[发明专利]一种尾矿库变形监测系统及其数据融合方法

权利要求书

1.一种尾矿库变形监测系统，其特征在于：包括对尾矿库坝体进行监测的单点监测模块、多点相对监测模块以及整体位移模块；

其中，多点相对监测模块，用于接收单点监测模块的数据并对数据进行预处理，然后将预处理后的数据传递给整体位移模块；

整体位移模块，用于对预处理后的数据进行融合处理并将处理结果传递给倾斜模块和弯曲模块来组合表征尾矿库坝变形强度；

所述单点监测模块包括：

外部位移模块，用于对尾矿库表面土层位移参数的实时监测；

内部位移模块，用于对尾矿库内部结构位移参数的实时监测。

2.根据权利要求1所述的一种尾矿库变形监测系统，其特征在于：所述外部位移模块包括水平位移模块和垂直位移模块，水平位移模块和垂直位移模块组合用来对尾矿库表面土层位移参数进行实时监测；

外部位移模块包括GNSS位移监测装置及激光通信模组，通过卫星实时监测各分布点位移量，计算直角坐标系X、Y、H三个方向的位移量，再转换成空间坐标系中水平位移量和垂直位移量，并根据位移量计算各单位时间位移速率。

3.根据权利要求1所述的一种尾矿库变形监测系统，其特征在于：所述内部位移模块包括倾斜位移模块，倾斜位移模块包括测斜仪及MCU数据处理模组，各监测点为竖向深井结构，在每个深井中安装3~15个测斜仪传感器，通过实时监测各传感器的倾角，根据测斜仪夹角计算出内部倾斜位移量，并结合监测点井口安装的GNSS传感器自上向下计算出实际的倾斜位移量和各单位时间的倾斜位移速率。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的一种尾矿库变形监测系统的数据融合方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：从外部位移模块和内部位移模块获取外部位移和内部位移的原始数据；

S2：处理从GNSS位移监测装置获得的原始数据，获得有效数据存入数据库，并进行判断预警；

S3：处理从内部位移监测模块获得的原始数据，获得有效数据存入数据库，并进行判断预警；

S4：同一断面的外部位移速率和内部位移速率结合预警；

S5：延时，等待下一次计算预警；

S6：转至S1继续。

5.根据权利要求4所述的一种尾矿库变形监测系统的数据融合方法，其特征在于，S2包括以下步骤：

S2.1：将最新的坐标数据与上一监测时刻获得的坐标数据相减，获得三个方向的位移变化量、、；

S2.2：根据、计算水平方向位移；

S2.3：将直接作为垂直位移；

S2.4：将水平位移和垂直位移存入数据库中；

S2.5：根据不同时间段计算外部位移速率，包括水平位移速率和垂直位移速率，并存入数据库；

S2.6：将S2.5中计算出的各时段外部位移速率，与本尾矿库设计的外部位移速率各等级预警值进行比较判断，根据情况做出单个监测点预警；

S2.7：计算本监测点和同级坝相邻监测点的间距，与上一监测时刻获得的数据相减，并按不同时间段计算出各时间段同级坝相对位移速率，存入数据库；

S2.8：计算本监测点和同断面相邻监测点的间距，与上一监测时刻获得的数据相减，并按不同时间段计算出各时间段同断面相对位移速率，存入数据库；

S2.9：将S2.7和2.8中计算出的各时段相对外部位移速率，与本尾矿库设计的同级坝、同断面相对位移速率各等级预警值进行比较判断，根据情况做出相对位移预警。