一种滑坡无线网络监测系统

滑坡监测的重点是对滑坡体倾斜角变化的监测。针对目前滑坡监测仪器高精度、高可靠性、高自动化程度及高便携性的要求,提出了一种基于SCA100T和CC2530的无线滑坡监测系统。系统以STM32单片机作为主控MCU,采用SIM900模块实现GSM网络接入,基于9 V干电池,12 V、40 Ah蓄电池和小型太阳能发电系统完成系统持续供电;分为采集终端、采集站、接收主机3部分。采集站通过SCA100T传感器采集滑坡体倾角信息,各采集站和采集终端之间采用ZigBee进行通信,采集站基于GSM网络将数据发送至远程的接收主机。系统程序设计采用主动上传与定时上传相结合的机制降低功耗,利用短信触发或定时器定时触发,驱动倾角传感器采集,并启动GSM模块实现远程自动化传输。该系统倾角监测绝对精度高达0.035°。     

一种分布式滑坡体深部位移实时监测方法

针对传统的滑坡体深部位移监测中存在人工测量成本高、监测频率低、实时性不高等问题,设计了一种多点分布式深部位移实时监测方法。该方法利用低功耗微处理器、加速度传感器实现测量单元的模块化,并任意组合为测量传感器组,施工时将该传感器组垂直放入滑坡体钻孔中,实时测量滑坡体深部各单元倾斜角参数,进而利用相邻2个单元之间的倾角值计算出滑坡体内部形变值,以及确定出滑动面位置。整个测量方法具有实时性高、无人值守、可任意扩展裁剪等特点,同时能有效降低人工测量成本,实际现场应用进一步证明了该方法的有效性。     

海州露天煤矿边坡变形监测系统

为及时掌握露天矿边坡变形规律,基于GPS监测技术、网络通讯技术和计算机等技术,建立了一套实时动态反映边坡变形的自动化监测系统。系统采用高精度GPS获取监测点的三维坐标,利用GPRS通讯模块将数据打包发送至计算机,并通过软件处理自行解算成图,实现边坡变形的自动化监测。以海州露天矿北帮为监测对象,经过一段时间的监测,监测结果表明:边坡平均水平位移变形为52.6 mm,平均垂直位移变形为17.3 mm,平均水平位移速率为0.33 mm/d,平均垂直位移速率为0.11 mm/d。边坡变形监测系统的构建实现了边坡变形的高精度、自动化监测,为灾害的动态预警和安全决策的及时制定提供了有效的技术支持。     

尾矿库坝体稳定性在线监测系统研究

尾矿库作为一种高势能人造泥石流危险源,其稳定性的监测对防止溃坝灾害的发生起到至关重要的作用.以坝体深部位移、坝体表面位移、浸润线、渗流压力、库水位、降雨量、干滩长度和安全高差为监测内容,研究了基于GSM/GPRS通信网络平台的尾矿库安全监测数据的无线远程传输技术,以全新的监测技术和手段,实现了尾矿坝稳定性的全天候、自动、远程监控,建成了集监测数据定时采集、实时传输于一体的高精度尾矿坝稳定性在线监测系统.监测系统的建成为获得尾矿库坝体运营过程中的动态演化信息提供了有效的技术手段.     

具有测量扭转方位的滑坡深部位移监测仪器研制

探索研发为滑坡地质灾害预警监测所需用的一种具有测量扭转方位的滑坡深部位移监测仪器,采用具有测量扭转方位、深部位移的传感器和数据采集,对滑坡体滑动全过程进行跟踪监测,研究滑坡体在突发性滑动前后扭转方位、深部位移的变化过程和规律。研究自动监测和无线上网技术,实现对滑坡体滑动扭转方位、深部位移变化情况的全程实时监测,解决以往不能对滑坡体滑动扭转方位、深部位移全程实时监测的问题,推动滑坡地质灾害监测技术进步。     

三软薄煤层智能化工作面开采技术及装备的设计与实践

针对朔里矿业公司II415工作面破碎顶板、三软、1.35 m薄煤层,通过多次调研,应用高清摄像仪、高精度行程传感器、压力传感器、高精度煤机位置定位、高精度采高传感器、测高传感器完成数据采集,构建三层网络架构完成信息流交互,结合现场实际调整支架及煤机自动化动作程序,实现复杂地质条件下的煤机记忆截煤、支架跟机联动、跟机自动推移刮板机等一系列自动化远程作业,泵站系统、后运系统无人连锁控制。该系统具备70万t/a以上的生产能力。     

自动化掘进机控制系统设计

根据煤矿智能化发展的需要,对自动化掘进机控制系统进行了详细设计。该系统以惯性导航装置和激光雷达为主要测量单元,结合位移传感器、编码器等多种数据采集模块,实现了掘进机的高精度机身位置、姿态检测及自动截割控制、牵引控制、装运控制等功能。系统采用LORA、WiFi、5G等多种通信方式,将掘进机运行数据和视频传输至远程操作台及地面监控站,实现了对工作面的远程监控功能。     

地下深部铜矿排水自动化系统研究与实践

本文针对国内地下深部铜矿矿山已建成的井下排水自动化控制系统中存在的问题,以铜矿井下排水自动化系统设计和建设为背景,介绍了排水自动化系统的功能要求、控制关键、实现方式、联动智能分析,该系统以电动阀门改造、Wincc软件等为建设平台,结合水仓水位、主管道压力和流量、阀门开度智能感知等数据,采用地下深部多级联动排水智能调控,远程自动对离心泵、电动闸阀等控制,实现了排水系统远程智能控制。     

高精度矿区地表沉陷远程监测系统构建与应用

针对目前矿区地表沉陷监测方法普遍存在监测精度不高、无法实现实时监测的问题,采用振弦式静力水准仪作为传感器、GPRS(General packet radio service)无线传输技术作为数据传输手段,构建了一套高精度矿区地表沉陷监测系统。详细介绍了该系统的基本架构及工作流程,并进行了长时间的性能测试,认为该系统可以实现实时监测,稳定性较好。将该系统应用于山西某煤矿进行了为期9 d(2017年4月2日~2017年4月10日)的开采沉陷监测试验,研究表明:系统监测值与相应的精密水准测量数据的最大误差仅为0.425 mm,明显优于GPS 5 mm的监测精度,可见该系统的开采沉陷监测精度较高,有一定的实用价值。     

磁致伸缩罐储多参数测量系统

磁致伸缩式液位计是引用磁致伸缩线性位移传感器进行测量的高精度大量程新型液位计,能同时测量液位和液液界面及罐储内部多点温度。系统主要解决了原液位测量仪表精度低,安全性差,不能进行多参数测量,以及自动化程度低、不能构成网络控制和进行远程维修等诸多问题,具有无磨损,可靠耐用,不受介质密度影响,不受过程压力变化影响的特性。     

基于MEMS加速度传感器MPU-6050的滑坡检测系统设计

针对目前边坡工程监测中存在的监测精度低、成本高以及野外布设困难等问题,以山体位移监测为主要研究对象,采用了以MEMS微机电监测技术为基础技术路线的监控系统,利用MEMS加速度传感器精度高、体积小等优势,采用以CC2530为核心的Zigbee建立无线网络传输,识别山体滑坡发生的可能性。根据滑坡变形过程设计了模拟实验,实验结果表明,MEMS传感器能够准确地采集数据,检测的相对误差<2%。整个系统功耗小、速度快,能够很好的完成对山体滑坡的检测。     

可见光光催化剂WO3降解丁黄药研究

用最佳热分解条件下制备的WO₃粉体为丁黄药模拟废水降解的光催化剂（可见光波长≥420 nm）,系统地研究了WO₃用量、丁黄药初始浓度、溶液pH值和降解时间对降解效果的影响。研究结果表明,当丁黄药模拟废水初始浓度为40 mg/L、WO₃用量为1.0 g/L、pH=7、降解反应时间为5 h时,丁黄药降解率为92%、COD去除率为84%;在诸影响因素中,以溶液的pH对丁黄药降解的影响最显著,在酸性介质下,丁黄药降解速度显著加快,上述降解反应的pH=4时,30 min即可达到90%的降解率。动力学研究表明,室温下WO₃光催化降解丁黄药的行为符合一级反应动力学模型。丁黄药降解的紫外-可见吸收光谱研究表明,在丁黄药降解过程中仅生成了二硫化碳。     

平庄西露天煤矿断层滑坡监测预警研究

平庄西露天煤矿工作帮反倾逆层边坡岩层断层构造作用明显,滑坡灾害危险程度高。为了实时掌握滑坡体变化状态,基于下滑力大于抗滑力这一滑坡发生的充分必要条件,采用具有滑坡灾害加固-监测-预警一体化功能的滑动力远程监测预警系统装备,实现了滑动力感知、传输、分析和监测预警的全过程。在该滑坡区域布设滑动力监测站点和位移监测站点,近3个月的监测结果表明：滑动力远程监测预警系统运行效果良好,实现了对“07-0118滑坡”各阶段的监测预警,且滑动力监测效果优于位移监测,验证了该系统的先进性和实用性。该系统的成功应用为其他类似边坡的监测预警提供了技术方法和实践依据。     

露天采场高陡边坡监测技术研究现状与发展趋势

通过收集国内外边坡监测技术的相关资料,介绍了露天采场高陡边坡稳定性监测的现有技术手段,总结了包括表面位移监测、深部位移监测和深部滑动力监测等各类技术的主要特点和存在问题。进一步对金属非金属露天矿山采场边坡监测技术的规范要求进行了简要论述。综合分析后提出,未来应基于区域形变和深部滑动力监测技术,以滑坡地质灾害远程实时监测预报技术及装备体系为研究方向。通过采用多源信息融合技术,以滑动力监测和边坡表面位移监测为主导,辅以其他监测方法,构成一个深部和浅部联合监测的立体网络系统。采用模块化设计方案,根据现场环境灵活增减监测子系统,可提高露天采场边坡稳定性监测预警的准确性与时效性。     

基于SmartMesh IP无线传感网络的低功耗无线压力传感器设计

现阶段在无线顶板压力监测系统中,无线压力传感器存在整机功耗高、电池更换频繁的缺点,且大多需要由本安电源供电的中继器安装在液压支架间进行数据中继,从而不能真正意义上解决有线方式中存在的传输线易被砸断、维护困难的问题。基于此,提出了一种基于SmartMesh IP无线传感网络的低功耗无线压力传感器设计方案。该方案中传感器由内置一次性锂电池供电,每个传感器都具有路由功能,无需专门的中继器进行中继传输数据且具有低功耗、数据传输可靠性高的特点。从而实现真正意义上的无线传输,解决了无线压力传感器的现存问题。     

基于导电塑料传感器的连续测角系统设计

介绍了一种基于双联导电塑料传感器可连续测角的数据采集系统,理论角分辨率可达0.1°。系统主要由低功耗单片机、0功耗串口电路及显示部分组成。单片机控制自带ADC12模块进行数据采集,采集完毕即进入低功耗休眠状态,并可由定时中断唤醒。通过对双联导电塑料传感器进行双通道数据采集及算法设计,不仅避免了传统光电编码器存在体积、质量大,对灰尘,电磁环境等条件要求高的问题,而且解决了传统导电塑料传感器无法实现0°～360°连续测角的难题。该系统具有精度高、功耗低、体积小、扩展性强的特点,在工业控制、智能机器人和状态监测等领域的角位移量测量中有重要的应用价值。     

煤矿井下随钻测量技术的应用研究

目前煤矿行业广泛采用定向钻进,对随钻测量装置的要求越来越高。介绍了随钻测量装置系统的原理,并采用无需电池供电的方法给测斜探管供电,节省了以往因探管电池电量耗尽而退出全部钻杆更换电池的时间以及减少了测量装置系统的成本。在此基础上研制了实际的随钻测量装置,并通过工业试验证明,研制的随钻测量系统能够完成倾角、方位角、工具面向角等参数的测量,提高了钻进效率。     

滑坡监测预警研究及工程应用

通过工程实例,在了解滑坡特征的基础上,介绍了一种基于移动网络的远程无线监测预警系统,结合人工深部位移监测,形成了一种对滑体深部及地表综合监测的方法。通过分析其应用效果,此方法具有自动化程度高、监测全面、预警及时等优点,对协助滑坡的防治,预警灾害等有一定的工程适用价值。