隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，近年來我國礦山開采活動規(guī)模不斷擴大。由于各種因素的影響，礦山地質(zhì)環(huán)境也不斷惡化，導致礦山地質(zhì)災害事故頻發(fā)，不僅造成人民生命財產(chǎn)安全極大損失，同時也造成生態(tài)環(huán)境嚴重破壞。
為防范化解重大安全風險，提高礦山安全生產(chǎn)保障能力，近年來，應急管理部等多個相關部門明確提出要利用科技手段全面提升礦山安全綜合治理效能，實現(xiàn)礦山安全高質(zhì)量發(fā)展。隨著我國北斗高精度定位技術的愈加成熟，基于北斗高精度技術的形變監(jiān)測系統(tǒng)越來越多地應用于礦山安全監(jiān)測領域，極大地提升礦山環(huán)境與安全監(jiān)管的精確性和時效性，對于制定并實施針對性防范、治理方案，全面提高礦山企業(yè)安全監(jiān)管水平具有重大意義。
北斗/GNSS高精度技術在礦山安全監(jiān)測領域的應用，主要是基本北斗高精度定位技術，融合結構分析計算、計算機技術、通信技術、網(wǎng)絡技術和多傳感器等信息技術，對礦山安全的各項關鍵技術指標進行記錄、分析，真正實現(xiàn)全方位實時監(jiān)測、精準預警，有效提升礦山的安全管控能力，為防范化解礦山安全風險和有效管理提供先進技術手段和支撐。
基于北斗/GNSS技術的礦山安全監(jiān)測系統(tǒng)
近年來，北京合眾思壯科技股份有限公司（簡稱“合眾思壯”）基于在形變監(jiān)測領域的專業(yè)優(yōu)勢及應用經(jīng)驗，結合礦山實際情況，根據(jù)礦種的類型、開采深度、現(xiàn)場通訊條件等因素，在露天礦邊坡監(jiān)測、尾礦庫安全監(jiān)測、采空區(qū)地表沉降監(jiān)測等領域打造了一系列安全監(jiān)測解決方案，不斷為我國礦業(yè)行業(yè)增添新的安全注腳。
礦山安全監(jiān)測系統(tǒng)，主要包括一體化監(jiān)測站設備、現(xiàn)場通訊設備、基于物聯(lián)網(wǎng)技術、云計算的監(jiān)測與預警云服務平臺、用戶終端信息設備及應用軟件等軟硬件設備，通過數(shù)據(jù)采集、遠程監(jiān)控、異常報警、信息管理等功能，實現(xiàn)對礦山表面位移、內(nèi)部位移、浸潤線、雨量、庫水位、干灘、視頻、爆破振動、傾角、裂縫等一系列監(jiān)測要素的實時監(jiān)測。
礦山（以露天礦為例）安全監(jiān)測系統(tǒng)構成
礦山安全監(jiān)測系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)傳輸層、中心處理層和預警應用層組成。
1、數(shù)據(jù)采集層：包括GNSS接收機、監(jiān)測傳感器這些用以獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)變化的設備，以進行連續(xù)自動在線監(jiān)測。同時還有相應的供電、防雷、野外防盜保護設施等。
2、數(shù)據(jù)傳輸層：包括傳感器內(nèi)部通信模塊、外置DTU、RTU 等，支持多種數(shù)據(jù)通信方式，可將GNSS接收機和傳感器數(shù)據(jù)上行發(fā)送至監(jiān)測控制中心平臺。
3、中心處理層：依托云端部署的管理平臺或合眾思壯的思壯智慧云自動化監(jiān)測系統(tǒng)，處理傳感器采集的數(shù)據(jù)，并對其進行系統(tǒng)分析、展示、預警等，并提供給客戶數(shù)據(jù)下載等功能。
4、預警應用層：監(jiān)測系統(tǒng)將預警信息發(fā)送到預設好的用戶微信、郵件等賬戶中，或連接報警裝置直接提示地災隱患點現(xiàn)場人員。同時思壯智慧云自動化監(jiān)測系統(tǒng)還支持手機 APP 登錄，以對項目的進行操作和進行數(shù)據(jù)的瀏覽。
礦山安全監(jiān)測系統(tǒng)部分設備及性能介紹
系統(tǒng)功能
1、對各個監(jiān)測點實現(xiàn)全方面、全天候?qū)崟r自動化監(jiān)測，實時掌握監(jiān)測體整體運行的安全狀態(tài)。
2、進行分級預警預報，出現(xiàn)緊急異常情況時，系統(tǒng)能及時以聲音、短信或監(jiān)控警報提示等多種形式發(fā)出報警信息，實時預警。
3、直觀顯示各項監(jiān)測、監(jiān)控信息數(shù)據(jù)的歷史變化過程及當前狀態(tài)，實現(xiàn)基礎資料管理及歷史資料存儲，為礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)管理提供信息參考。
應用案例
露天礦邊坡監(jiān)測。礦山邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)一直是露天礦開采過程中的重要安全問題之一。邊坡監(jiān)測主要從表面位移、內(nèi)部位移、滲流量、降雨量等方面著手，通過對邊坡的位移、應力、地下水等進行監(jiān)測，預測邊坡失穩(wěn)的可能性，為預防露天礦災難性垮塌提供技術依據(jù)。露天礦邊坡監(jiān)測系統(tǒng)主要由一體化監(jiān)測站設備、現(xiàn)場通訊設備、基于物聯(lián)網(wǎng)技術、云計算的監(jiān)測與預警云服務平臺、用戶終端信息設備及應用軟件等部分組成，通過對礦山邊坡重點部位的重要運行數(shù)據(jù)（坐標、精度、PDOP值等）的實時采集、傳輸、分析，實時掌握其整體運行的安全狀態(tài)，第一時間監(jiān)測到礦山邊坡的失穩(wěn)變化并發(fā)出預警，大幅減輕人工巡視的難度和負擔，提高邊坡災害預警能力和工作效率。
鞍鋼礦業(yè)齊大山鐵礦礦區(qū)邊坡監(jiān)測項目
四川省白玉縣呷村多金屬礦場監(jiān)測項目
尾礦庫安全監(jiān)測。作為具有高勢能的人造泥石流的危險源，尾礦庫的監(jiān)測內(nèi)容主要側重壩體位移、壩體沉降、壩體浸潤線埋深及出溢點變化情況等方面。尾礦庫安全監(jiān)測系統(tǒng)，是利用現(xiàn)代電子、信息、通信及計算機技術，實現(xiàn)對尾礦庫監(jiān)測指標數(shù)據(jù)實時、自動、連續(xù)采集、傳輸、管理、分析和預警的監(jiān)測方案，通過從宏觀、微觀相結合的全方位角度，來監(jiān)測監(jiān)控尾礦庫及壩體的各種關鍵安全技術指標，通過記錄歷史、展示現(xiàn)有、分析未來的各項安全技術指標走勢，來輔助企業(yè)及政府決策，提升尾礦庫安全保障水平，有效防范和遏制重特大事故發(fā)生。
涼山礦業(yè)股份有限公司綠房箐溝尾礦庫及露天礦場邊邦在線監(jiān)測項目
除了礦山安全監(jiān)測，合眾思壯高精度自動化安全監(jiān)測解決方案，融合多元化智能化手段，基于北斗+、物聯(lián)網(wǎng)、自動化及云+端的核心理念及核心技術，實現(xiàn)對監(jiān)測結構物的全自動實時高精度多元化監(jiān)測和分析預警，目前已在地災、大壩、橋梁、交通、建筑等多個領域得到廣泛應用，并取得了良好的社會效益。未來，合眾思壯將持續(xù)聚焦北斗高精度定位技術的創(chuàng)新研發(fā)，不斷拓展高精度安全監(jiān)測應用新場景，為各行各業(yè)帶來更多更先進的安全監(jiān)測解決方案。