尾矿库安全监控系统及方法技术方案

本申请提供一种尾矿库安全监控系统及方法，尾矿库安全监控系统包括：三维地形测量设备，用于测量和采集尾矿库的坝体表面数据；蓄水区探测系统，用于测量尾矿库的蓄水区底部数据；模型设备，用于根据尾矿库的所述坝体表面数据与所述蓄水区底部数据建立尾矿库的三维模型；以及安全分析系统，用于根据所述尾矿库的三维模型以及实时信息，确定安全决策。本申请的尾矿库安全监控系统及方法，能够建立多角度的尾矿库三维模型，并实现对尾矿库的监控、分析以及决策。

【技术实现步骤摘要】
尾矿库安全监控系统及方法
本申请涉及尾矿库监控
，尤其涉及一种尾矿库安全监控系统及方法。
技术介绍
尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的，用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所，是矿山尾矿设施主体构筑物。从安全上看，尾矿库是一个人为生产形成的高位泥石流危险源，一旦失事，必将对矿山及下游人民生命财产造成难以弥补的惨重损失。因此，做好尾矿库的监测和管理尤为重要。尾矿库水位控制的目标值确定长久以来是尾矿库安全生产的一个难点。其原因如下所述：(1)选矿厂用水量大，所用水随着尾矿一同排入尾矿库内，经过澄清和自然净化后，大部分的水可供选矿生产重复利用，起到环保节能和补充供给的作用，因此，要保证一定的蓄水量。(2)尾矿库生产过程中，调洪库容(洪水水位以下、实际水位以上的蓄水容积)是表征尾矿库防洪能力的重要指标，在汛期来临时尤为重要。图1示出了尾矿库调洪库容与水位关系的示意图。随着尾矿在库内不同区域的排放，真实的调洪库容在不断发生着变化，水位控制的目标难以确定，这导致实际生产中的水位控制成为一个难题。(3)目前，尾矿库生产过程中，水位控制的目标主要是依据设计文件提出的控制水位，设计文件中的控制水位又是依据干滩坡度等设计参数以及经验水位确定的；而尾矿库实际生产中的干滩坡度往往与设计值存在很大差别，造成了设计的控制水位不适用。这就造成了尾矿库防洪安全的保证性不足，存在一定安全隐患。针对上述现象，为了保证防洪安全，有些尾矿库生产单位，派专人定期巡视并对尾矿库多项参数指标进行人工测量，包括不同位置的干滩地形、水库深度及浊度等，然后计算出实际调洪库容，并依此确定控制水位参数。但是这项工作难度大、浪费人力、人工测量的全面性和准确性差，缺乏形象的呈现形式，也不方便历史数据记录。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种尾矿库安全监控系统及方法，能够建立多角度的尾矿库三维模型，并实现对尾矿库的监控、分析以及决策。本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。根据本申请实施例的第一方面，提出一种尾矿库安全监控系统，该系统包括：三维地形测量设备，用于测量和采集尾矿库的坝体表面数据；蓄水区探测系统，用于测量尾矿库的蓄水区底部数据；模型设备，用于根据尾矿库的所述坝体表面数据与所述蓄水区底部数据建立尾矿库的三维模型；以及安全分析系统，用于根据所述尾矿库的三维模型以及实时信息，确定安全决策。在本申请的一种示例性实施例中，所述三维地形测量设备包括：机载激光扫描仪；和/或固定式激光扫描仪；和/或雷达扫描仪；和/或摄影测量仪。在本申请的一种示例性实施例中，所述三维地形测量设备还用于获取尾矿库的水库表面边界线，和水位高度坐标。在本申请的一种示例性实施例中，所述蓄水区探测系统包括：泥层界面仪；和/或浊度分析仪；和/或全球定位装置；和/或数据采集装置。在本申请的一种示例性实施例中，所述蓄水区探测系统还用于获取尾矿库的库内水浊度变化信息，分层信息，以及各个观测点的全球定位系统坐标。在本申请的一种示例性实施例中，安全分析系统包括：洪水水位分析模块，用于根据三维模型结合流体动力学分析确定尾矿库的洪水水位阈值；蓄水量分析模块，用于根据三维模型结合流体动力学分析确定尾矿库的蓄水量阈值；以及调洪库容分析模块，用于根据所述洪水水位阈值与所述蓄水量阈值进行调洪库容分析。在本申请的一种示例性实施例中，安全分析系统还包括：降雨数据采集模块，用于获取实时雨量数据；以及预测分析模块，用于根据实时雨量数据与调洪库容分析数据，确定防洪措施。在本申请的一种示例性实施例中，安全分析系统还包括：报警模块，用于在调洪库容不足时，发出安全警报。根据本申请实施例的第二方面，提出一种尾矿库安全监控方法，该方法包括：测量和采集尾矿库的坝体表面数据；测量尾矿库的蓄水区底部数据；根据尾矿库的所述坝体表面数据与所述蓄水区底部数据建立尾矿库的三维模型；以及根据所述尾矿库的三维模型以及实时信息，确定安全决策。在本申请的一种示例性实施例中，尾矿库安全监控方法还包括：根据实时雨量数据进行调洪库容分析，确定防洪措施。根据本申请的尾矿库安全监控系统及方法，能够建立多角度的尾矿库三维模型，并实现对尾矿库的监控、分析以及决策。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据现有技术示出的尾矿库调洪库容与水位关系示意图。图2是根据一示例性实施例示出的一种尾矿库安全监控系统原理框图。图3是根据一示例性实施例示出的一种尾矿库安全监控系统原理示意。图4是根据一示例性实施例示出的一种尾矿库安全监控系统的原理框图。图5是根据一示例性实施例示出的一种尾矿库安全监控系统的原理框图。图6是根据一示例性实施例示出的一种尾矿库安全监控系统的结构示意图。图7是根据一示例性实施例示出的一种尾矿库安全监控方法的流程图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本专利技术将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本专利技术的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本专利技术的技术方案而省略特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本专利技术的各方面。附图仅为本专利技术的示意性图解，图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的步骤还可以分解，而有的步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。下面结合附图对本专利技术示例实施方式进行详细说明。图2是根据一示例性实施例示出的一种尾矿库安全监控系统原理框图。参照图2，尾矿库安全监控系统可以包括：三维地形测量设备210、蓄水区探测系统220、模型设备230以及安全分析系统240。在尾矿库安全监控系统中，三维地形测量设备210用于测量和采集尾矿库的坝体表面数据。其中，坝体表面数据指尾矿库内三维地形数据，可据此建立尾矿库表面三维模型。根据示例实施例，三维地形测量设备210可以包括机载激光扫描仪、固定式激光扫描仪、雷达扫描仪以及摄影测量仪中的一个或多个，用于测量和采集尾矿库的坝体表面数据。根据示例实施例，三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种尾矿库安全监控系统，其特征在于，包括：三维地形测量设备，用于测量和采集尾矿库的坝体表面数据；蓄水区探测系统，用于测量尾矿库的蓄水区底部数据；模型设备，用于根据尾矿库的所述坝体表面数据与所述蓄水区底部数据建立尾矿库的三维模型；以及安全分析系统，用于根据所述尾矿库的三维模型以及实时信息，确定安全决策。

【技术特征摘要】
1.一种尾矿库安全监控系统，其特征在于，包括：三维地形测量设备，用于测量和采集尾矿库的坝体表面数据；蓄水区探测系统，用于测量尾矿库的蓄水区底部数据；模型设备，用于根据尾矿库的所述坝体表面数据与所述蓄水区底部数据建立尾矿库的三维模型；以及安全分析系统，用于根据所述尾矿库的三维模型以及实时信息，确定安全决策。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述三维地形测量设备包括：机载激光扫描仪；和/或固定式激光扫描仪；和/或雷达扫描仪；和/或摄影测量仪。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述三维地形测量设备还用于获取尾矿库的水库表面边界线，和水位高度坐标。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蓄水区探测系统包括：泥层界面仪；和/或浊度分析仪；和/或全球定位装置；和/或数据采集装置。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述蓄水区探测系统还用于获取尾矿库的库内水浊度变化信息，分层信息，以及各个观测点的全球定位系统坐标。6.如权利要求1所述的系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐雅婧，程竟，陈亮，岑建，郑学鑫，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11