一种尾矿库溢水塔倾斜测量装置及方法

本发明涉及尾矿库监测领域，特别是涉及一种尾矿库溢水塔倾斜测量装置及方法。

背景技术：

1、溢水塔是尾矿库内非常重要的一种工程设施，对于控制尾矿库区内水位意义重大。然而尾矿库在放矿、填筑过程中由于坝体变形，可能会同时引发溢水塔倾斜变形甚至折断等破坏，导致溢水塔丧失其原有的排水性能，尾矿库的安全稳定运行形成显著的安全隐患。

2、近年来随着国民经济的快速发展，采矿产生的尾矿体量逐渐增大，相应的尾矿库高度也逐年升高，部分尾矿库的堆筑高度可达200m～300m；另一方面受全球气候变化影响，近年来暴雨等极端天气现象发生频率增加，溢水塔变形可能性加大。尾矿库的安全稳定很大程度上决定于库体本身的排渗性能，溢水塔对尾矿库的排渗性能影响巨大，因此对溢水塔变形的监测预警显得尤为重要。

3、溢水塔倾斜、溢水、变形乃至折断损坏的现象在诸多尾矿库内，尤其是运行服役时间较长的老旧尾矿库内普遍存在，尽管如此，行业内对当前尾矿库内溢水塔的关注仍相对较少。申请号为cn202010712228.9的中国发明专利公开了一种尾矿库溢水塔安全监测装置，通过多个液位传感器将溢水塔体的水位实时传输给看子模块，并经由上网模块将溢水塔体的水位信息及时上报给监测系统，从而实现智能监测、减少人工定时查看水位的目的。但是申请号cn202010712228.9公开的尾矿库溢水塔安全监测装置无法测量溢水塔本身的倾斜角度，也无法在溢水塔的倾斜状态发生突变时及时测量，因此亟需一种监测尾矿库溢水塔倾斜状态的装置，对尾矿库排渗系统的运行进行监测和预警，确认尾矿库排渗系统的运行状态。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种尾矿库溢水塔倾斜测量装置及方法，可通过采集溢水塔的倾斜角度数据和倾斜加速度数据，对尾矿库排渗系统进行智能监测和预警。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种尾矿库溢水塔倾斜测量装置，其特征在于，包括：

4、角度传感器，设置于溢水塔的内壁上，用于采集所述溢水塔的倾斜角度数据；

5、加速度传感器，设置于所述溢水塔的内壁上，且与所述角度传感器的距离小于设定值，用于采集所述溢水塔的倾斜加速度数据；

6、中央控制系统，与所述角度传感器和加速度传感器连接，用于判断所述倾斜加速度数据是否大于设定加速度值，并当所述倾斜加速度数据大于设定加速度值时，控制所述角度传感器采集所述溢水塔的倾斜角度数据，以及判断所述倾斜角度数据是否大于设定角度值，当所述倾斜角度数据大于设定角度值时，发出报警控制信号；

7、矿山中控室，与所述中央控制系统连接，用于根据所述报警控制信号发出报警信号。

8、可选地，所述尾矿库溢水塔倾斜测量装置还包括：

9、供电系统，与所述中央控制系统连接，用于供电。

10、可选地，所述供电系统包括：太阳能电池板、充放电管理电路和可充电电池；

11、所述太阳能电池板设置在所述溢水塔的顶部；所述太阳能电池板通过所述充放电管理电路与所述可充电电池连接；所述充放电管理电路与所述中央控制系统连接；

12、所述太阳能电池板用于将太阳能转化为电能；

13、所述充放电管理电路用于为所述中央控制系统和所述可充电电池分配电能。

14、可选地，所述尾矿库溢水塔倾斜测量装置还包括：

15、无线通信模块，与所述中央控制系统连接，用于将所述倾斜角度数据和所述倾斜加速度数据无线传输至用户终端。

16、可选地，所述中央控制系统包括：微控制单元、第一串行外置接口和第二串行外置接口；

17、所述微控制单元通过所述第一串行外置接口与所述角度传感器连接；所述微控制单元通过所述第二串行外置接口与所述加速度传感器连接。

18、可选地，所述中央控制系统还包括：通用异步收发器；

19、所述微控制单元通过所述通用异步收发器和所述无线通信模块连接。

20、可选地，所述矿山中控室，包括：

21、监控设备，与所述中央控制系统连接，用于显示所述倾斜角度数据和所述倾斜加速度数据，以及根据所述报警控制信号发出报警信号。

22、可选地，所述矿山中控室，还包括：

23、远程控制设备，与所述中央控制系统连接，用于远程控制所述角度传感器和所述加速度传感器。

24、为实现上述目的，本发明还提供了如下方案：

25、一种尾矿库溢水塔倾斜测量方法，包括：

26、获取所述倾斜加速度数据；

27、判断所述倾斜加速度数据是否大于设定加速度值；

28、若所述倾斜加速度数据大于设定加速度值，控制所述角度传感器采集所述溢水塔的倾斜角度数据；

29、判断所述倾斜角度数据是否大于设定角度值；

30、若所述倾斜角度数据大于设定角度值，发出报警控制信号。

31、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

32、本发明实施例公开了一种尾矿库溢水塔倾斜测量装置及方法，当溢水塔倾斜状态改变，中央控制系统判断得到加速度传感器采集的加速度数据大于设定加速度值，则控制角度传感器采集角度数据，并判断所述倾斜角度数据是否大于设定角度值，当所述倾斜角度数据大于设定角度值时，矿山中控室进行报警提示。与现有技术相比，本发明可通过采集溢水塔的倾斜角度数据和倾斜加速度数据，对尾矿库排渗系统进行智能监测和预警。

技术特征：

1.一种尾矿库溢水塔倾斜测量装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的尾矿库溢水塔倾斜测量装置，其特征在于，所述尾矿库溢水塔倾斜测量装置还包括：

3.根据权利要求2所述的的尾矿库溢水塔倾斜测量装置，其特征在于，所述供电系统包括：太阳能电池板、充放电管理电路和可充电电池；

4.根据权利要求1所述的尾矿库溢水塔倾斜测量装置，其特征在于，所述尾矿库溢水塔倾斜测量装置还包括：

5.根据权利要求4所述的尾矿库溢水塔倾斜测量装置，其特征在于，所述中央控制系统包括：微控制单元、第一串行外置接口和第二串行外置接口；

6.根据权利要求5所述的尾矿库溢水塔倾斜测量装置，其特征在于，所述中央控制系统还包括：通用异步收发器；

7.根据权利要求1所述的尾矿库溢水塔倾斜测量装置，其特征在于，所述矿山中控室，包括：

8.根据权利要求7所述的尾矿库溢水塔倾斜测量装置，其特征在于，所述矿山中控室，还包括：

9.一种尾矿库溢水塔倾斜测量方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开一种尾矿库溢水塔倾斜测量装置及方法，涉及尾矿库监测领域领域，所述尾矿库溢水塔倾斜测量装置包括角度传感器、加速度传感器、中央控制系统和矿山中控室；角度传感器用于采集溢水塔的倾斜角度数据；加速度传感器用于采集溢水塔的倾斜加速度数据；中央控制系统判断倾斜加速度数据是否大于设定加速度值；若大于，则中央控制系统控制角度传感器采集溢水塔的倾斜角度数据，并判断倾斜角度数据是否大于设定角度值，当所述倾斜角度数据大于设定角度值时，发出报警控制信号，矿山中控室根据报警控制信号发出报警信号。本发明通过采集溢水塔的倾斜角度数据和倾斜加速度数据，实现了对尾矿库排渗系统的智能监测和预警。

技术研发人员：李全明,段志杰,张红,金松丽,喻鸿,陈光木,赵子允,田宇,梅笑寒,梁辉,董鑫鹏
受保护的技术使用者：北方工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15