Устройство, способ и система мониторинга - RU2019113987A

1. Устройство для применения в регистрации данных от текучей среды внутри области материала при проведении кучного выщелачивания, причем устройство включает: одну или более цепочек датчиков, размещенных в области анализируемого материала, причем каждая цепочка датчиков включает в себя коммуникационный кабель и два или более твердотельных датчиков, размещенных вдоль длины коммуникационного кабеля, причем датчики адаптированы для периодического получения данных от датчиков, относящихся к химическим свойствам текучей среды, окружающей датчик, на протяжении предварительно определенного периода времени, и для передачи данных от датчика через коммуникационный кабель на один или более сетевых концентраторов.

2. Устройство по п. 1, в котором один или более твердотельных датчиков представляют собой один или более из потенциометрических датчиков, амперометрических датчиков, кулонометрических датчиков, импедиметрических датчиков, и вольтамперометрических датчиков.

3. Устройство по п. 2, в котором потенциометрический датчик представляет собой ион-селективный электрод.

4. Устройство по п. 2, в котором два или более твердотельных датчиков приспособлены для вывода выходных данных или данных, показательных для химических свойств текучей среды, окружающей датчик, причем химические свойства включают одно или более из окислительно-восстановительного потенциала (ORP), ионов растворенных металлов, растворенного кислорода, растворенного СО₂, растворенного H₂S; и/или концентраций, молярностей, потенциалов или парциальных давлений представляющих интерес химических веществ, или других наблюдаемых физических или химических явлений, для передачи выходных данных на сетевой концентратор.

5. Устройство по п. 1, в котором два или более твердотельных датчиков предназначены для вывода выходных данных или данных, показательных для изменения на протяжении предварительно определенного периода времени химических свойств окружающей датчик текучей среды, причем химические свойства включают одно или более из окислительно-восстановительного потенциала (ORP), ионов растворенных металлов, растворенного кислорода, растворенного СО₂, растворенного H₂S; и/или концентраций, молярностей, потенциалов или парциальных давлений представляющих интерес химических веществ, или других наблюдаемых физических или химических явлений, на протяжении предварительно определенного периода времени для передачи выходных данных на сетевой концентратор.

6. Устройство по п. 1, дополнительно включающее один или более электродов сравнения.

7. Устройство по п. 6, в котором электрод сравнения представляет собой твердотельный электрод сравнения.

8. Устройство по п. 6, в котором один или более датчиков связаны с твердотельным электродом сравнения.

9. Устройство по п. 8, в котором один или более датчиков регистрируют данные датчика относительно химических свойств одновременно.

10. Устройство по п. 8, в котором один или более датчиков регистрируют данные датчика относительно химических свойств путем временнóго мультиплексирования.

11. Устройство по п. 1, в котором одна или более цепочек датчиков размещены в виде двумерной пространственной структуры.

12. Устройство по п. 2, в котором двумерная пространственная структура представляет собой матрицу.

13. Устройство по п. 1, в котором одна или более цепочек датчиков размещены в виде трехмерной пространственной структуры.

14. Устройство по п. 13, в котором трехмерная пространственная структура представляет собой спираль.

15. Устройство по п. 1, в котором две или более цепочек датчиков размещены в первой плоскости.

16. Устройство по п. 1, в котором две или более цепочек датчиков размещены во второй плоскости.

17. Устройство по п. 1, в котором две или более цепочек датчиков размещены в третьей плоскости.

18. Устройство по п. 1, в котором две или более цепочек датчиков размещены как в первой, так и во второй плоскости, в первой, второй и третьей плоскости, или в их комбинации.

19. Устройство по любому из пп. 15-18, в котором две или более цепочек датчиков размещены по существу параллельно друг другу.

20. Устройство по п. 2, в котором два или более твердотельных датчиков адаптированы для дополнительной выдачи выходных данных или данных, показательных для одного или более из общего давления, расхода потока, влажности, электрического сопротивления, электрической проводимости, диэлектрической проницаемости, температуры, или других отслеживаемых физических признаков, для передачи выходных данных на сетевой концентратор.

21. Устройство по п. 1, в котором твердотельные датчики включают ион-селективные электроды, электроды для вольтамперометрии, амперометрические датчики, такие как датчики растворенного кислорода и сульфида, для спектроскопических методов, таких как инфракрасная спектроскопия с Фурье-преобразованием (FTIR).

22. Устройство по п. 1, в котором два или более твердотельных датчиков адаптированы для выведения выходных данных, показательных для изменения одной или более характеристик из общего давления, расхода потока, влажности, электрического сопротивления, электрической проводимости, диэлектрической проницаемости, температуры, или других отслеживаемых физических признаков, на протяжении предварительно определенного периода времени, для передачи выходных данных на сетевой концентратор.

23. Устройство по п. 1, в котором выходные данные дополнительно включают идентификатор местоположения датчика, уникальный идентификатор датчика, отметку времени и отметку даты, и координаты местоположения.

24. Способ получения данных о текучей среде внутри области анализируемого материала, причем способ включает: размещение одной или более цепочек датчиков в области анализируемого материала, причем каждая цепочка датчиков включает в себя коммуникационный кабель и два или более твердотельных датчиков, размещенных вдоль длины коммуникационного кабеля, причем датчики адаптированы для периодической регистрации данных датчика относительно химических свойств окружающей датчик текучей среды, на протяжении предварительно определенного периода времени, и для передачи данных датчика через коммуникационный кабель на один или более сетевых концентраторов.

25. Способ получения данных о текучей среде внутри области анализируемого материала, причем способ включает: выкапывание траншеи в анализируемом материале, размещение одной или более цепочек датчиков в траншее, причем каждая цепочка датчиков включает коммуникационный кабель и два или более твердотельных датчиков, размещенных вдоль длины коммуникационного кабеля, причем датчики адаптированы для периодической регистрации данных датчика относительно химических свойств окружающей датчик текучей среды, на протяжении предварительно определенного периода времени, и для передачи данных датчика через коммуникационный кабель на один или более сетевых концентраторов.

26. Способ контроля действия процесса выщелачивания, включающий:

а) формирование выщелачиваемой области, имеющей один или более слоев/засыпок в куче;

b) размещение одной или более цепочек датчиков внутри одного или более слоев/засыпок, причем каждая цепочка датчиков включает коммуникационный кабель и два или более твердотельных датчиков, размещенных вдоль длины коммуникационного кабеля, причем датчики адаптированы для периодической регистрации данных датчика относительно химических свойств окружающей датчики текучей среды в слоях/засыпках на протяжении предварительно определенного периода времени, и для передачи данных датчика через коммуникационный кабель на один или более сетевых концентраторов, тем самым представляя данные датчика относительно процесса выщелачивания;

с) моделирование процесса выщелачивания с использованием данных датчика; и

d) корректирование течения процесса выщелачивания на основе данных датчика.

27. Способ по п. 26, в котором цепочка датчиков размещается между одним или более слоями/засыпками.

28. Система контроля течения процесса выщелачивания, включающая:

а) выщелачиваемую область, имеющую один или более слоев/засыпок;

b) одну или более цепочек датчиков, размещенные в одном или более слоях/засыпках, причем каждая цепочка датчиков включает коммуникационный кабель и два или более твердотельных датчиков, размещенных вдоль длины коммуникационного кабеля, причем датчики адаптированы для периодической регистрации данных датчика относительно химических свойств окружающей датчики текучей среды в слоях/засыпках на протяжении предварительно определенного периода времени, и для передачи данных датчика через коммуникационный кабель на один или более сетевых концентраторов, тем самым представляя данные датчика относительно процесса выщелачивания, и

с) компьютерный процессор для:

i. моделирования процесса выщелачивания с использованием данных датчика; и

ii. корректирования процесса выщелачивания на основе данных датчика.