晶合數字丨尾礦庫幹灘監測系統

幹 灘 監 測

什麼是尾礦幹灘？

尾礦幹灘就是尾礦壩頂至庫內水邊線這段的尾礦沉積灘面。

一般來說，尾礦幹灘長度分正常執行條件和洪水執行條件兩種工況：正常執行條件時，尾礦幹灘即壩頂至庫內正常執行水位的水邊線這段的尾礦沉積灘面；洪水版執行條件時，尾礦幹灘即壩頂至庫內設計最高洪水位的水邊線這段的尾礦沉積灘面，也就是所說的尾礦庫最小幹灘長度。

什麼是幹灘監測？

安全乾灘長度示意圖

幹灘監測內容包括灘頂高程、幹灘長度、幹灘坡度。

灘頂標高指沉積灘面與堆積壩外坡的交線，為沉積灘的最高點；

幹灘長度指由灘頂至庫內水邊長的水平距離。

設計最高洪水位時的灘長稱作最小灘長。

幹灘監測有哪些方式？

威海晶合幹灘監測是採用紅外熱像技術、多目視覺技術、攝影測量技術的全自動非接觸式監測。

此方法是在壩體合適位置安裝雙目視覺儀，透過對最初壩體和幹灘畫素特性的預設定，將定期獲取影片影象透過軟體內包含的雙目視覺技術、攝影測量技術自動解算畫素，同時結合紅外熱像技術得到灘頂高程和幹灘長度，進而計算出幹灘坡度。

（1）影象分析技術

在壩體架設兩臺雙目視覺儀，利用光學攝像機拍攝的現場幹灘照片，將兩張照片進行校準，經過影象分析處理得到幹灘水際線輪廓，將得到的水際線輪廓與預先設定的引數進行演算法處理，得到實際水線距離，即幹灘長度。

影象分析

（2）雙目視覺技術

同時透過雙目視覺技術：兩個雙目視覺儀是平行且等距進行固定的，模擬人眼結構。兩個探頭同一時間拍攝的像片透過攝影測量技術，能夠構建出真實的三維立體場景，如果在視野內有絕對參考物體，則可得出三維立體圖內任意一點的絕對位置。此技術輔助上述影象分析原理更加真實可靠的得到幹灘相應引數。

多目視覺儀

利用雙目視覺技術形成的幹灘的三維介面

（3）紅外熱像技術

下圖為經過攝影測量的接近對比分析，在天氣晴好或者圖片效果好的情況下該方法有效；而天氣惡劣或者圖片效果不好的情況下會利用熱像圖譜分析法。因為水、尾砂的比熱容不同，存在較大溫度差。因此熱線圖譜和圖片類似，都具有共同的分析特徵。原理與方法如下：

1）透過測量獲得裝置安裝地點的三維座標。

2）影象圖譜獲得位置確定，定向定焦圖幅範圍確定，又有三維點雲對照，因此影象圖譜中可選擇若干點與三維點雲對應，即若干點的真實三維座標和影象圖譜座標一一對應。

3）獲得幹灘長度：經過影象圖譜分析很容易獲得幹灘水線，模型的三維座標也已經建立，可獲得幹灘長度資料。

4）獲得灘頂高程：當壩頂形態改變，必然導致影象圖譜與原始影象圖譜不對應，也與三維模型不對應。但透過三角函式可獲得選擇點的高程值。

5）獲得幹灘坡度：當已知幹灘長度和灘頂高程，便可以計算出幹灘坡度。

紅外熱像技術分析效果圖

晶合科技

幹灘監測系統是晶合尾礦庫線上監測系統的重要監測專案之一。

威海晶合研發的尾礦庫線上監測及預警系統綜合了大資料、雲計算、三維建模、物聯網、網際網路、地理資訊等多種科學手段，可對影響尾礦庫安全的因素進行線上實時監控，監測內容包含：浸潤線監測、幹灘監測、庫水位監測、降雨量監測、壩體表面位移監測、壩體內部位移監測、堆積壩坡比監測、影片監測、幹灘監測等。

除了幹灘監測的功能，該系統還有尾礦庫修復、防洪推演模擬和四級聯網等功能。

晶合的產品質量和技術水平已經得到了客戶的廣泛認可。

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