北斗三号短报文终端露天矿山高边坡监测方案

随着采矿工作的不断推进，需要对采场边坡等存在安全隐患的边坡进行远程高精度实时监测，传统的人工检测手段工作量大、数据量小，不能满足实时监控的要求。因此，需要对传统技术手段进行扩充与数据融合，建立在线监测系统，以便及时监测到滑坡隐患，保证矿山安全生产。

露天矿山高边坡监测系统，及时捕捉边坡性状变化的特征信息，通过无线方式将监测数据及时发送到监测中心结合地表监测的雨量、位移、沉降、岩层内部应力、支护结构应力等信息，由专用的计算机数据分析软件处理，对边（滑）坡的整体稳定性做出判断，快速做出诸如边坡崩塌、滑坡等灾害发生的预警预报，更加准确、有效地监测灾情发生，且可为保证地质安全提供信息参考。

二、系统组成

露天矿山高边坡监测系统由数据采集端、数据传输与处理端、平台展示端三个部分组成。主要由倾角变送器、雨量计、水位计、水压计、沉降计及矿山高边坡监测平台组成，能因地制宜，集成深部位移监测、滑体地下水渗压监测、滑坡后缘拉张裂缝位移监测、雨量监测、地表水位监测、压力监测、地表水入渗监测等多种监测设备，为有关部门更全面地分析滑坡诱因，提前预警或工程治理设计，提供全面而准确的数据支撑。可以把矿山高边坡综合监测分为层：数据采集、数据传输、平台展示。

数据采集：实时感应边坡监测参数传感器的状态，如地下水位、土壤含水率、土压力、表面位移监测仪和视频监控摄像机，降雨量等前端感知设备；

数据传输：支持数据通信，可上、下双向通讯，支持无线蜂窝网络、短信、北斗、PSTN、超短波、ZigBee等通信方式。感应设备M21F2可通过监测预警平台的通讯方式，上行发送至监测控制中心平台。

平台应用：整合各层设备和系统功能，通过信号的连接，下发平台对前端感应器的命令，上传监测数据的采集、处理、存储和分析，实时联动前端各大监控设备，开启信息发布途径，实时展示信息数据和预警信息。

三、系统主要功能

数据实时监测：实现在线监测的地图显示、查看，包括监测设备的快速查询显示、监测数据展示、报警情况显示及监测数据曲线图的实时展示，通过系统主界面的显示功能，可以查看设备的位置、运行状态，实时掌握边坡的结构变化、降雨量、边坡位移的实时监测。

及时报警：通过布设在边坡内部和表面的各种类型的传感器，获取边坡变形、沉降、位移、土壤含水率、气象等相关数据。传输到相关软件系统，实现对整个边坡的全方位实时监测。等数据超过告警上限时系统自动根据该预警数据发布不同级别的报警信息。系统监测到的实时数据一旦达到预设的报警阈值，将自动产生报警信息，分级分人员进行自动发送预警，为边坡变形防范工作争取更充足的时间，降低灾害发生的可能性；矿山边坡管理人员、技术人员可通过电脑、手机等多种方式，实时查看和管理工程健康状况、历史变化等，高效便捷地进行边坡安全管理和维护。

视频远程监控：对矿山边坡的实时视频监控，用户可以从监控终端中实时的看到现场的视频图像，同时还可以通过软件控制现场摄像机镜头以及云台，根据需要调整光圈大小、焦距远近、变倍高低以及视频角度等，满足用户对现场多方位视频图像的监控需要，确保矿山高边坡运行安全。

 数据分析预判：对边坡土壤含水率、实时雨量、边坡位移历史数据等相关数据进行综合比较分析，推算出各类坝体运行数据的时间和空间的相关性，综合判断边坡健康状况。通过实时监测数据云端存储，结合历史数据定时生成报告，可以反映一段时间内坝体的实时变化情况，并提供工程健康状况综合评估、变化趋势预测和维护意见。

GIS模拟建模：在适用前提下将矿山边坡安全管理过程中的新思想、新方法融入到系统开发，做到数据和图形相融合、GIS与数学模型相结合，把科学计算的结果通过三维情景表现和动态的形式直观表现。

操作便捷：具备LCD液晶显示屏以及多功能输入键盘，用于现场参数设置、人工置数、安装调试、状态显示等功能，以及串口配置方式。 支持多种工作模式（包括自报式、查询式、兼容式等），最大限度降低功耗。

四、系统价值

系统将北斗卫星导航定位技术大智移云信息技术应用到矿山边坡安全隐患监测，可以全面提高安全监管水平，增强企业、社会、对于灾害的预警响应能力。通过在矿山边坡引进先进的监测设备、结合系统平台等手段，实现矿山边坡管理的信息化、实时化、网络化、图形化；实现客户端随时访问各矿山边坡系统的监测数据；使得矿山生产、信息中心安全管理人员可以实时直观的掌握矿山边坡的地下水位、表面位移变化、深部位移变化以及矿山边坡视频等实际动态，预警预报并指导生产。