无线AP在尾矿库在线安全监控中的应用

无线AP在尾矿库在线安全监控中的应用

罗天华

罗天华（四川会理铅锌股份有限公司四川凉山615105）

【摘要】无线AP在尾矿库在线安全监控设备数据传输及视频信号传输系统中的应用。可以对尾矿坝进行时时监控。并通过尾矿库无线安全监控平台建立全公司无线安全局网。

【关键词】网络无线AP视频信号采集监控

中图分类号：Ｇ71文献标识码：Ａ文章编号：ISSN1004-1621（2013）06-020-02

引言

近几年来，我国大中型矿山企业尾矿库多次出现溃坝事故，造成人员伤亡，还给国家和企业造成经济损失。为此，国务院发布《关于进一步加强安全生工作通知》（国发[2010]23号），要求2013年底前对三等以上尾矿库必须建立在线安全监测系统。指出在尾矿库在线安全监控设备中，采用无线网络传输信号可降低公司投入成本；施工方便；能实现公司领导、尾矿库管理人员足不出户，在总部和生活区也能监控尾矿库的情况。

一、尾矿库在线安全监控系统具体操作

尾矿库在线安全监控系统主要监控库内渗流量、库水位、坝体浸润线、坝体位移、干滩长度、干滩斜率、坝面情况、放矿口、排放口和排放出水口。

1、尾矿库内渗流量监测，在尾矿库内安装雨量计，统计日、月、年尾矿库渗流量多少。

2、尾矿库水位监测，在尾矿库蓄水处安装投入式液位变送器对水位变化监测。

3、尾矿库坝体浸润线监测，在每期坝坝体内埋上浸润管，浸润内安装投入式液位变送器对浸润管水位进行监测。

4、尾矿库坝体位移监测，在每期坝坝面上安装GPS定位天线，尾矿库周围有山体，山体上也要安装GPS定位天线。

5、尾矿库干滩长度、干滩斜率监测，在尾矿库干滩测绘6-10个坐标点和干滩顶部安装超声波物位仪通过这几点测数据就能算出干滩斜率，用库水探头坐标、滩顶探坐标、干滩斜率、库水位等数据能得到尾矿库干滩长度。

6尾矿库坝面情况、放矿口、排放口和排放出水口监测，在尾矿库坝面情况、放矿口、排放口和排放出水口等处安装摄像头。

二、无线网络优点

1、综合成本低。只需一次投资，无须挖沟管理，特别适合室外距离远及已装修好的现场；在通常情况下，用户往往由于受到地理环境和作业环境限制，例如山地、港口和开阔地等持殊地理环境，对有线网络、有线传输的布线工程带来不便；采用有线网络的施工周期将很长甚至根本无法实现。这时采用无线网络可以摆脱线缆的束缚，安装周期短，维护方便，扩容能力强。

2、组网灵活，可扩展性好，即插即用。管理人员可以迅速将新无线网络点加入现有网络中，不需要为新传输铺设网络，增加设备，轻而易举地实现远程无线监控。

三、无线网络对信号的采集和数据的传输

1、尾矿库坝体院浸润线探头、库水探头都是采用通投入式液位变送器跟水位压差输出4-20mA电流信号。4-20mA信号通数据采集转换（数字信号）后接入网络串口服务器（如图1），通过无线AP传输到采集服务器分析，合入尾矿库在线安全监控服务器尾矿库在线监控软件显示出来。

图1浸润线信号采集结构图

2、尾矿库滩顶、干滩斜率探头，都是采用不接触式超声波物位计，通过它测量物体位置变多少，超声波测出输出4-20mA电流信号。信号采集器和坝体浸润线相同（如图1），通过无线AP传输到采集服务器分析，合入尾矿库在线安全监控服务器尾矿库在线监控软件显示出来。

3、GPS定位系统有专业公司制作，它的采集器有网络接口，可以通过网络传GPS天线采集信号，如GPS采集器与别采集器相龄，在有线网内加一个网络交换机，才接如无线AP有线网接口。如没有相龄采集器，只要再安装一个无线AP转输信号即可。信号通过无线AP传到GPS服务器专业软件进行分析。合入尾矿库在线安全监控服务器尾矿库在线监控软件显示出来。

4、摄像头探头是很成熟技术。视频信号调制无线信号通过天线发射出去，视频服务器通过视频采集器，接上无线AV接收机通天线，接收摄像头的视频图像。如采用云台摄像头可以通过485无线指令发射和指令接收机摇控云台摄像头。视频服务器上视频软件将视频图像及485通讯转换成网络行试，通过无线AP传输。各监控点有专业网络视频分控软件显示。

四、无线AP传输设置方案

1、在尾矿库在线监控设备机房安装一台无线AP，装上全向线，各站点AP装上定向天线如（图2），各站点AP天线都要对到接入点的AP天线上。一个AP接入点能同时对多个站点。

图2尾矿库在线监控无线AP分布图

2、无线AP设置，要给所有无线设置相同网段，每个AP固有IP地址。如总部局网IP是192.168.0.×，哪么各接入点AP和站AP，IP地址要设192.168.0.×，就能组成完整网络。接入点AP的工作模式设成无线AP（AccessPoint），站点AP工作模式站（station）。所有无线AP的网络模式设成网桥。

如有用无线AP接本网络浏览Internet网，要设置所经过的无线AP的网关、主DNSIP、备用DNSIP的IP地址如（图3）设置，客户端电脑相同方式设置网关、主DNSIP、备用DNSIP的IP地址才能浏览网页也不影响浏览尾矿库在线监控网页面。

3、无线AP选型，如传输速率：54Mbps、150Mbps、300Mbps等，无线传输功率从几毫瓦至上千毫瓦，如在尾矿库在线安全监控内坝上各站点AP与机房AP相距只几百米可采用传输速率54Mbps，无线传输功率100毫瓦的AP，但机房接入点AP和总部站点AP要传输接收视频信号和远距离传输就要传输速率150Mbps以上（有几路视频信号），无线传输功率几百上千毫瓦（要传输距离）。

图3无线AP网络IP设置

五、无线网络扩展

通过尾矿库无线安全监控平台建设全公司无线局网，只要总部增加一台AP和全向天线设为接入点。就能建立完整公司内部无线网络。

六、结束语

对于无线AP安装时要考虑避雷措施，要增设网络避雷针、避雷器。AP天线之间不能有大遮挡物。选用AP时要考虑传输距离，需要传输速率实现本网络要求。

参考文献

1、《无线网络知识》

2、《无线网络技术应用》