尾矿库在线监测系统设计毕业答辩课件.pptx

尾矿库在线监测系统研究与工程实现专业：电子与通信工程 答辩人：袁卯生 导师：史健芳目录延时符绪 论项目背景 第一章国内外尾矿库研究现状研究尾矿库在线监测的意义1.1项目背景 尾矿库是金属矿山的重要生产设施，是一种具有高势能、高危害性的危险源与环境风险源。其尾矿泥沙中含有重金属、化学药剂等有毒有害物质，发生溃坝后，会对下游的生活生产设施造成严重的次生灾害和环境污染，给人民群众和整个社会造成严重危害。1.2国内外研究现状国内保留的尾矿库基本覆盖了简单的在线数据监测，大多数的监测系统还属于单机运行状态，仅能为企业提供基本的监测数据，尚未实现尾矿库在安全方面的信息大数据库、在线管理和实时预警发布等。延时符1.2国内外研究现状国外尾矿库的特点：规模大、数量小，一般都远离居民区。很多发达国家在20世纪中后期就建立了矿山工程信息管理库，代表性的有：澳大利亚建立的尾矿库安全状态的信息管库；意大利结构和模型研究所（SIMES）研发的DAMSAFE系统；美国开发的基美星2300系统等延时符1.3研究尾矿库在线监测的意义山西省作为矿产资源大省，非煤矿山和尾矿库数量众多，目前山西省保留的尾矿库仍有381座（据山西省安监局2017年8月统计）。在线安全监测系统可对尾矿库实时化、精确化的监测及分析，多想监测参数和视频信息可以通过分析预警，及时发现矿区异常信息，方便企业管理人员随时掌控尾矿库的安全状态，为尾矿库的生产运行和安全管理提供强有力的科学支持和保障，从而降低事故发生的几率，能带来丰厚的经济效益和社会效益。研究意义整体思路与设计目标必要性与可行性第二章系统设计原则系统功能目标系统拓扑结构2.1必要性和可行性延时符2.2系统设计原则T符合安全法规的要求设计原则T良好的稳定性和可操作性T技术先进、扩展性好T考虑工程量和投资经济性2.3系统功能目标T数据实时采集系统目标T数据处理与备份T预警发布T远程查看2.4系统结构硬件单元的设计数据采集单元第三章信号传输单元系统供电与防雷3.1数据采集单元库区监测点传感器布设示意图现场监测仪器设备主要有以下几个部分：（1）坝体地表变形位移测量：采用可以实时获取监测点高精度三维坐标的GPS位移在线监测系统；（2）降雨量监测：采用容栅雨量计；（3）库水位监测：采用超声波液位仪；（4）干滩监测：采用高精度激光测距仪；（5）视频监控：带红外夜视功能的数字摄像机。3.2信号传输单元设计考虑到有大数据链的视频需要传输以及库水位及干滩不便于架设光纤，系统通讯总体布设原则建议为“光纤骨干、有线为主、局部无线”，灵活布置系统通讯。混合通讯方式原理示意图3.3系统供电与防雷整体采用以市电供电，UPS和发电机作为备用电源；局部市电难以到达的独立的系统，考虑太阳能或太阳能+风能电源系统。供电系统供电示意图3.3系统供电与防雷在设备前端加过压保护装置，并联电涌保护器（SPD）；管线屏蔽、设备屏蔽、综合布线；接收机天线使用馈线防雷器；数据传输使用信号防雷器。内部防雷防雷外部防雷避雷针、接地保护某监测单元防雷效果图系统软件关键技术研究主要应用软件数据库设计第四部分后台管理系统设计系统安全性设计用户登录操作界面系统管理数据采集数据分析数据浏览预警发布视频监控系统整体业务结构 系统管理模块使用户可以根据权限编辑尾矿库的基本信息，查看监测数据与视频、发布安全管理动态信息等；数据采集单元软件集成了GPS信号、雨量计信号、水位信号、激光测距信号的采集；数据分析单元软件具备数据生成报表、历史曲线、图标显示、柱状图显示和自动备份功能；预警发布软件会根据用户设定的数据阈值自动发布隐患信息。4.1主要应用软件M2M（Machine to Machine）是指将数据从一台终端传送到另一台终端，也就是就是机器与机器的对话。通过M2M技术提供的统一网络平台，能够实现监测数据在信息系统和网络上的共享与应用。数据集成终端数据终端通信网络通信网络M2M体系4.1主要应用软件基于UML建模的实时测控系统 尾矿库在线监测系统监测的特点是同时监测多个被监测目标，这种系统软件结构同样适用于UML实时监测模型，这种软件体系结构是在原有的测控软件基础上发展而来的，能够同时处理不同的监测应用程序，在本系统设计中应用程序模块可划分为：数据源模块、算法模块和数据终端模块。实时测控软件的层次化结构图分析各类信息结构创建信息结构图创建XML界面描述修改XML界面文件可执行文件编码4.1主要应用软件基于 XML 的层次化信息动态管理技术首先需要分析尾矿库在线监测系统各类数据信息的结构，根据结构信息创建信息结构图，接着根据信息结构树创建描述XML文件，最后依据XML文件编程，动态的生成界面。完成之后，还可以通过修改各界面描述文件来自定义界面，即使数据库结构发生一些变动，也可以通过