专利名称：一种基于物联网的尾矿库内部形变监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种尾矿库坝体监测系统，尤其是应用于尾矿库坝区内部形变的监测系统。
背景技术：
尾矿库作为选矿厂生产不可缺少的设施，该构筑物也是矿山生产最大的危险源之一。尾矿库的坝区是尾矿库的重要组成部分，是在人工建造初期坝的基础上直接由尾矿砂堆积而成，由于坝区采用尾矿砂这一特殊的材料和其构造特征决定着其特殊的工程特征和力学特征，其安全问题尤为突出，一旦坝体出现�？冢突岵┍朗嚼＞觯钪栈岵嗽炷嗍鳎唤龌嵩斐苫肪称苹担腋づ┥腿嗣癫普丛帜研运鹗�。虽然尾矿库事故的发生总是突然降临，但是究其原因主要还是坝区土层的相对运动导致大坝 达到临界点而引发的灾难，是否能对坝区土层内部形变进行有效的监控已成为预防溃坝的一个重要条件。然而，目前国内矿山的尾矿库尚未完全建立完善的内部形变监测系统，而且由于尾矿库地形复杂，线路的铺设也成为一大难题，监控中心无法获得完善的坝区土层形变实时信息并发出及时预警。
发明内容本实用新型针对目前尾矿库尚未完全建立坝区内部形变监测系统，无法对坝区的危险土层进行有效监控的问题，提出了一种借助无线物联网络实现在尾矿库坝区土层形变的多点、准确监控实时变化的基于物联网的尾矿库内部形变监测系统。一种基于物联网的尾矿库内部形变监测系统，其特征为包括形变数据采集网络、无线物联网数据发送器、无线物联网数据接收器和监控服务器，所有形变数据依次经测斜传感器、路由器、无线物联网数据发送器、无线物联网数据接收器到数据监测中心，构成以无线物联网为主干的拓扑网路结构，其中路由器、无线物联网数据发送器、无线物联网数据接收器为无线物联网设备。在最大坝高断面及原河床、地质及地形复杂段、结构及施工薄弱段上，设数个监测断面，每个监测断面上可布设I 3条监测垂线，其中一条布设在坝轴线附近，监测垂线的布置应尽量形成纵向监测断面，监测垂线上测点的间距，在2 IOm之间，每条监测垂线上布置3 15个测点，最下一个测点置于坝基表面，以监测坝基的沉降量。就近的几个断面共用一个无线物联网数据发送器。本实用新型采用的无线物联网络比现有的有线传输网络简化了结构，具有体积小、抗干扰强、功耗低等特点。同时针对尾矿库因地势复杂而难以铺设线路的实际情况，采用无线物联网络的传输方式，实现了监测坝区各个断面土层内部形变的监测。
[0008]图I为本实用新型实施方式网络结构框示意，I指监控服务器；2指形变数据采集网络。图2为本实用新型实施方式网络拓扑示意图，I指土层不稳定区域；2指尾矿库水面；3指监控中心；4指排水构筑物；5尾矿库坝面；6指测斜仪避雷天线；7指测斜仪传感器阵列；8指数据发送/接收�？�。
具体实施方式
下面结合说明书附图来说明本实用新型的具体实施方式
。一种基于物联网的尾矿库内部形变监测系统，其特征为包括形变数据采集网络、无线物联网数据发送器、无线物联网数据接收器和监控服务器，所有形变数据依次经测斜传感器、路由器、无线物联网数据发送器、无线物联网数据接收器到数据监测中心，构成以 无线物联网为主干的拓扑网路结构，其中路由器、无线物联网数据发送器、无线物联网数据接收器为无线物联网设备。本实用新型“基于物联网络的尾矿库内部形变监测系统”的无线传输是基于802. Iln协议的。在传输速率方面，802. Iln可以将WLAN的传输速率由目前802. Ila及802. Ilg提供的54Mbps，提高到300Mbps甚至高达600Mbps。这得益于将MMO (多入多出)与OFDM (正交频分复用)技术相结合而应用的MMO OFDM技术，提高了无线传输质量，也使传输速率得到极大提升。在覆盖范围方面，802. Iln采用智能天线技术，通过多组独立天线组成的天线阵列，可以动态调整波束，保证让WLAN站点接收到稳定的信号，并可以减少其它信号的干扰。因此其覆盖范围可以扩大到数十平方公里，使WLAN的移动性极大提高。在兼容性方面，802. I In采用的是一种软件无线电技术，它是一个完全可编程的硬件平台，使得不同系统的基站和终端都可以通过这一平台的不同软件实现互通和兼容，这让WLAN的兼容性得到极大改善。意味着WLAN将不但能实现802. Iln向前向后兼容，而且可以实现WLAN与无线广域网络的结合。本实用新型“基于物联网络的尾矿库内部形变监测系统”为实时、动态地获取尾矿库坝区土层内部形变相关的技术指标，需要在最大坝高断面及原河床、地质及地形复杂段、结构及施工薄弱段上，设数个监测断面，每个监测断面上可布设I 3条监测垂线，其中一条布设在坝轴线附近，监测垂线的布置应尽量形成纵向监测断面，监测垂线上测点的间距，在2 IOm之间，每条监测垂线上布置3 15个测点，最下一个测点置于坝基表面，以监测坝基的沉降量。就近的几个断面共用一个无线物联网数据发送器。大功率的发送器有效距离达2KM以上，这有利于在一些线路难以铺设到的监测关键断面设立监测点并进行实时监控，满足在包括原河床、地质及地形复杂段、结构及施工薄弱段上的土层内部形变的综合数据信息，对坝区土层形变现状作出综合判断。参照说明附图I至2，本实施方式是基于无线物联网络的尾矿库内部形变监测系统，包括形变数据监控服务器和数据采集网络，其中形变数据采集网络包括测斜仪网络、电源、路由器、无线物联网数据发送器；监控服务器包括无线物联网数据接收器、路由器、监控中心。测斜仪安装时，首先应检查测斜仪的导向轮是否转动灵活，扭簧是否有力。检查传感器部件是否工作正常(以铅垂线为基准倾向高端导向轮一侧读数增大，倾向另一侧读数减小)，按设计高程截取连接钢丝绳，并将固定测斜仪用钢丝绳首尾相连，确认完好后以备安装。固定测斜仪是用钢丝绳首尾相连，组装时应按施工图纸要求的数量装成一个个测量单元，检查确认完好后以备吊装。按一个个测量单元的顺序放入测斜管内，每个测量单元之间的连接用钢丝绳连接，连接一定要牢靠，各个测量单元的所有导向轮方向必须一致。安装固定测斜仪要按顺序作好编号记录 ，逐个装入时电缆要逐个理顺一起用自锁扎带同钢丝绳缠在一起，所有电缆要松弛不能拉紧，将最后的钢丝绳缚在孔口装置的横轴上用锁扣锁紧。
权利要求1.一种基于物联网的尾矿库内部形变监测系统，其特征为包括形变数据采集网络、无线物联网数据发送器、无线物联网数据接收器和监控服务器，所有形变数据依次经测斜传感器、路由器、无线物联网数据发送器、无线物联网数据接收器到数据监测中心，构成以无线物联网为主干的拓扑网路结构，其中路由器、无线物联网数据发送器、无线物联网数据接收器为无线物联网设备。
2.根据权利要求I中的一种基于物联网的尾矿库内部形变监测系统，其特征为在最大坝高断面及原河床、地质及地形复杂段、结构及施工薄弱段上，设数个监测断面，每个监测断面上布设I 3条监测垂线，其中一条布设在坝轴线附近，监测垂线的布置应形成纵向监测断面，监测垂线上测点的间距，在2 IOm之间，每条监测垂线上布置3 15个测点，最下一个测点置于坝基表面，以监测坝基的沉降量。
3.根据权利要求2中的一种基于物联网的尾矿库内部形变监测系统，其特征为就近的几个断面共用一个无线物联网数据发送器。
专利摘要一种基于物联网的尾矿库内部形变监测系统所要解决的问题是目前尾矿库尚未完全建立坝区内部形变监测系统，无法对坝区的危险土层进行有效监控。该系统包括形变数据采集网络、无线物联网数据发送器、无线物联网数据接收器和监控服务器，所有形变数据依次经测斜传感器、路由器、无线物联网数据发送器、无线物联网数据接收器到数据监测中心，构成以无线物联网为主干的拓扑网路结构。本实用新型采用无线物联网络比有线传输网络简化了结构，具有体积小、抗干扰、功耗低的特点；同时针对尾矿库因地势复杂而难以铺设线路的实际情况，采用无线物联网络传输的方式，实现了监测坝区各个断面土层内部形变的监测。
文档编号G01B21/32GK202501837SQ201120565040
公开日2012年10月24日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者罗汉源, 赵于前 申请人:中南大学, 湖南中大智能科技有限公司
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