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DT尾礦庫安全監測係統
設 計 方 案
(共 21 頁)
北京數泰科技有限公司
2009年9月
目錄
隨著現代高科技的發展,尾礦庫的日常監測管理也麵臨著更新換代。在我國,尾礦庫數量多、fenbuguang,dabufenweikuangkudeguanlishicaiyongrengongguance,bujinguancejingdushourenyuandejingyanjitianqidengziranyinsudexianzhi,bunengjinxingquanrishishideyujing,cunzaianquanyinhuan,tongshi,ziliaoshujudezhenglifenxiwangwanghuizhihouyushengchanyunxing,yingxiangleanquanshengchan。
具有信息化、實時化、網(wang)絡(luo)化(hua)特(te)點(dian)的(de)尾(wei)礦(kuang)庫(ku)自(zi)動(dong)化(hua)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)的(de)出(chu)現(xian)完(wan)全(quan)可(ke)以(yi)解(jie)決(jue)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti),投(tou)入(ru)使(shi)用(yong)自(zi)動(dong)化(hua)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong),可(ke)以(yi)及(ji)時(shi)直(zhi)觀(guan)的(de)掌(zhang)握(wo)壩(ba)體(ti)的(de)實(shi)際(ji)動(dong)態(tai),進(jin)行(xing)安(an)全(quan)評(ping)價(jia)、預警預報,為加固工程設計、管理及消除隱患提供依據,為尾礦壩的安全監測與管理決策提供有力支持,發揮工程效益,實現安全生產。
我公司開發的DT尾礦庫安全自動化監測係統,具有精度高、性能穩定、可靠性高等特點,完全滿足尾礦庫實時的安全監測需求。
通tong過guo對dui尾wei礦kuang庫ku進jin行xing自zi動dong化hua的de安an全quan監jian測ce,分fen析xi壩ba體ti的de結jie構gou健jian康kang狀zhuang態tai,及ji時shi發fa現xian不bu正zheng常chang現xian象xiang並bing提ti出chu警jing示shi,評ping估gu結jie構gou的de可ke靠kao性xing,為wei尾wei礦kuang庫ku的de管guan理li與yu維wei護hu等deng提ti供gong數shu據ju依yi據ju。
對於尾礦庫,最基本的監測項目有:
1) 壩體浸潤線監測
2) 壩體內部變形監測
3)庫水位監測
4)降雨量監測
根據實際情況,還可以增加其他監測項目。例如:土壤含水量監測、尾礦庫附近山體表麵位移等。
4 DT尾礦庫安全監測係統功能
由於尾礦庫空間結構層次較多、野ye外wai環huan境jing複fu雜za,想xiang獲huo得de反fan映ying整zheng個ge尾wei礦kuang庫ku安an全quan狀zhuang態tai的de參can數shu,必bi須xu在zai各ge個ge重zhong要yao測ce點dian安an裝zhuang很hen多duo測ce試shi傳chuan感gan器qi,數shu據ju采cai集ji係xi統tong不bu僅jin具ju有you一yi定ding遠yuan距ju離li數shu據ju采cai集ji和he傳chuan輸shu能neng力li,還hai要yao有you適shi於yu野ye外wai長chang期qi監jian測ce的de各ge種zhong功gong能neng。硬ying件jian及ji軟ruan件jian係xi統tong需xu采cai用yong模mo塊kuai化hua、開放式結構設計,係統設計力求較高的穩定性、可靠性、靈活性、可操作性和可擴展性。
我(wo)公(gong)司(si)按(an)以(yi)上(shang)基(ji)本(ben)要(yao)求(qiu)製(zhi)定(ding)了(le)尾(wei)礦(kuang)庫(ku)安(an)全(quan)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)的(de)設(she)計(ji)方(fang)針(zhen),為(wei)尾(wei)礦(kuang)庫(ku)安(an)全(quan)監(jian)測(ce)提(ti)供(gong)最(zui)優(you)惠(hui)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),從(cong)測(ce)量(liang)傳(chuan)感(gan)器(qi)到(dao)監(jian)測(ce)中(zhong)心(xin)軟(ruan)件(jian),力(li)求(qiu)整(zheng)個(ge)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)性(xing)能(neng)穩(wen)定(ding)、可靠性高,測試精度滿足要求,可以長時間不間斷地對目標參數進行監測。
1)可根據客戶提供的監測模型,確定監測參量,配備尾礦庫安全監測所需的各種測試傳感器,確定采集通道及擴展通道。
2)配備遠程監測單元(MCU)係統機箱、電纜及接口裝置以符合實際監測環境,係統具有電源保護裝置、避雷裝置等硬件設備,把信號受幹擾程度降至最低,盡量減少係統的安裝誤差。
3)數據傳輸可采用有線和無線兩種方式與監測中心通訊。對於有線方式,可采用一般電纜通訊或光纖通訊,可實現串口通訊、網絡通訊或其他有線通訊方式。對於無線方式,可實現GPRS或CDMA網(wang)絡(luo)通(tong)訊(xun)的(de)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu),數(shu)據(ju)采(cai)用(yong)全(quan)透(tou)明(ming)方(fang)式(shi),最(zui)大(da)支(zhi)持(chi)五(wu)個(ge)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin),同(tong)時(shi)具(ju)有(you)手(shou)機(ji)短(duan)信(xin)報(bao)警(jing)管(guan)理(li)係(xi)統(tong),簡(jian)捷(jie)得(de)知(zhi)設(she)備(bei)運(yun)行(xing)狀(zhuang)況(kuang),完(wan)成(cheng)遠(yuan)程(cheng)控(kong)製(zhi)的(de)需(xu)要(yao)。
4)保障DT尾礦庫安全監測係統各個儀器設備的正常運行,滿足今後係統在硬件節點的增加等要求。
1)可實時監測尾礦庫的各測點測量參數,數據以數字或曲線圖形式實時顯示、記錄和打印,可根據需要設定測點數據,對原始數據不僅可進行濾波、計算等處理。
2)監測數據能夠以多種數據庫形式保存並可進行曆史數據查詢,還可以直接生成EXCEL或其他形式報表。
3)操作界麵清晰直觀,工具條與按鈕操作。顯示界麵可分為主界麵和各子界麵,各界麵間切換靈活。界麵圖案可按客戶要求繪製改動。
4)數據的圖形方式顯示,包括時間曆程曲線圖、X/Y坐標圖、模擬圖、直方圖等形式。
5)具ju有you數shu據ju越yue限xian報bao警jing功gong能neng,現xian場chang即ji時shi上shang傳chuan報bao警jing信xin息xi時shi,主zhu機ji會hui出chu現xian明ming顯xian的de報bao警jing畫hua麵mian和he報bao警jing信xin息xi,同tong時shi還hai可ke提ti供gong各ge種zhong聲sheng光guang報bao警jing等deng多duo媒mei體ti提ti示shi。
6)能對係統中的每一用戶進行口令和操作權限的管理,能對不同的用戶分配不同的係統訪問、操作權限級別,保障運行係統的安全性。
7)實現對係統信息打印的管理功能,支持對圖形、報表、曲線、報警信息、各種統計計算結果等的打印。
8)在線編輯、維護、修改、擴展功能。係統軟件滿足開放性標準的要求,並滿足數據庫容量的擴充、係統軟件功能的增強等方麵的要求。
DT尾礦庫安全監測係統主要由現場信號傳感器、遠程監測單元、監測中心數據處理與分析三部分構成。技術構架圖如下所示:
現場信號傳感器按監測項目參數的性質主要有以下四部分:
1) 壩體浸潤線測量傳感器,可采用滲壓計。
2) 壩體內部變形測量傳感器,可采用固定式測斜儀。
3) 庫水位測量傳感器, 可采用適於水位量程的水位計。
4) 降水量測量傳感器,可采用雨量計。
5) 地表位移測量傳感器,可采用位移計。
6) 含水量測量傳感器,可采用含水計。
以下介紹了一些典型被應用在尾礦庫安全監測係統中的性能可靠的傳感器,在實際應用中還可根據實際的環境、範圍以及使用成本選用適合的儀器。
對dui於yu壩ba體ti浸jin潤run線xian的de監jian測ce,一yi般ban選xuan擇ze尾wei礦kuang庫ku壩ba上shang最zui大da斷duan麵mian或huo者zhe一yi旦dan發fa生sheng事shi故gu將jiang對dui下xia遊you造zao成cheng重zhong大da危wei害hai的de斷duan麵mian為wei監jian測ce剖pou麵mian。大da型xing尾wei礦kuang庫ku在zai一yi些xie薄bo壩ba段duan也ye應ying設she有you監jian測ce剖pou麵mian。每mei個ge監jian測ce剖pou麵mian應ying設she置zhi5個以上的監測點,並應根據設計資料中壩體下遊坡處的孔隙水壓力變化梯度靈活選擇監測點。
PW型(xing)滲(shen)壓(ya)計(ji)是(shi)一(yi)個(ge)振(zhen)動(dong)膜(mo)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi),傳(chuan)感(gan)元(yuan)件(jian)是(shi)把(ba)柔(rou)軟(ruan)的(de)壓(ya)力(li)膜(mo)焊(han)接(jie)在(zai)堅(jian)固(gu)的(de)圓(yuan)柱(zhu)體(ti)空(kong)腔(qiang)上(shang)而(er)組(zu)成(cheng)的(de),除(chu)振(zhen)弦(xian)外(wai)的(de)所(suo)有(you)部(bu)分(fen)都(dou)是(shi)由(you)高(gao)強(qiang)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)組(zu)成(cheng),高(gao)強(qiang)度(du)的(de)振(zhen)動(dong)弦(xian)一(yi)端(duan)夾(jia)在(zai)膜(mo)的(de)中(zhong)間(jian),其(qi)另(ling)一(yi)端(duan)夾(jia)在(zai)空(kong)腔(qiang)的(de)另(ling)一(yi)端(duan),在(zai)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong)振(zhen)弦(xian)預(yu)緊(jin)到(dao)一(yi)定(ding)的(de)張(zhang)力(li)狀(zhuang)態(tai)然(ran)後(hou)密(mi)封(feng)確(que)保(bao)壽(shou)命(ming)和(he)穩(wen)定(ding)。
傳感器安裝有防水保護:防水接頭、陶瓷、帶O型線圈的防水頭見下圖。
使用過程中,壓力導致膜的變形而使弦的張緊度和共振頻率改變,采用滲壓計的壓力計算公式便可以計算壓力。PWL型滲壓計直徑較小,可以安裝在土體和混凝土中或者安裝在鑽孔中,甚至直徑小到38mm的管內。
滲壓計內有壓力傳感器和溫度電阻(下圖),其一端裝有高通或低通過濾器,另一端是電纜接口,用環氧密封。所有部件都由不鏽鋼製造而成。
滲壓計的過濾器用O型xing線xian圈quan密mi封feng,由you於yu有you過guo濾lv器qi的de隔ge離li作zuo用yong,壓ya力li膜mo可ke以yi免mian遭zao外wai界jie微wei小xiao顆ke粒li的de破po壞huai,傳chuan感gan器qi就jiu僅jin僅jin可ke以yi測ce量liang到dao液ye體ti的de壓ya力li。在zai需xu要yao率lv定ding和he浸jin潤run飽bao和he時shi過guo濾lv器qi可ke以yi很hen容rong易yi卸xie開kai,當dang作zuo為wei壓ya力li傳chuan感gan器qi使shi用yong時shi,可ke以yi用yong管guan螺luo紋wen接jie頭tou代dai替ti過guo濾lv器qi。
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技術規格 |
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測量範圍 |
0.1~70Mpa 或15~10000psi |
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分辨率 |
0.01ms或0.1L.U. (MB-6TL)
0.1Hz.(PALMETO VW)
0.1℃ |
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精度 |
± 0.1%F.S.(±0.5%和± 0.25%選項) |
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溫度飄移 |
± 0.1%F.S./°C |
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最大超載 |
兩倍量程範圍 |
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型號 |
PWS PWP PWC PWF |
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外殼 |
袖珍型 推進式 EW螺紋 螺紋式 厚壁式 |
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材料 |
不鏽鋼 |
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外徑(mm) |
19 33 19 28 |
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長度(mm) |
200 260 213 225 |
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透水石 |
50微米低氣壓燒結的不鏽鋼式
16微米高氣壓的陶瓷式 |
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測量範圍 |
-40~65°C |
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精度 |
± 0.5%F.S. |
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熱感應電阻熱常量 |
1分/°C(2分/°F) |
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電纜 |
標準 |
雙絞線22AWG,IRC-41屏蔽式 |
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備選 |
雙絞屏蔽線,中心有合成纖維(2PK-13或2PK-15) |
浸潤線監測儀器埋設位置的選擇,應根據《尾礦庫安全技術規程》(AQ2006-2005)中規定的計算工況所得到的壩體浸潤線位置來埋設。
對於壩體內部變形,一般在最大壩高處、地基地形地質變化較大處均布置監測剖麵。每個剖麵上根據壩的高矮,在壩坡表麵從上到下均勻設置4~6個監測點。最下麵一個點應設置在壩腳外5~10m範圍內的地麵上,以用於監測尾礦壩發生整體滑動的可能性。
可選用美國AGI公司的906 little dipper雙軸固定測斜儀來測量壩體內部變形。
906 little dipper雙軸固定測斜儀由一個玻璃瓶和裝入瓶內的5個內置電極組成,當傳感器傾斜時,電極的浸入深度不同,電極之間的直流電阻就不同,因而四個象限的電極就可以測量平麵X和Yfangxiangdeqingxie。shuchuxinhaoweizhiliudianya,bingqieheqingxieliangjiwenduchengzhengbi。gudingcexieyikeyiduogechuanjieanzhuang,gudingcexieyidedaoxiangpiankeyiyongyubaozhengchuanganqizaiguanneideanzhuangfangxiang,tongchanganzhuangzaikongshenxiaoyu45米的淺孔內監測結構位移。
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主要技術參數 |
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軸數 |
2 |
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分辨率 |
20弧秒 (0.01mm/m) |
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角量程 |
±12.5° |
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響應時間 |
0.15秒 |
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工作溫度 |
-10°~+50° |
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輸出電壓 |
±2.5 V DC or 0-5 V DC |
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比例因子 |
大約4°/V |
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溫度傳感器 |
輸出為0.1℃/mV,0mV=0℃精度:±0.75℃ |
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輸出電阻 |
270 ohms,短路保護 |
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電源要求 |
8 ~ 24 VDC/7mA,最大紋波Vp-p=250mV,電壓極性反轉保護 |
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外部連接 |
多芯鍍錫銅線電纜 |
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尺寸及重量 |
33mm×208mm,最大規格長3米 |
現場安裝示意圖及906 little dipper雙軸固定測斜儀圖片如下:
對dui於yu庫ku水shui位wei的de測ce量liang,一yi般ban在zai庫ku內nei排pai水shui構gou築zhu物wu上shang放fang置zhi合he適shi量liang程cheng水shui位wei計ji。庫ku內nei排pai水shui構gou築zhu物wu一yi般ban位wei於yu尾wei礦kuang庫ku內nei,排pai水shui構gou築zhu物wu周zhou邊bian為wei尾wei礦kuang澄cheng清qing水shui,因yin此ci需xu要yao在zai監jian測ce係xi統tong布bu置zhi前qian,針zhen對dui特te定ding尾wei礦kuang庫ku的de實shi際ji情qing況kuang選xuan擇ze放fang置zhi。
可選用國產STLPtourushishuiweiji,gaichanpincaiyongmeiguoyuanzhuanggaojingdukuosanguibuxiuganggelimochuanganqijizhuanyongzhuanhuandianlu,xishouyinjinguowaixianjindeshengchangongyiheshebei,quebaochanpinnenggouchangqiwendingkekaodizaishuizhongjiqitayetijiezhizhongshiyong。
主要特點:
產品精度高,長期穩定性好,測量範圍寬,可靠性強;業界領先的激光全焊接結構,無O形圈密封結構,確保產品長期使用無滲漏;全固定結構,抗衝擊震動;防射頻,防雷擊設計;過電壓,反極性,限流等多重保護。
技術指標:
測量範圍: 0~10 mH2O
供電電源: 12V DC
工作溫度: -40~80℃
精度:0.5%
對於尾礦庫,降雨量是影響其安全的最重要的環境因素,一般應在排水井處設置一個監測點,放置雨量計。可選用國產SL2-1型翻鬥式雨量計。
該翻鬥式雨量計由集水器、翻鬥、調節螺釘、幹簧管等構成。在測量過程中,隨著翻鬥間歇翻倒動作,帶動開關,發出一個個脈衝信號,將非電量轉換成電量輸出。
SL2-1 型雨量傳感器用來測量地麵降雨,雨水通過一個表麵積為200cm2 的接收器,zaitongguoyigeguolvdouliurenfandouli,dangfandouliuruyidingliangdeyushuihou,fandoufanzhuan,daokongdoulideshui,fandoudelingyibianyoukaishijieshui,fandoudemeicifanzhuandongzuotongguoganhuangguanzhuanhuanchengmaichongxinhao(1 脈衝=0.1mm 降雨量)傳輸到采集係統。
主要技術指標:
承水口直徑: Ф200mm(200cm2)
分辨力: 0.1mm
測量範圍: 0-4mm/min
測量不確定度: ±0.4mm(≤10mm)±4%(>10mm)
環境溫度: 0-60℃
重量: 3.1kg
在尾礦庫地表的邊坡、山shan體ti的de安an全quan監jian測ce,也ye常chang常chang視shi為wei安an全quan監jian測ce的de重zhong要yao項xiang目mu。通tong過guo監jian測ce其qi發fa生sheng的de地di表biao位wei移yi可ke以yi判pan斷duan其qi安an全quan性xing。在zai尾wei礦kuang庫ku的de安an裝zhuang地di表biao位wei移yi測ce量liang儀yi器qi,安an裝zhuang位wei置zhi的de示shi意yi圖tu如ru下xia:
可采用台灣WEP50型拉線位移傳感器,該位移傳感器的主要特點是輸出靈敏度高、線性好、體積小、自重輕、溫度漂移小、抗濕度性能強,安裝使用方便。傳感器在地下安裝將有外保護裝置。
它的主要技術指標如下:
型 號:WEP50-1000-A1
輸出信號:4-20mA
工作電壓:12-24V DC
工作溫度:-10 ~ +80°C
儲存溫度:-20 ~ +90°C
傳感元件:精密線繞導電塑料混合電位器
測量行程:1000 mm
防護等級:IP65
往複速度:0.5M/秒
精 度:0.15mm
對於尾礦庫,有時可通過測量尾礦庫各方向的土壤的含水量,判別影響其安全的因素,可在適當位置放置含水計。
推薦一種澳大利亞ICT公司生產的MP406型含水計,用來測量土壤的水分。其規格是長195mm,直徑40mm,通常有3個針頭,可以長期壓於或埋在土體中。
含水計的輸出信號是電壓值,對於特定的土質,標定後,含水計的精度可達2%的體積含水量。
技術參數:
範圍:0-100VSW%
精度:2VSW%
反應時間:小於0.5秒
材料:不鏽鋼
遠程監測單元(DT MCU)係統主要由數據采集係統、電源係統、GPRS/CDMA無線數據傳輸終端、防雷器件、接線與通訊接口、防水工業機箱等組成。
各種傳感器信號按順序接入輸入信號模塊中,經由防雷板處理後,進入DT采集器中傳感器采集通道,采集的數據通過串口與GPRS/CDMA無線數據傳輸終端連接後,便可按TCP/IP協議遠程與數據存儲與處理係統進行通訊了。遠程監測單元的工作、結構示意圖如下。
遠程監測單元的工作、結構示意圖
采用澳大利亞dataTaker 公司生產的DT80G/DT85G型岩土智能可編程數據采集器及其擴展模塊CEM20,動態采集可使用DT800數據采集器。
DT80G/DT85G具有如下特點:支持振弦式及其它岩土型傳感器,獨立工作或使用強大的內置通訊選項組網,以各種期望的方式及地點訪問數據;支持U盤;堅固的設計與結構,提供了在極端的岩土環境應用下可靠的操作;低成本高效,DT80G具有5~15個模擬通道,DT85G具有16~48個模擬通道,通過與CEM20擴展模塊連接, DT80G可擴展到100個通道,DT85G可擴展到300個通道。實時瀏覽數據和存儲到高達五百萬個數據點。數據存儲和恢複可以通過U盤、FTP、手機,適合於SCADA的Modbus,以太網或網頁實現。
DT80G/85G可以連接到大部分的傳感器和數據測量設備,包括智能傳感器,SDI-12傳感器組成的網絡,GPS,PLC和其他智能設備。測量結果可以被比例縮放,存儲以及返回工程單位或者進行統計報表。所有通道都可以進行報警設置。支持Windows版軟件。
CEM20 是DT80g係列的通道擴展模塊,它具有緊湊小巧的尺寸,極低的能耗,可以低成本方式增加數據采集器通道,每個連接到數據采集器模擬通道的CEM20都可以擴展20個模擬通道。
DT80G、DT85G及CEM20圖片如下:
可提供兩種供電方式供實際選擇:1)利用現場供電,采用高精度線性11–24VDC開關電源,可為數據采集器和傳感器供電 2)采用外部15V太陽能板為係統供電。
采用dataTaker-GPRS/CDMA DTU無線數據傳輸終端。DTCL-GPRS/CDMA DTU可為用戶提供高速、永遠在線、透明數據傳輸的虛擬專用數據通信網絡,利用手機GPRS網絡或CDMA網絡平台實現數據信息的透明傳輸。支持根據域名和IP地址訪問中心多種工作模式選擇,支持串口軟件升級和遠程維護,使用方便、靈活。
GPRS/CDMA可以利用現有GSM/CDMA網進行實時數據傳輸,實現無線上網,無線接入,提供真正的廣域無線數據網。GPRS/CDMA允許用戶在端到端分組轉移模式下發送和接收數據,而不需要利用電路交換模式的網絡資源。GPRS/CDMA可以在高速運動時保證最低13.4KBPS的傳輸速度,峰值可以高達53.6KBPS,一般能夠穩定在23KBPS左右。特別適用於間斷的、突發性的和頻繁的、點多分散、中小流量的數據傳輸,也適用於偶爾的大數據量傳輸。
安裝在戶外的尾礦庫安全監測係統的關鍵部件均需經過防雷保護,采用專用電源防雷器對電源進行D級電湧防護,輸入信號接入保護等級為IP00的de信xin號hao防fang雷lei板ban進jin行xing過guo壓ya保bao護hu。數shu據ju傳chuan輸shu通tong過guo天tian饋kui防fang雷lei器qi後hou與yu發fa射she天tian線xian聯lian接jie。係xi統tong與yu大da地di之zhi間jian應ying用yong專zhuan用yong防fang雷lei接jie地di線xian連lian接jie,確que保bao整zheng個ge係xi統tong不bu遭zao受shou雷lei擊ji和he其qi它ta高gao電dian壓ya破po壞huai。
采用適於野外應用的防水板金或不鏽鋼機箱,做工精細。厚度為1.5mm或2mm供選擇,防護等級可達到IP55。jixiangqianmianbankekaihe,shiyongjianguheye,bihejinmi,anzhuangyouyewaiyongjiamisuo。genjushijixuyao,jixiangbiaomianhaikejiazhuangdiaohuanhuoguaerdeng。jixiangdimiananzhuangyouyudianyuan、通訊及傳感器連通的防水PG接頭,便於與外部設備聯接。
機箱內板堅固,配有標準DIN導軌供儀器配置。數據采集器、電源、防雷器、數據傳輸單元被安裝於內板上,此外,內板上還裝有監測係統的接線端子、控製開關及其它固定件。
機箱樣機圖片如下:
遠程監測單元係統的容量可以根據實際監測目標的多少進行配置,係統內部數據采集器的選用與聯網方式也會有所不同。
如果尾礦庫的測量範圍大,監測點數多,或者還需對其加固效果或水文氣象等諸多參量進行監測,那麼係統可按以下三種方式擴容:
1)直接在遠程監測單元MCU內部增加CEM20擴展模塊,也可采用內部RS485組網連接方式。
2)按監測單元位置或功能增加並劃分遠程監測單元RTU的數量,監測中心與各RTU單元用TCP/IP無線網絡、RS-485數據總線或光纖等形式組成分布式數據采集網絡,通過監測中心軟件進行數據管理。
采用具有奔騰4處理器或以上及Windows XP或以上操作係統的主機,主機安裝在具有網絡係統的場所內,通過互聯網對采集器傳送來的數據進行分析、處理,對各種測量參數進行實時監測和記錄。應用軟件采用Microsoft .NET Framework進行開發的DTsMonitor監測軟件(以下簡稱DTs)。
DTs監測軟件是信息管理及分析軟件,主要用於實時監測壩體參數並進行監測資料分析,具體包括單點或多點數據、瀏覽過程線及圖形繪製。
DT監測係統軟件安裝在具有良好開放性、可擴充性和高可靠性等技術性能指標的符合開放係統互聯標準的中文WINDOWS XP操作係統,構建於時下流行的.NET框架結構上。數據庫采用方便簡潔的ACCESS,也可定製使用其他的數據庫,如SQLSERVER或ORACLE。主機安裝在具有網絡係統的場所內,以便更迅捷的通過互聯網或手機網絡對采集器傳送來的數據進行分析、處理、監測、記錄或導出。監控中心還可按需配置打印機、服務器等相關設備。在主機內安裝我公司研發的“DTs尾礦庫安全監測係統”軟件。軟件的界麵功能示範圖如下:
1) 進入監測係統界麵
主界麵可根據要求定製啟動界麵圖像、軟件係統名稱和定製單位名稱。
用戶通過菜單欄和快捷鍵對整個係統操作,係統擁有工程管理、設備連接、壩體浸潤線監測、壩體內部變形監測、庫水位監測、降雨量監測、數據顯示、數據報警、用戶管理和幫助等功能。
2) 工程管理
本功能主要針對易變的工程項目,采用“所見即所有”方式,不同的文件夾就是不同的已建立的工程項目,所有的數據、資料均放在相應文件夾內。
對於基本不變的的工程項目,在係統第一次調用後便可自動保存,並在下次係統的啟動中自動調用。
3) 設備連接
針對不同的DT RTU儀器硬件環境,可以采用串口RS232方式、以(yi)太(tai)網(wang)方(fang)式(shi)或(huo)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)方(fang)式(shi)進(jin)行(xing)軟(ruan)件(jian)係(xi)統(tong)與(yu)硬(ying)件(jian)的(de)相(xiang)應(ying)連(lian)接(jie),通(tong)訊(xun)協(xie)議(yi)均(jun)為(wei)國(guo)際(ji)通(tong)用(yong)標(biao)準(zhun)。在(zai)一(yi)次(ci)連(lian)接(jie)成(cheng)功(gong)後(hou),係(xi)統(tong)自(zi)動(dong)針(zhen)對(dui)軟(ruan)硬(ying)件(jian)自(zi)檢(jian)並(bing)保(bao)存(cun)設(she)置(zhi),在(zai)下(xia)次(ci)重(zhong)新(xin)打(da)開(kai)本(ben)係(xi)統(tong)後(hou)不(bu)用(yong)按(an)項(xiang)重(zhong)新(xin)設(she)置(zhi)。
4) 數據采集
針對不同的用戶操作級別,采用文本編程和點擊編程兩種方式將程序發送到硬件係統上。
文本編程,采用類C語言結構,幾行語句就能發送較為複雜的程序,對操作人員的編程能力要求較高。
點擊編程,使用簡單但相對文本編程繁瑣,通過鼠標按照通道號點擊相應配置進行編程,這種操作方式比較容易掌握。
5) 數據顯示
對采集回來的數據,本係統采用數據文本報表顯示和曲線等方式來呈現給軟件操作者,也可通過係統提供的功能,將所需要數據導出到EXCEL或PDF中,供用戶分析和保存數據。
文本顯示采用表格方式,將所有返回數據顯示在同一張或不同張的表格上,同時可定義報警值。一旦產生報警,係統通過顏色的交替、發fa出chu係xi統tong報bao警jing聲sheng或huo發fa送song短duan信xin給gei相xiang關guan人ren員yuan報bao警jing,客ke戶hu可ke自zi定ding。也ye可ke針zhen對dui不bu同tong的de時shi間jian段duan,顯xian示shi實shi時shi或huo曆li史shi報bao表biao,本ben係xi統tong報bao表biao擬ni采cai用yong水shui晶jing報bao表biao。
時間曆程曲線,能簡單明了的觀察到數據在標定時間內的變化。針對不同的數據返回點,曲線可以定義不同的圖形(星、點、叉等)和不同的顏色來加以區分,並且可以按不同的時間段來描畫出曆史曲線來。
6) 壩體內部變形監測
將傳感器采回的數值,實時顯示在模擬麵板,可以形成孔內各測點的變形曲線。
7) 降雨量監測
軟件采用雨量計模擬麵板形象的描述當前雨量狀況,實時顯示當前累計雨量,上次累計雨量,檔次降雨量,可以設置上次累計雨量。
8)管理權限界麵
提供【操作工級】、【班長級】、【工程師級】、【管理員級】4級管理權限,權限名稱用戶可自定。針對不同的權限,可查看整個係統的不同部分和進行不同的操作。
6 DT尾礦庫安全監測係統的先進性分析
1) 係統的質量和穩定性
本公司製造的遠程監測單元(DT MCU)已取得ISO9001:2000的標準認證,並已被成功應用於國家體育館等重大科研項目。核心部件的DT數據采集器通過國際CE認證,早已在很多岩土工程監測項目中成功應用過。測試傳感器采用國內外知名企業生產的產品,精度高且性能可靠。
係統的工作溫度範圍寬(最高可從-45℃到70℃),使用壽命長,在惡劣的野外環境下具有很高的穩定性。
2)係統的兼容性
DT-MCU係統具有高通用性和兼容性,適合接入電壓型、電流型、電阻型、熱電偶、脈衝型、振弦式、卡爾遜式、數字信號等多類型傳感器,還可實現MODBUS總線兼容技術。
3) 係統抗幹擾性能
遠yuan程cheng監jian測ce單dan元yuan通tong過guo自zi身shen的de隔ge離li裝zhuang置zhi解jie決jue了le傳chuan感gan器qi和he采cai集ji係xi統tong的de接jie地di回hui路lu問wen題ti,並bing被bei設she計ji成cheng抗kang噪zao音yin。在zai解jie決jue接jie地di回hui路lu和he抗kang噪zao音yin方fang麵mian達da到dao世shi界jie領ling先xian水shui平ping。這zhe些xie性xing能neng確que保bao了le在zai惡e劣lie環huan境jing下xia采cai集ji信xin號hao的de精jing確que度du。
4) 先進的遠程通訊
應用GPRS/CDMA無線通訊技術來實現野外監測數據自動采集從而達到真正意義上的遠程監控,通過TCP/IP網絡確保了通訊數據的可靠性和實時性,這項技術體現了當今先進的遠程通訊技術在岩土工程監測上的應用。
5)強大的軟件功能
采用先進軟件開發,功能強大、靈活方便、界麵美觀,不僅可完全實現尾礦庫安全監測的功能要求,還可根據實際需要進行軟件升級,符合今後的發展方向。
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