矿山排水区水位水质监测
时间:2025-05-17
涉川
方案介绍
本方案面向矿区环境安全与水资源管理需求,构建一套集水位监测、水质监测、数据远传与预警功能于一体的自动化监测系统。通过布设水位传感器和多参数水质传感器,配合无线通信和供电系统,实现对矿山排水区域的动态监控和超限预警,提升矿区水环境监管水平。
本方案面向矿区环境安全与水资源管理需求,构建一套集水位监测、水质监测、数据远传与预警功能于一体的自动化监测系统。通过布设水位传感器和多参数水质传感器,配合无线通信和供电系统,实现对矿山排水区域的动态监控和超限预警,提升矿区水环境监管水平。

监测目标
监测矿山排水点或汇水区的水位变化与水质参数,掌握排水动态过程,及时发现水体污染及水位异常状况,为安全生产、水资源保护和生态恢复提供支持。
监测矿山排水点或汇水区的水位变化与水质参数,掌握排水动态过程,及时发现水体污染及水位异常状况,为安全生产、水资源保护和生态恢复提供支持。
需求分析
矿区排水可能引发地表水和地下水污染,同时高水位或突发涌水也可能带来安全隐患,传统人工检测频次低、反应慢,急需布设高频率、自动化的在线监测系统以实现全天候监管与应急响应。
矿区排水可能引发地表水和地下水污染,同时高水位或突发涌水也可能带来安全隐患,传统人工检测频次低、反应慢,急需布设高频率、自动化的在线监测系统以实现全天候监管与应急响应。
监测方法
通过在排水渠、排水池、尾矿坝等重点位置安装压力式或超声波水位计及水质多参数传感器,实时采集水位、PH、电导率、溶解氧、温度、浊度等关键指标数据,通过4G/LoRa/NB-IoT远程通信方式将数据上传至云平台进行分析与报警处理。
通过在排水渠、排水池、尾矿坝等重点位置安装压力式或超声波水位计及水质多参数传感器,实时采集水位、PH、电导率、溶解氧、温度、浊度等关键指标数据,通过4G/LoRa/NB-IoT远程通信方式将数据上传至云平台进行分析与报警处理。
应用原理
水位计通过感应水体对传感膜的压力或回波时间,计算出实时水位;水质传感器基于电化学、电导、电极或光学原理测量各类指标;控制终端实时采集数据并传输至平台,平台根据设定的阈值进行分析和预警。
水位计通过感应水体对传感膜的压力或回波时间,计算出实时水位;水质传感器基于电化学、电导、电极或光学原理测量各类指标;控制终端实时采集数据并传输至平台,平台根据设定的阈值进行分析和预警。
功能特点
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实时连续监测水位及多项水质指标
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远程无线传输,支持边远矿区部署
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数据平台支持曲线展示、报表导出与历史查询
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超限预警联动现场声光报警或平台推送
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模块化配置,便于根据地形与排水点调整布点策略
硬件清单
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压力式水位计或超声波水位计
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多参数水质传感器(PH、电导率、溶解氧、温度、浊度)
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数据采集终端
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无线通信模块(4G/NB-IoT/LoRa)
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太阳能电源系统(太阳能板+电池)
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防护箱、立杆、护罩等安装辅件
硬件参数(量程、精度)
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水位计量程:0~10米,精度±0.1%FS
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PH测量范围:0~14,精度±0.05
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电导率范围:0~20000 μS/cm,精度±1%FS
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溶解氧范围:0~20 mg/L,精度±0.2 mg/L
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浊度:0~1000 NTU,精度±2%FS
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通信方式:4G/NB-IoT/LoRa,自适应信号强度切换
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电源:20W太阳能板+24Ah锂电池,支持7天持续供电
方案实现
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现场勘测,确定排水节点及关键点位布设传感器
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安装水位、水质传感器及通信供电系统
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设置参数阈值,联调设备与数据平台
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启动监测系统,远程查看数据及状态
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自动采集上传,平台进行趋势分析与异常提醒
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支持移动端或网页端访问,远程监管和调度处理
数据分析
平台实时生成水位波动图、水质指标变化趋势图,支持历史数据对比、日均值分析、突变识别、污染时段划分等,帮助判断排水行为、污染扩散及季节性水文规律。
平台实时生成水位波动图、水质指标变化趋势图,支持历史数据对比、日均值分析、突变识别、污染时段划分等,帮助判断排水行为、污染扩散及季节性水文规律。
预警决策
系统可对接矿区调度与环保管理平台,一旦水位超限或污染物超标,即触发声光报警、短信通知及可选控制措施(如启动排水泵、关闭闸门),支持人工确认及自动响应机制。
系统可对接矿区调度与环保管理平台,一旦水位超限或污染物超标,即触发声光报警、短信通知及可选控制措施(如启动排水泵、关闭闸门),支持人工确认及自动响应机制。
方案优点
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实现矿区排水全过程自动监管
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大幅减少人工巡检次数与时间
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提高水污染事件识别与响应速度
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支持边远地区部署,系统维护成本低
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有助于构建绿色、安全、可持续的矿区运营环境
应用领域
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地下矿山排水出口
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地表采矿排水汇集区
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尾矿库下游排水监测
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废水收集池水质监管
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矿区边界水资源保护带
效益分析
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环保:提前识别污染风险,助力污染防控与治理
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安全:预防高水位或突涌引发的矿难及次生灾害
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经济:减少人工巡查频率,降低运维成本
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管理:提升矿区水资源监管自动化与可视化水平
国标规范
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GB/T 21246-2007《地下水动态自动监测系统技术规范》
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GB/T 14848-2017《地下水质量标准》
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HJ 91.1-2019《地表水环境质量监测技术规范》
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AQ 2001-2005《矿山安全监测系统通用技术要求》
参考文献
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《矿山生态环境保护与污染控制技术》
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《矿山水污染在线监测系统研究与应用》
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《基于无线传感的矿区水资源动态监管平台设计》
案例分享
在云南某金矿布设的水位水质在线监测系统,实现对尾矿区排水口水位和污染指标的连续监控。在一次暴雨引发尾矿池水位迅速上升时,系统成功预警,矿方及时启动排水措施,避免溃坝事故发生,监测数据亦成为环保评估与整改验收的重要依据。
在云南某金矿布设的水位水质在线监测系统,实现对尾矿区排水口水位和污染指标的连续监控。在一次暴雨引发尾矿池水位迅速上升时,系统成功预警,矿方及时启动排水措施,避免溃坝事故发生,监测数据亦成为环保评估与整改验收的重要依据。
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