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智能边坡监测系统

如何构建“空天地”一体化的矿山边坡监测体系?

引言:随着我国基础设施建设和矿产资源开发的不断推进,边坡安全问题日益凸显。矿山边坡的稳定性不仅关系到工程的顺利进行,更直接影响人民生命财产的安全。传统的边坡监测方式存在效率低、成本高、数据滞后等问题,难以满足现代工程安全的需求。因此,引入智能化、自动化的边坡监测系统显得尤为关键。

矿山边坡监测政策要求

国家对露天矿山边坡监测的具体要求

国家矿山安全监察局发布的《露天矿山边坡监测系统建设及联网工作的通知》明确了针对露天矿山安全监管的新举措。该通知要求在三年内建立全国露天矿山安全生产风险监测预警系统,并重点完成对露天煤矿的边坡监测系统建设及联网。

矿山边坡监测成为政策焦点的原因

近年来,多起重大矿山事故的发生,暴露出边坡失稳带来的严重安全隐患。因此,国家高度重视露天矿山边坡监测系统的建设和联网工作,旨在通过科技手段提升矿山安全管理水平。

边坡监测系统需满足的标准

监测内容涵盖表面变形、视频监控、内部变形、应力监测、地下水位、爆破振动及降雨量等。其中,表面变形和视频监控为必监测项目,其他项目依据现行标准和矿山安全监管要求设定。

智能边坡监测系统
智能边坡监测系统

矿山边坡监测面临的挑战

传统监测方式的局限性

传统的人工监测方法依赖人力,存在时间延迟及准确度不足的问题,无法及时应对突发状况。尤其是在恶劣天气条件下,监测工作更加困难,且存在较高的安全风险。

当前自动化监测技术的进展

随着物联网、传感器技术、遥感技术等的发展,多学科联合研究成为可能。自动化监测技术逐步从单体监测向区域监测转变,从群测群防向专业化自动化转变,从单一地面监测向空-天-地多源立体监测转变。

矿山监测数据孤岛问题的解决

监测过程中信息不共享导致数据孤岛,难以形成系统化监管合力。为此,需建立跨部门、跨地域的信息共享平台,实现数据互联互通。

高精度边坡监测系统的工作原理

高精度监测系统的核心技术

该系统使用高精度科学地震仪器、数据采集系统和云平台,自动采集边坡的深部位移、表面位移、沉降、变形、裂缝及雨量等参数。通过北斗/GNSS、InSAR、地基雷达等多种传感技术,构建“空-天-地-深”一体化立体监测体系。

系统的智能预警机制

系统通过大数据分析和人工智能技术,预测边坡的变形趋势和发展方向。一旦检测到异常情况,系统会立即触发预警机制,通过不同等级的颜色标识(红、橙、黄、蓝),提醒相关人员采取措施。

监测数据的传输与处理方式

监测系统采用先进的4G通信技术,确保数据能够高效无线传输至监控平台。数据经过初步处理后,上传至云端进行深度分析。此外,系统还支持太阳能供电,确保在偏远地区也能稳定运行。

矿山边坡监测系统的适配性

系统对矿山复杂地质条件的适配

针对矿山复杂的地质环境,系统采用多种传感器组合监测方案。例如,使用GNSS高精度定位仪器监测位移,通过无线崩塌计监测岩体微动情况,利用拉绳式裂缝计远程高频监测裂缝变化,以及翻斗式雨量计提供精确降雨数据。

系统应对极端天气的能力

系统采用全天候监测模式,不受雨、雾、霜、雪等恶劣天气影响。GNSS技术可实现不受光照和视线限制的全天候监测,同时系统配备太阳能供电设备,确保在无外部电源的情况下也能长时间稳定运作。

系统的远程监控支持

系统支持远程监控和数据即时传输,用户可通过手机APP或电脑终端随时查看监测数据。系统预留485通信接口,可实现与其他设备的联动,极大地提升了系统的可操作性和灵活性。

智能边坡监测系统的应用价值

提升矿山安全管理水平

智能边坡监测系统能够显著降低地质灾害风险,提高预警及时性和准确性。通过实时监测边坡状态,及时发现潜在的安全隐患,为决策提供数据支持,优化应急预案与资源调度,提升矿山安全管理水平。

降低人工巡检成本

自动化监测减少了人工巡检的频率和强度,降低了人力成本。系统可以24小时不间断监测,及时反馈异常情况,减少了现场操作风险。

延长基础设施使用寿命

通过对边坡的持续监测,系统可以辅助灾后评估与修复决策,延长基础设施的使用寿命。监测数据还能用于边坡治理与规划,为后期维护提供依据。

边坡监测系统的未来发展趋势

系统技术的发展方向

未来,边坡监测系统将进一步向智能化、高效化方向发展。物联网技术与大数据技术的深度融合将推动系统智能传感器的研发与应用,提高监测效率和准确性。

应对数据孤岛问题的策略

为应对数据孤岛问题,系统将致力于建立统一的数据规范,实现不同数据间的无缝连接,满足安全运营和信息化管理的需求。

提升整体监管效能的方法

通过构建“空-天-地”一体化监管体系,系统将极大提升监管的智能化水平。借助大数据分析技术挖掘数据潜在价值,为决策提供支持,实现矿山边坡安全监管的远程化、可视化、智能化。

 

智能边坡监测预警系统

 

智能边坡监测预警系统

导航在高精度定位和时空智能领域的技术积累,为露天矿山、道路、水库等区域边坡安全监测提供”调查-设计-监测-防控”全链条解决方案。系统综合利用北斗卫星定位、InSAR干涉雷达、GNSS接收机、全方位地基合成孔径雷达、裂缝计、倾角计等多种传感监测技术,建立覆盖”空-天-地-深”的立体化监测体系,实时感知边坡体的形变、位移等异常状态,并通过智能分析算法自动识别边坡失稳预兆,提前预警地质灾害风险,确保矿山开采和工程建设安全。

 

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