Construction of multi-factor identification model for real-time monitoring and early warning of mine water inrush

As a new technical means that can detect abnormal signs of water inrush in advance and give an early warning,the automatic monitoring and early warning of water inrush in mines has been widely valued in recent years.Due to the many factors affecting water inrush and the complicated water inrush mechanism,many factors close to water inrush may have precursory abnormal changes.At present,the existing monitoring and early warning system mainly uses a few monitoring indicators such as groundwater level,water influx,and temperature,and performs water inrush early warning through the abnormal change of a single factor.However,there are relatively few multi-factor comprehensive early warning identification models.Based on the analysis of the abnormal changes of precursor factors in multiple water inrush cases,11 measurable and effective indicators including groundwater flow field,hydrochemical field and temperature field are proposed.Finally,taking Hengyuan coal mine as an example,6 indicators with long-term monitoring data sequences were selected to establish a single-index hierarchical early-warning recognition model,a multi-factor linear recognition model,and a comprehensive intelligent early-warning recognition model.The results show that the correct rate of early warning can reach 95.2%.

基于PLC的油田注水全自动监控模型构建

油田注水全自动监控能够减少能耗,为实现油田注水全自动监控,构建一种基于PLC的油田注水全自动监控模型。首先设定监测目标,将注水量、供水量、注水井压力和注水井总流量作为约束条件,并建立基于油压、套压、注水水质、注水量、注水温度等预警指标,采用PID与PLC结合的方法实现油田注水全自动监控。实验结果表明,所提油田注水全自动监控模型在注水量监控、缓存罐液位监测、回水管路液体压力、油压监测等方面具有较高的准确性,能够满足方法设计需求,具有一定应用价值。

不同影像处理方法在大坝施工范围识别中的应用分析

【目的】施工范围是大坝建设过程中施工精细化管理的基础内容,传统的施工范围识别方法主要是人工解译,效率低、成本高、主观性强。将影像智能解译的新方法应用于大坝施工范围识别成为一项有挑战性的技术问题。【方法】以我国贵州省凤山水库为研究区,通过对大坝施工范围特点与现有常用的遥感影像解译方法的分析,针对大坝施工范围具有的区域面积大且连续、地物复杂、人工扰动性程度高等特征,选用高分二号和哨兵二号遥感影像,研究不同的遥感影像解译方法在大坝施工范围自动识别的应用效果。【结果】文中用到的三种方法均取得较好的结果,且分别具有不同的优势。【结论】结果表明,基于影像分割的施工范围识别方法、基于变化检测的施工范围识别方法和基于影像智能分类的施工范围识别方法均能取得较好的识别结果,其中第二种方法最优,且无需人工干预;第三种方法次之,但是方法二和方法三对样本的数量和质量依赖性较高,且存在离散图斑错分的现象;第一种方法容易受阈值的选择和叠加分析的影响,识别精度低于后两种,但是处理流程简单、容易实现。

基于主成分分析法对乐山市2022年度水环境评价研究

为了解2022年度乐山市水环境状况,利用主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)对乐山市辖区内13个国、省控水质自动监测站2022年度监测数据进行分析,并计算出各个站点主成分综合得分。结果表明:茫溪大桥得分最高,水质最差,水质类别为Ⅳ类,其余站点水质类别均未超过Ⅲ类。建议应进一步加强对茫溪河的污染管控和治理,特别是加强涉磷污染物的排放管理。

河流水质自动监测站取水平台优化设置技术要点与案例

水质自动站是获取水环境质量数据的重要手段。国家相关标准对于水质自动站站址选择做了原则性的规定,但是自动站取水口受河道冲淤,人类活动的影响,可能影响监测结果的代表性和准确性。本文介绍了自然河流水质自动站取水平台优化设置的技术要点:自然河流水质自动站站址选择尽可能选择顺直或尽可能不受冲淤影响的河段、取水平台位置的99%水位保证率下水深不小于1m、流速不小于断面平均流速的30%。以阿七大桥水质自动站为例,分析了取水平台受下游电站运行和河道冲淤对取水平台获环境的影响,明晰了获取水样代表性不足的原因,提出阿七大桥断面取水口位置优化建议。

长距离输水管道自动化监控系统的设计与研究

为实现提高长距离输水管道远程调度、智能监控及安全监测之目的,本文在南水北调“北三县”供水工程中引入自动监控、视频监控、分布式光纤传感技术及智能井盖监测技术,并重点介绍了综合管控平台应用管理中管网漏损监测子系统与智能井盖监测子系统的工作原理。在综合管控信息化平台大数据的支撑下,实现了对供水工程内全要素及供水调度管理全过程的精准化、智能化监控,特别是,解决了长距离管网漏损的预警监测、故障定位及阀井井盖的实时状态监测、有限空间监控,对于供水工程的安全运行具有重大意义。

基于分光光度法的小型水质四参数合一自动监测仪

针对当前环保领域对水质参数监测的需求,研制了一种小型的氨氮、总磷、总氮、高锰酸盐指数四种参数合一的水质自动监测系统。该系统采用了基于分光光度法和使用ARM的多任务实时操作系统的方法,可同时进行四种水质参数的检测,也可以单独检测其中任一水质参数。通过按照环保标准对该系统进行性能检测,计算得出氨氮、总磷、总氮和CODMn的重复性误差分别为1.12%、1.93%、1.12%和1.09%,线性误差分别为2.38%、1.06%、0.79%和3.2%,均明显高于标准规定的误差要求。测试结果表明,该仪器测量精度高,运行稳定可靠,提高了测试效率。

煤矿智能型水处理净化站的应用

针对目前煤矿井下水质差、硬度高、多余物和酸碱盐离子偏高等现象,基于水质问题对液压系统相关设备造成损坏等现状,介绍了一种煤矿智能型水处理净化站设备的结构、工艺、原理、功能及关键技术。重点围绕该设备的主要功能:三级过滤、自动清洗、自动监测、自动加药和远程监控等方面,对涉及的关键技术进行了介绍。该设备三级过滤通过3种滤材产出3种过滤精度的水质;自动清洗通过3种清洗设备实现免人工维护;自动加药通过液力加药装置实现药物自动加注;远程监控通过系列传感器、控制主机、以太网等实现在线监测。该设备在神东某矿井下投入使用后,能显著去除该矿井下水中酸碱盐离子,水处理前后去离子效果显著;在井下采用压差和时间模式,实现三级智能清洗,在煤矿设备自动化技术推广和远程监控方面进行实践应用,实现了井下实时自动数据上传至地面监控。该设备在满足井下设备对产水水质和流量的前提下,实现了自动监测、无人值守,降低了劳动强度,提高了煤矿设备井下管理水平和生产效率,值得进一步推广和应用。

基于在线监测的龙溪河水质时空特征及成因分析

根据2019-2023年龙溪河水质自动监测数据,对龙溪河水质时空变化情况进行分析。结果表明:龙溪河入境水质对泸州段水质影响较大;结合Spearman秩相关系数分析发现,龙溪河入境断面的总磷和高锰酸盐指数整体呈升高趋势,而在泸州段均出现不同程度改善。龙溪河沿岸农业源、生活源较多,加之枯水期流量小、流速慢,导致龙溪河枯水期出现了富营养化现象,致使污染物富集和水质恶化。基于此,从强化区域联防联控、水域岸线管理保护、实施污染防治措施三方面提出了综合提升龙溪河水质的建议。

潮白河向阳闸自动化监控系统的改造与应用

为提高向阳闸的运行效率,对潮白河向阳闸自动化监控系统进行了升级改造。该系统可实时监测水位、水流和闸门状态等关键参数,并通过无线通信技术将数据传输至远程控制中心,实现了闸门自动调节水位和流量的功能。监控系统用于实现对向阳闸的远程监测、自动控制和数据记录,提高了闸门的流量控制精度。自动化监控系统关键技术的应用提高了潮白河水利工程的运行效率,为水利工程的智能化和自动化发展提供了有益探索和借鉴。

琼江支流蟠龙河水质状况及高时间分辨率下典型月份水质趋势分析

水环境问题关乎人类和生态安全,近年来部分河流富营养化水华现象引发关注。选取四川琼江支流蟠龙河为研究区域,采用单因子评价法、改进的内梅罗污染指数法和主成分分析法分析“十四五”以来蟠龙河水质状况,并利用藻类数据与水质同步监测数据,在高时间分辨率下分析典型月份水质趋势。结果表明:蟠龙河2021年、2022年整体水质较好,氮磷对水质影响最大,2022年4月出现蓝藻水华,上游段元坝子水质受影响较重,Ad、chla、COD_(Cr)和TP呈极强的正相关性。同年12月中游段跑马滩水质受影响较重,更可能受到藻类衰亡等内源性污染释放影响。研究表明:当前限制蟠龙河水质进一步改善的因素已由点源污染、面源污染转变为河流富营养化藻类水华所致的水生态问题。氮磷输入增加、径流量不足、高温少雨等多因素综合作用是形成水华的主要原因。蟠龙河水质现状更可能受制于藻类生长周期影响,不同河段水环境差异明显,流域治理需更具针对性。

离子色谱技术在地下水污染源水质监测中的应用

目的由于现行技术在地下水污染源水质监测中应用效果不佳,污染物回收率较低,而且相对标准偏差(RSD)比较高,针对线性方法存在的缺陷,提出本研究技术在地下水污染源水质监测中的应用。方法使用自动取样装置在地下水污染源上游采集水样并过滤。通过对各污染物标准溶液进行稀释,配制标准工作溶液,利用离心器对水样进行离心处理,利用离子色谱仪检测水样,根据标准工作曲线识别污染物以及生成对应的离子色谱图,根据污染物离子含量计算质量浓度,以此完成基于离子色谱技术的地下水污染源水质监测。结果本研究技术污染物回收率在90%以上,RSD值低于0.1。结论本研究技术在地下水污染源水质监测中具有良好的适应性与可靠性。

煤矿矿井水污染源自动监测及综合防治技术研究

煤矿开采造成了矿井水污染问题,威胁人们的身体健康,为此,研究煤矿矿井水污染源自动监测及综合防治技术。以陕西省西安市彬长矿区为研究区域,分析该矿区的基本概况。对研究区域矿井水污染源开展自动监测,分析矿井水污染的主要来源。利用化学物质对水入射光线的吸附与分散效应进行水质参数监测,根据监测结果通过从源头控制、污染治理、矿井水资源化和优化排放方式四个防治措施实现研究矿区矿井水的综合防治。实验结果表明,所提方法的污染源监测精度较高,监测误差能够控制在1%以内,应用效果较好。

总磷在线分析仪的准确性及影响因素分析——以泸州市水质自动监测站为例

为分析总磷在线分析仪的准确性及影响因素,回顾性分析2023年泸州市省级水质自动监测站中3款不同型号的总磷在线分析仪全年的质控监测数据。结果表明:采用钼酸铵分光光度法的总磷在线分析仪具有较高的准确性、稳定性和线性,但受仪器试剂浓度和仪器校准曲线的影响,会阶段性出现测量偏差。实际水样的加标回收和实验室比对结果表明,浊度会影响分析结果的准确性,其中具有浊度补偿功能的仪器受浊度影响较小。

水质自动监测系统设计及应用

从水生态环境保护的实际需求出发,深入分析水生态环境保护的重点,设计水质自动监测系统,并应用于水环境保护,进行工业污水、地表水、水库水水质监测,同时提出水质监测注意事项,旨在为提高水质监测水平提供参考。

珠三角滨海地区地下水水质自动监测技术的适用条件和方法初探

针对珠三角滨海地区地下水含有高氯化物、高铁离子等的水质特征,通过开展多次自动仪器与实验室手工比对监测,验证了氨氮、耗氧量(CODMn法)、锰、氯化物等水质参数自动监测分析方法在地下水中的适用性。结果表明,使用蒸馏预处理+水杨酸分光光度法自动仪器监测该区域地下水中的氨氮,其监测结果与实验室手工监测结果有较好的一致性,潜水井相对误差为2.15%~22.7%,承压水井相对误差为2.82%~9.45%;使用高锰酸钾氧化-光度滴定法自动仪器监测该区域地下水潜水中的耗氧量,其监测结果与实验室手工监测结果一致性较好,相对误差为9.17%~12.9%;使用高碘酸盐法自动仪器监测该区域地下水中的锰,其监测结果与实验室手工监测结果有较好的一致性,潜水井相对误差为5.78%~23.2%,承压水井相对误差为8.94%~35.1%;使用离子选择性电极法自动仪器监测该区域地下水中的氯离子,其监测结果与实验室手工监测结果均有较好的一致性,潜水井相对误差为3.01%~29.4%,承压水井相对误差为0.61%~9.95%。该研究可为建立统一、规范的地下水水质自动监测技术体系提供经验和参考。

工业厂房+高架仓库自动灭火系统设计重点及思考

工业厂房+高架仓库消防系统应项目的需求和建筑高度、使用功能、货架形式的多样性涉及到防火分隔水幕、自动消防炮、顶板下的喷水灭火系统、货架内喷水灭火系统多个系统的选择。就某化妆品工业建筑的工程实例及设计特点,介绍工业建筑的水消防系统,进一步就如何更好的执行《自动喷水灭火系统设计规范》(GB 50084-2017)、《自动跟踪定位射流灭火系统技术标准》(GB 51427-2021)进行探讨。

新型水中痕量重金属锑在线自动监测仪器的性能优化比对研究

为攻克分光光度法在检出限、萃取剂用量以及抗干扰能力等方面的技术难点,优化研制出一套新型水中痕量锑在线自动监测仪,并选取5种型号的锑在线自动监测仪,进行性能比对研究。结果表明,新型锑在线自动监测仪的萃取剂用量小于2 mL、检出限低至1μg/L、线性误差小于2.5%、相对误差小于5%、加标回收率范围88.2%~104%、精密度相对偏差小于2%、量程漂移小于2%,均优于其他4种型号,能较好地应用于地表水中锑的实时监测和预警防控。

水质自动监测质量管理体系与质控措施研究

水质自动监测系统是通过应用物联化技术、自动测量技术、传感技术以及预警监测等技术连续监测和远程监控水质变化情况的在线自动监测系统。水质自动监测站是国家监测网络的重要组成部分,其数据能反映水环境质量现状及变化趋势,是评价水体污染治理成效的重要依据,同时也是污染物溯源追踪、支撑生态环境执法的重要手段。为了保证自动监测数据真、准、全,需建立完善质量管理体系和通过内部质控与外部质控相结合的方式落实好质量控制措施,保障水质自动监测站持续有效运行。

基于无人机遥感技术的水库水位自动化预警方法

针对当前水库水位自动化预警方法存在预警时效性差、精准度低、与实际单位线误差大的问题,提出基于无人机遥感技术进行水库水面监测的自动化预警方法,通过考虑水库监测区域的地理位置对整体监测区域影响进行无人机飞行航线规划,采用无人机遥感技术获取水库水面监测信息,按照由轻到重的级别设立黄、橙、红三种水库水位预警线,依据各时段内不同的降水频率给水库水位带来的动态变化,实现水库水位自动化预警。实验结果表明,该方法的预警时效性强、精准度高、与实际单位线误差小。