露天矿山边坡监测系统详解

一、背景

我国成矿地质条件优越、矿种齐全配套、资源总量丰富，迄今为止已发现矿种多达 173种，丰富的矿产资源带来了庞大的采矿群体，我国现有矿山 10 万余座。受我国现阶段生产力发展水平影响，我国矿山安全生产形势依然严峻，特别是近年来矿山类事故多发，已引起了国家的高度重视。

露天矿山灾害具有频繁易发、分布广泛、影响深远等特点，一旦发生会直接损毁采矿设施，破坏矿产、水、土地等资源环境，甚至威胁人民群众生命和财产安全。因此，对露天矿边坡进行快速、实时、有效的形变监测和预警已成为当前矿山安全生产的首要任务。

二、系统介绍

露天矿山边坡监测系统通过实时监测技术，监测滑坡主体的位移变形及地下水位的变化情况，监测地表位移，地下水、内部位移等情况；对监测数据进行接收、管理、曲线成图、报警等；满足滑坡体数据管理中心和市局数据中心以及总站数据中心的数据共享。

三、监测内容

露天矿山边坡监测系统监测范围内容为：

1、表面变形监测；

2、内部变形监测；

3、视频监测；

4、地下水位监测；

5、地表水位监测；

6、地表裂缝监测 ；

7、雨量监测 ；

8、应力监测；

9、爆破振动监测。

四、系统原理

露天矿山边坡监测系统分为现场自动监测报警和分析发布两大部分，其中自动监测报警部分由传感器子系统、数据通讯子系统、服务器管理单元组成，分析发布部分由数据分析发布与信息共享系统组成：

传感器子系统：由测量机器人、基准点和监测棱镜、GNSS接收机和接收机天线、传感器等常规监测设备组成的原始监测数据采集单元。高精度、高质量的监测设备，科学合理的安排部署方案是该单元采集高精度的原始监测数据的必备条件。

数据通讯子系统：监测自动化的核心单元，其功能包括：监测设备的电源供给和控制、监测设备的测量控制和数据读取、服务器远程通讯和数据上传。该单元由高度集成的监测终端和其配件组成，设置完成后能独立控制监测设备完成自动化监测的测量全过程。

服务器管理单元：为安装自动化监测软件的控制中心服务器。其功能包括：监测终端的配置管理，原始数据的接收、解算和存储。监测软件的先进算法，能有效剔除粗差，并将气象传感器的数据带入解算，有效的保证监测系统输出数据的精度。

分析发布平台：用户云平台。基于B/S架构，ASP . NET技术开发的用户交互平台，便捷、友好、高度集成。实现系统架设完成后，客户只需要在浏览器就完成系统管理、数据查看、数据分析、生成报表等所有日常监测系统工作，简单智能，极大的提高了客户的工作效率。

五、系统主要功能

1、具有稳定可靠的采集、显示、存储、数据通信、管理、系统自检和报警功能；

2、具有远程控制功能，可通过串口利用网络对监控主机进行遥控监测，实现数据采集软件上的所有功能，并对数据采集软件中的历史数据有访问权限的进行提取；

3、可监测滑坡体的状态变化，在发现不正常现象时及时分析原因，采取措施，防止事故发生，以保证周围人民生命财产安全；

4、系统可定期进行观测数据的整编，可按要求输出日报/周报/月报模板，为以后的设计、施工、管理提供资料；

5、可随时对观测资料进行分析，进行技术鉴定，总结经验，为制定安全措施、评价滑坡体状态提供数据；

6、能根据实时采集数据自动绘出滑坡体地下水位变化线并给出相关数据；能对山体沉降和水平位移进行分析，并根据分析结果对形变的发展做出预测；

7、能综合历史数据和实时采集的渗流、水位、形变等数据，按照国家有关标准进行相关过程线分析、位势分析、滞后时间分析、沉降分析、水平断面分析、纵断面分析、等值线分析、安全状态分析等有关该山体滑坡的安全分析；

8、地质灾害安全报警与应急处置联动功能；监控系统设有自动预、报警功能，当监测参数有向危险状态演变时，系统将发出预警信息。当监测参数超过预设警戒值时，系统将发出报警信息。从而有效预防事故，为有关部门提供数据支持。信息可同步传输到现场值班室、总调度室、以及政府安监部门等。