极端气象条件下金属矿山尾矿库浸润线在线监测系统的设计

摘要

尾矿库是围地构成的或筑坝拦截谷口,用以堆存金属非金属矿山矿石选别后排出尾矿的场所,是维持矿山企业正常生产的必要设施,它是一个具有高势能的人造泥石流重大危险源,同时又是矿山企业重要的污染源。进入21世纪以后,由于全球气候变暖,我国已屡次出现极端天气,给人民的生命财产造成了极大的损失,由于我国人口众多,尾矿库难以避开居民区,一旦溃坝,危害极大,因此开展适应极端气象的尾矿库在线监测显得尤为迫切。
　　本课题来源于十二五国家科技支撑计划项目《矿山典型灾害预测控制关键技术研究与示范工程》的第4个课题《极端气象条件下金属矿山尾矿库防灾技术研究(2012BAK09B04)》中的第3个子课题“适应极端气象条件的尾矿库在线监测技术研究”。示范基地是江西铜业集团银山矿业有限责任公司尾矿库,对尾矿库坝体表面位移、坝体内部位移、干滩长度、视频、库水位、降雨量、浸润线等开展在线监测,并让其在极端气象条件下能正常可靠地工作。
　　本论文针对该尾矿库开展适应极端气象条件下尾矿库浸润线在线监测方案的设计,浸润线是尾矿库的生命线,它的高低直接影响着坝体的稳定性,也影响着下游人民群众的安全。首先对该尾矿库建了基于BP神经网络的浸润线预测模型,并按照《尾矿库安全监测技术规范》(AQ2030-2010)要求埋设渗压计。利用适应极端气象条件的防雷和供电装置,将实时数据通过现场数据采集单元(MCU)和有线无线相结合数据传输技术传给现场值班室并显示,并运用尾矿库安全监测预警信息管理系统进行可靠性评估,以评估坝体是否安全,再将实时数据经INTERNET供政府安监部门和公司相关部门查看,进而提高矿山企业的安全水平,并将研究成果大面积推广应用于各种金属非金属矿山尾矿库。

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第一章 绪论

1.1 课题的背景分析

1.2 课题的来源及意义

1.3 尾矿库在线监测研究现状

1.4 尾矿库在线监测的需求分析

1.5 本文的研究内容、创新点和技术路线

第二章 矿山尾矿库和极端天气概述

2.1尾矿设施

2.2 尾矿库

2.3 极端天气的概述

2.4 该尾矿库的气象条件

第三章 BP神经网络浸润线预测模型

3.1 BP神经网络的基本原理

3.2 BP神经网络结构

3.3 BP神经网络特点

3.4 BP神经网络函数工具

第四章 渗压计监测方案设计

4.1 浸润线在线监测的基本原理

4.2 渗压计的种类

4.3 渗压计的选取

4.4 渗压计的埋设步骤与故障检查

4.5渗压计埋设时注意的事项

第五章 数据采集传输方案的设计

5.1 数据采集的系统的结构分析

5.2 MCU-32数据采集仪

5.3 数据传输系统

5.4 GPRS通信方案图

5.5 RS-485通信传输

5.6 RS-485通信方案图

5.7 数据传输方案总体结构图

第六章 适应极端气象条件的防雷和供电方案设计

6.1 防雷系统设计

6.2 供电方案设计

第七章 信息管理系统

7.1系统软件构成

7.2 监测仪器管理

7.3 监测项目管理

7.4 监测测点管理

7.5 自动化加密配置

7.6 数据报表

7.7 数据备份还原

7.8安全监测管理分析

7.9 数据采集流程图

7.10 监控中心数据管理信息的远程发布

总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文

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