[发明专利]一种尾矿库坝体形变监测系统及方法

权利要求书

1.一种尾矿库坝体形变监测方法，其特征在于，所述尾矿库坝体形变监测方法包括以下步骤：

步骤一，利用摄像器采集尾矿库坝体图像数据；利用压力传感器检测尾矿库坝体受压数据；利用测斜器测量尾矿库坝体位移数据；

步骤二，利用图像处理软件增强采集图像的对比度；

步骤三，根据采集的数据评估尾矿库坝体形变状态；

步骤四，通利用报警器根据检测的异常数据进行及时警报通知；

步骤五，通过显示器显示尾矿库坝体形变监测系统界面及采集的图像、受压、位移数据。

2.如权利要求1所述尾矿库坝体形变监测方法，其特征在于，所述位移测量模块测量方法包括：

(1)在需要测量水平位移的坝段上沿着观测廊道选择一条与观测廊道平行布置的垂线，并在该垂线上连续布置多个测斜器；

(2)通过测量各测点的倾斜度，计算测斜器控制范围内两端的相对位移；

(3)沿高度方向累计相对位移得到坝体各个高程的水平位移。

3.如权利要求2所述尾矿库坝体形变监测方法，其特征在于，所述步骤(1)中这条垂线上分为多个测点，并按测点高程将测点编号为1,2,3…n，n是大于等于2的整数；所述步骤(2)、(3)中，忽略混凝土浇筑15天以内各个水平布置测点所测的转角，建立坝体位移与各测点倾斜度的关系。

4.如权利要求3所述尾矿库坝体形变监测系统，其特征在于，所述步骤(1)中每个测点布置三个测斜器，建立三个测斜器测量数据之间的对应关系，检验测量数据；

所述三个测斜器，朝向分别为径向、拱向和垂直方向，从而同时监测径向、拱向位移；

所述步骤(1)中观测廊道布置一个测点，观测廊道之间平均布置3个测点；廊道处测点布置在廊道底板表面位置，混凝土处测点布置在浇筑层的中间位置；测斜器平行布置在正垂线、倒垂线钻孔附近，距离钻孔5m。

5.如权利要求2所述尾矿库坝体形变监测系统，其特征在于，所述步骤(2)中，监测时间为：测点所辖混凝土龄期小于1个月、坝体初期蓄水或坝体水位发生较大幅度变化时，测量周期应小于5天；其余时期测量周期为30～90天；

所述步骤(3)中根据以下公式得到总位移S_n为：

Δs_i＝(θ(i,τ)-θ(i,15))h_i i≥2,i≤n-1；

Δs₁＝0.5(θ(1,τ)-θ(1,15))h₁；

Δs_n＝0.5(θ(n,τ)-θ(n,15))h_n；

其中基础位移s₀由倒垂线法所测；θ(i,τ)表示龄期为τ的i号测点的总转角，θ(i,15))表示龄期为15d时的i号测点的转角，h_i表示测点i和测点i+1中间位置点与测点i和测点i-1中间位置点的距离差值；h₁表示测点1和测点2的距离；h_n表示测点n和测点n-1的距离。

6.如权利要求1所述尾矿库坝体形变监测方法，其特征在于，所述图像处理模块处理方法包括：

(1)通过摄像器采集尾矿库坝体原始图像；

(2)对采集的坝体原始图像中的各个像素点进行红色通道、绿色通道、蓝色通道的直方图统计；

(3)设置原始图像中的阴影部分和高光部分的修剪值；

(4)计算红色通道、绿色通道、蓝色通道的阴影部分的上限值与高光部分的下限值；

(5)对所述阴影部分的上限值进行最小值计算得到最小上限值；对所述高光部分的下限值进行最大值计算得到最大下限值；

(6)对所述最小上限值与所述最大下限值进行阈值计算得到最终最小上限值与最终最大下限值；

(7)根据所述的最终最小上限值与最终最大下限值得到映射表，并将原始图像中的各个像素点进行颜色映射，得到结果图像。