露天礦山邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

一、背景我國成礦地質(zhì)條件優(yōu)越、礦種齊全配套、資源總量豐富，迄今為止已發(fā)現(xiàn)礦種多達(dá)173種，豐富的礦產(chǎn)資源帶來了龐大的采礦群體，我國現(xiàn)有礦山10萬余座，其中露天礦占70%。受我國現(xiàn)階段生產(chǎn)力發(fā)展水平影響，我國礦山安全生產(chǎn)形勢(shì)依然嚴(yán)峻，特別是近年來礦山類事故多發(fā)，已引起了國家的高度重視。2023年2月22日，內(nèi)蒙古阿拉善左旗新井煤業(yè)有限公司露天煤礦發(fā)生大面積坍塌，造成6人死亡，47人失聯(lián)。露天礦山災(zāi)害具有頻繁易發(fā)、分布廣泛、影響深遠(yuǎn)等特點(diǎn)，一旦發(fā)生會(huì)直接損毀采礦設(shè)施，破壞礦產(chǎn)、水、土地等資源環(huán)境，甚至威脅人民群眾生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此，對(duì)露天礦邊坡進(jìn)行快速、實(shí)時(shí)、有效的形變監(jiān)測(cè)和預(yù)警已成為當(dāng)前礦山安全生產(chǎn)的首要任務(wù)。系統(tǒng)介紹露天礦山邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)，監(jiān)測(cè)滑坡主體的位移變形及地下水位的變化情況，監(jiān)測(cè)地表位移，地下水、內(nèi)部位移等情況；對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、管理、曲線成圖、報(bào)警等；滿足滑坡體數(shù)據(jù)管理中心和市局?jǐn)?shù)據(jù)中心以及總站數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)共享。三、監(jiān)測(cè)內(nèi)容露天礦山邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)容為：1、表面變形監(jiān)測(cè)；2、內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)；3、視頻監(jiān)測(cè)；4、地下水位監(jiān)測(cè)；5、地表水位監(jiān)測(cè)；6、地表裂縫監(jiān)測(cè)；7、雨量監(jiān)測(cè)；8、應(yīng)力監(jiān)測(cè)；9、爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)。四、系統(tǒng)原理露天礦山邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分為現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警和分析發(fā)布兩大部分，其中自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警部分由傳感器子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊子系統(tǒng)、服務(wù)器管理單元組成，分析發(fā)布部分由數(shù)據(jù)分析發(fā)布與信息共享系統(tǒng)組成：傳感器子系統(tǒng)：由測(cè)量機(jī)器人、基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)棱鏡、GNSS接收機(jī)和接收機(jī)天線、傳感器等常規(guī)監(jiān)測(cè)設(shè)備組成的原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集單元。高精度、高質(zhì)量的監(jiān)測(cè)設(shè)備，科學(xué)合理的安排部署方案是該單元采集高精度的原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的必備條件。數(shù)據(jù)通訊子系統(tǒng)：監(jiān)測(cè)自動(dòng)化的核心單元，其功能包括：監(jiān)測(cè)設(shè)備的電源供給和控制、監(jiān)測(cè)設(shè)備的測(cè)量控制和數(shù)據(jù)讀取、服務(wù)器遠(yuǎn)程通訊和數(shù)據(jù)上傳。該單元由高度集成的監(jiān)測(cè)終端和其配件組成，設(shè)置完成后能獨(dú)立控制監(jiān)測(cè)設(shè)備完成自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的測(cè)量全過程。服務(wù)器管理單元：為安裝自動(dòng)化監(jiān)測(cè)軟件的控制中心服務(wù)器。其功能包括：監(jiān)測(cè)終端的配置管理，原始數(shù)據(jù)的接收、解算和存儲(chǔ)。監(jiān)測(cè)軟件的先進(jìn)算法，能有效剔除粗差，并將氣象傳感器的數(shù)據(jù)帶入解算，有效的保證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)的精度。分析發(fā)布平臺(tái)：用戶云平臺(tái)。基于B/S架構(gòu)，ASP.NET技術(shù)開發(fā)的用戶交互平臺(tái)，便捷、友好、高度集成。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)架設(shè)完成后，客戶只需要在瀏覽器就完成系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)查看、數(shù)據(jù)分析、生成報(bào)表等所有日常監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作，簡單智能，極大的提高了客戶的工作效率。五、系統(tǒng)主要功能1、具有穩(wěn)定可靠的采集、顯示、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)通信、管理、系統(tǒng)自檢和報(bào)警功能；2、具有遠(yuǎn)程控制功能，可通過串口利用網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行遙控監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集軟件上的所有功能，并對(duì)數(shù)據(jù)采集軟件中的歷史數(shù)據(jù)有訪問權(quán)限的進(jìn)行提?。?、可監(jiān)測(cè)滑坡體的狀態(tài)變化，在發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時(shí)及時(shí)分析原因，采取措施，防止事故發(fā)生，以保證周圍人民生命財(cái)產(chǎn)安全；4、系統(tǒng)可定期進(jìn)行觀測(cè)數(shù)據(jù)的整編，可按要求輸出日?qǐng)?bào)/周報(bào)/月報(bào)模板，為以后的設(shè)計(jì)、施工、管理提供資料；5、可隨時(shí)對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行分析，進(jìn)行技術(shù)鑒定，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為制定安全措施、評(píng)價(jià)滑坡體狀態(tài)提供數(shù)據(jù)；6、能根據(jù)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)自動(dòng)繪出滑坡體地下水位變化線并給出相關(guān)數(shù)據(jù)；能對(duì)山體沉降和水平位移進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)形變的發(fā)展做出預(yù)測(cè)；7、能綜合歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)采集的滲流、水位、形變等數(shù)據(jù)，按照國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)過程線分析、位勢(shì)分析、滯后時(shí)間分析、沉降分析、水平斷面分析、縱斷面分析、等值線分析、安全狀態(tài)分析等有關(guān)該山體滑坡的安全分析；8、地質(zhì)災(zāi)害安全報(bào)警與應(yīng)急處置聯(lián)動(dòng)功能；監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)有自動(dòng)預(yù)、報(bào)警功能，當(dāng)監(jiān)測(cè)參數(shù)有向危險(xiǎn)狀態(tài)演變時(shí)，系統(tǒng)