引言

尾礦庫是尾礦壩所形成的儲(chǔ)存區(qū)域，用于存儲(chǔ)尾礦、礦渣和處理尾礦產(chǎn)生的廢水，通常由土壤、巖石或混凝土構(gòu)成[1]。目前世界上有超過2萬座各類尾礦庫。尾礦庫作為礦山三大基礎(chǔ)工程之一，也是礦山的重大危險(xiǎn)源，其事故在世界93種事故、公害的隱患中，名列第18位[2]。1960至2013年，我國共發(fā)生100余起尾礦庫事故，其中10起有重大傷亡[3-4]。并且截止到2015年底，我國具有危險(xiǎn)隱患的尾礦庫數(shù)量仍達(dá)1 425座[5]。尾礦庫安全形勢不容樂觀，有效的監(jiān)測對(duì)于保障尾礦庫的安全至關(guān)重要。傳統(tǒng)的尾礦庫監(jiān)測方法，一般采用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、測距儀、全站儀等測量儀器，通過測定尾礦庫壩體的水平位移和高程沉降監(jiān)測其整體變形狀態(tài)。但是，傳統(tǒng)監(jiān)測方式需要人工架設(shè)監(jiān)測儀器，具有野外作業(yè)工作量大、自動(dòng)化程度差、無法做到實(shí)時(shí)監(jiān)測等缺點(diǎn)[6]。

為了降低監(jiān)測成本、減少人工監(jiān)測危險(xiǎn)性，本文設(shè)計(jì)了一種GNSS與MEMS傾斜儀、滲壓計(jì)、水位計(jì)、雨量計(jì)等多傳感器集成的尾礦庫自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)使用GNSS和MEMS傾斜傳感器監(jiān)測壩體位移和傾斜變形，滲壓計(jì)監(jiān)測壩體內(nèi)孔隙壓力，水位計(jì)監(jiān)測壩體和地下水位變化，雨量計(jì)則作為氣象輔助監(jiān)測手段監(jiān)測周邊降水情況，通過變形、滲壓、地下水等參量監(jiān)測壩體。系統(tǒng)使用4G模塊無線傳輸，并使用阿里云等通用型商用云服務(wù)平臺(tái)作為網(wǎng)絡(luò)媒介，用戶通過登錄云服務(wù)器與監(jiān)測系統(tǒng)建立連接，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制與數(shù)據(jù)傳輸，達(dá)到自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測的目的。

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作者信息：

李翔，陳征，李宏，王文博，占偉偉，董云開，吳立恒

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