库在线监测系统方案设计
计、GPS水位计等各种自动水位测报装置，本方案暂按渗压计设计。
渗压型传感计较适合测量水位变化幅度较大场合。根据具体水位情况，水位监测设置在库内排水构筑物排水斜槽上。在排水斜槽岸边水域安装渗压计，通过测量渗压计的池水深度来计算库水位高程，其监测原理如下：
库水位高程=仪器低高程+渗压计测量高度
库水位监测示意图
（1）库水位监测设计
根据《尾矿库安全监测技术规范》要求，结合尾矿库的实际情况，保证在洪水位时有足够的最小干滩长度，须严格控制库内水位高度。设计在库区深部澄清水域的岸边布置1个水位监测点。
库水位报警值设计：
库水位3级报警值 = 当前坝高 - 安全超高3级报警值 库水位2级报警值 = 当前坝高 - 安全超高2级报警值 库水位1级报警值 = 当前坝高 - 安全超高1级报警值
备注：本次设计为暂定滩面坡度为2%，但应根据现场实际滩面坡度，按规定要求的最小干滩长度，确定最小安全超高报警值。
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