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一、建設背景
改革開放以來中國主要基礎設施建設快速發(fā)展，日新月異成就突出，我國基礎設施領域所取的成就有力地促進了經(jīng)濟増長、社會發(fā)展。
1、水庫大壩：全國擁有較多水壩有著防汛泄洪的需求，同事水利發(fā)電大力發(fā)展也建設許多大壩。
2、礦業(yè)：我國煤炭資源全球第一，金屬礦藏種類多且豐富。國家的發(fā)展離不開礦業(yè)的開發(fā)。
3、橋梁：中國地形復雜，流域較多，橋梁建設迅猛發(fā)展，2021年底全國橋梁數(shù)量已超96萬座。
4、公路：公路建設作為經(jīng)濟建設的血脈，2021年底公路里程約528萬公里，高速公路居世界首位。
5、地鐵：中國已有40個城市開通城軌交通運營，累計達到247條線路，7978.19公里。
6、建筑：我國是世界上高樓數(shù)量最多的國家，建筑行業(yè)發(fā)展十分迅速。
二、政策支撐
自“新基建”在2018年12月中央經(jīng)濟工作會議上被首次提出以來，中央和各地方已經(jīng)密集部署了一系列圍繞“新基建”建設的方針和政策，強調(diào)推進5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新型基建投資。
三、現(xiàn)狀分析
我國基礎設施建設工作進入了迅猛發(fā)展的時期，但隨之而來各種事故也頻頻發(fā)生。
1、水庫大壩事故：水庫安全度汛一直是我國防汛抗洪的難點和重點，一旦發(fā)生局部暴雨洪水，極易引發(fā)潰壩事件，輕則造成財產(chǎn)損失，重則造成重大人員傷亡或毀滅性災害。
2、地災事故：地質(zhì)災害來源于自然和人為地質(zhì)作用對地質(zhì)環(huán)境的災難性破壞，主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷和地裂縫等。我國地質(zhì)災害復雜多樣，災害頻繁，是世界上地質(zhì)災害最嚴重的國家之一。
3、尾礦事故：尾礦庫是煤礦山安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，也是該領域的重大危險源之一。一旦發(fā)生事故，將會給當?shù)丨h(huán)境造成嚴重污染，給當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定帶來嚴重的負面影響。
4、橋梁事故：人為因素、車輛長期超載、材料自身退化、自然災害等，導致現(xiàn)役橋梁出現(xiàn)承載力降低、結(jié)構(gòu)受損等各種病害，同時缺乏及時到位的管理養(yǎng)護。
5、隧道事故：隧道受地質(zhì)條件惡化、火災、結(jié)構(gòu)損傷、退化和失穩(wěn)、自然災害等影響，經(jīng)常出現(xiàn)隧道拱頂開裂、邊墻開裂、襯砌損壞、隧道滲漏水、隧道凍害、圍巖大變形等病害。
6、邊坡事故：近年來，邊坡安全事件頻發(fā)，為及時了解邊坡運營情況，對突發(fā)事故進行提前預警，對邊坡安全監(jiān)測已經(jīng)迫在眉睫！
7、地鐵事故：地鐵工程很大程度上就是一項考驗安全管理的工程。為了隨時了解地鐵施工狀態(tài)，對突發(fā)事故進行提前預警，維護地鐵施工的安全和社會穩(wěn)定。
8、基坑事故：由于地下土體性質(zhì)、荷載條件、施工環(huán)境的復雜性，導致城市基坑開挖具有施工風險高、施工難度大等特點。
9、建筑物事故：隨著高層建筑物的增高和荷載的增加，在地基基礎上和上部結(jié)構(gòu)的共同作用下，建筑物可能發(fā)生不均勻沉降，導致建筑物產(chǎn)生傾斜或裂縫，影響正常使用，甚至危害建筑物的安全。
四、需求分析
傳統(tǒng)監(jiān)測手段難以全方位實時監(jiān)測橋梁、隧道、邊坡、建筑等在實施過程與運營過程中的結(jié)構(gòu)安全，無法準確為建設、日常維護以及緊急情況下提供數(shù)據(jù)支持。智能安全監(jiān)測應當滿足一下幾點：
1、能夠?qū)崿F(xiàn)自動化、半自動化監(jiān)測從而大大降低管理人員的要求；
2、設備自動采集，自動結(jié)算，專業(yè)模型分析，系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理。人員無法干擾原始數(shù)據(jù)，讓數(shù)據(jù)真實、精準、科學、可靠；
3、實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時回傳，實時分析，實時展示綜合管理工程進度、項目信息、工程健康狀況，管理人員在指揮中心實時掌控，遠程統(tǒng)籌，確保巡查工作落到實處 ；
4、出現(xiàn)異常情況時可通過短信、電話、件、微信、聲光多種預警方式實時預警，確保危險信息及時預警；
5、實現(xiàn)現(xiàn)場照片直接同位置、時間、人員以及現(xiàn)場初步診斷信息關(guān)聯(lián)，信息有效性大大提高；
6、信息加入監(jiān)測系統(tǒng)，同監(jiān)測數(shù)據(jù)共同分析，建立完整的分析模型。
五、解決方案
1、整體框架
智能安全監(jiān)測預警系統(tǒng)由軟、硬、云組成的一體化解決方案，整合了新型傳感器、無線數(shù)據(jù)傳輸，云計算技術(shù)。實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時采集、網(wǎng)絡傳輸、云端計算和可視化，并能通過視頻確認現(xiàn)場情況，根據(jù)數(shù)據(jù)控制現(xiàn)場設備。
本系統(tǒng)是用于自動化監(jiān)測設備的驅(qū)動軟件，采用C/S結(jié)構(gòu)設計，集數(shù)據(jù)采集、遠程控制、數(shù)據(jù)管理、圖表分析于一體，可與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)APP配合使用。軟件功能強大，能滿足用戶不同應用場景的需求，勝任復雜的分布式監(jiān)測系統(tǒng)，具有強大的擴展能力。
軟件支持的通訊方式有：
（1）、光纖組網(wǎng)
（2）、TCP/IP組網(wǎng)
（3）、公用移動網(wǎng)（GPRS/CMDA的4G/5G）組網(wǎng)
（4）、LoRa和NB-loT組網(wǎng)
（5）、衛(wèi)星通信組網(wǎng)
六、監(jiān)測內(nèi)容
智能安全監(jiān)測預警系統(tǒng)通過前端傳感器和云端算法及聯(lián)動控制策略做組合，從而滿足不同的項目需求?？蓮V泛應用智慧基礎設施的物聯(lián)網(wǎng)應用或基礎系統(tǒng)，經(jīng)濟和社會意義重大。
1、水庫大壩安全監(jiān)測
智能安全監(jiān)測預警系統(tǒng)，通過智能化、信息化、自動化手段對相關(guān)監(jiān)測項目進行連續(xù)實時監(jiān)測。
2、尾礦庫安全監(jiān)測
智能安全監(jiān)測預警系統(tǒng)，通過智能化、信息化、自動化手段對相關(guān)監(jiān)測項目進行連續(xù)實時監(jiān)測。
3、橋梁安全監(jiān)測
智能安全監(jiān)測預警系統(tǒng)，通過智能化、信息化、自動化手段對相關(guān)監(jiān)測項目進行連續(xù)實時監(jiān)測。
4、隧道安全監(jiān)測
智能安全監(jiān)測預警系統(tǒng)，通過智能化、信息化、自動化手段對相關(guān)監(jiān)測項目進行連續(xù)實時監(jiān)測。
5、邊坡安全監(jiān)測
智能安全監(jiān)測預警系統(tǒng)，通過智能化、信息化、自動化手段對相關(guān)監(jiān)測項目進行連續(xù)實時監(jiān)測。
6、地鐵安全監(jiān)測
智能安全監(jiān)測預警系統(tǒng)，通過智能化、信息化、自動化手段對相關(guān)監(jiān)測項目進行連續(xù)實時監(jiān)測。
7、基坑安全監(jiān)測
智能安全監(jiān)測預警系統(tǒng)，通過智能化、信息化、自動化手段對相關(guān)監(jiān)測項目進行連續(xù)實時監(jiān)測。
8、地災安全監(jiān)測
智能安全監(jiān)測預警系統(tǒng)，通過智能化、信息化、自動化手段對相關(guān)監(jiān)測項目進行連續(xù)實時監(jiān)測。
9、建筑物安全監(jiān)測
智能安全監(jiān)測預警系統(tǒng)，通過智能化、信息化、自動化手段對相關(guān)監(jiān)測項目進行連續(xù)實時監(jiān)測。
10、風電塔筒安全監(jiān)測
智能安全監(jiān)測預警系統(tǒng)，通過智能化、信息化、自動化手段對相關(guān)監(jiān)測項目進行連續(xù)實時監(jiān)測。
七、安全監(jiān)測軟件平臺
智能安全監(jiān)測預警系統(tǒng)分為五個層次，由下至上分別為感知層、采集層、網(wǎng)路層、儲存層、應用層。傳感器層主要由雨量計、水位計、溫度計、滲流計、滲壓計、量水堰計等組成，由傳感器連接層中的專用數(shù)據(jù)傳輸電纜將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)浆F(xiàn)場測控單元層的視頻采集傳輸終端和MCU自動測量單元，通過采集層對數(shù)據(jù)統(tǒng)一打包，通訊層以有線和無線相結(jié)合的方式將數(shù)據(jù)傳輸至儲存層，應用層通過客戶端對數(shù)據(jù)進行分析、處理、存儲等操作。
軟件架構(gòu)圖
八、系統(tǒng)展示
智能安全監(jiān)測預警系統(tǒng)建立的智能化、信息化、自動化的基礎設施在線監(jiān)測系統(tǒng)，能夠全面掌握水庫、尾礦庫、橋梁、隧道、地災、基坑、邊坡、地鐵、建筑物等相關(guān)基礎設施施工、運營的安全狀況，為相關(guān)基礎設施建設、日常養(yǎng)護、管理和突發(fā)事件應急處置發(fā)揮巨大作用。
1、水庫安全監(jiān)測系統(tǒng)
（1）、一張圖展示管理，方便快捷管理人員了解各站點水雨情信息和相關(guān)預警信息。
（2）、多測點分布圖，展示測點位置和實時數(shù)據(jù)，快速定位。
（3）、數(shù)據(jù)實時更新。
2、尾礦庫安全監(jiān)測系統(tǒng)
（1）、尾礦庫自動化安全監(jiān)測預警系統(tǒng)基于GIS地理信息系統(tǒng)平臺，采用數(shù)據(jù)與應用系統(tǒng)集中、分布式應用模式，全面融合傾斜攝影、激光點云、標準模型等三維多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)空天地一體化信息集成、分析與展示，可實現(xiàn)風險綜合監(jiān)測、風險智能評估、風險精準預警、風險趨勢預測和研判、尾礦庫基礎數(shù)據(jù)、應急工作管理和系統(tǒng)管理等功能。
（2）、企業(yè)端基于北斗高精度定位的尾礦庫自動化安全監(jiān)測預警系統(tǒng)，集北斗、傳感器、大數(shù)據(jù)、云計算等先進技術(shù)為一體，實現(xiàn)對壩體表面位移、壩體內(nèi)部位移、浸潤線、干灘長度、庫區(qū)水位、降雨量、安全超高、視頻監(jiān)控、庫區(qū)地質(zhì)滑坡表面位移等數(shù)據(jù)的全天候監(jiān)測。此外，系統(tǒng)通過對尾礦庫進行水汽反演，以實現(xiàn)區(qū)域網(wǎng)格化天氣預警，從而滿足尾礦庫狀態(tài)參數(shù)等相關(guān)信息實時采集、智能分析、風險識別與快速預警。
3、橋梁安全在線系統(tǒng)
（1）、橋梁在線監(jiān)測系統(tǒng)云平臺，其主要功能是控制系統(tǒng)各個模塊自動運行，接收、顯示、保存、查詢、打印報警信息。
（2）、系統(tǒng)主要功能：橋梁沉降監(jiān)測管理功能、橋梁監(jiān)測地圖信息、橋梁監(jiān)測傳感器、系統(tǒng)設備信息、視頻圖像信息、預警信息查詢、集成深部位移監(jiān)測信息查詢、發(fā)布信息設置、開放平臺接口。
4、地災監(jiān)測預警系統(tǒng)
（1）、地質(zhì)災害監(jiān)測預警平臺，利用智能傳感技術(shù)、GNSS技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合專業(yè)地質(zhì)災害監(jiān)測設備，構(gòu)建了實時監(jiān)測、預警預報、信息管理、群測群防、輔助決策的綜合解決方案。
（2）、廣泛應用于滑坡、泥石流、崩塌、地面崩塌、地面沉降和地裂縫等重點地質(zhì)災害隱患點實時在線的自動監(jiān)測。
5、邊坡在線監(jiān)測系統(tǒng)
邊坡滑坡監(jiān)測方案由傾角儀、固定式測斜儀、雨量計、水位計、水壓計、沉降計及地質(zhì)災害監(jiān)測平臺組成，能因地制宜，集成深部位移監(jiān)測、滑體地下水滲壓監(jiān)測、滑坡后緣拉張裂縫位移監(jiān)測、雨量監(jiān)測、地表水位監(jiān)測、壓力監(jiān)測、地表水入滲監(jiān)測等多種監(jiān)測設備，為有關(guān)部門更全面地分析滑坡誘因，提前預警或工程治理設計，提供全面而準確的數(shù)據(jù)支撐。
6、危房在線監(jiān)測系統(tǒng)
危房在線監(jiān)測系統(tǒng)對房屋的主要監(jiān)測內(nèi)容有:
（1）、傾斜監(jiān)測：監(jiān)測房屋整體或局部產(chǎn)生相對于鉛垂萬向的角度傾斜情況。
（2）、不均勻沉降監(jiān)則：監(jiān)測房屋垂直方向的不均勻沉降，或者一片區(qū)域的房屋地基處于起伏變化狀態(tài)等情況。
（3）、位移監(jiān)測:監(jiān)測承重結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生水平或垂直方向的位移改變。
（4）、裂縫監(jiān)測:監(jiān)測房屋墻體、混凝土結(jié)構(gòu)、地基結(jié)構(gòu)的裂縫情況。
一、背景分析
我國是礦產(chǎn)資源豐富，尾礦庫是礦山企業(yè)最大的環(huán)境保護工程項目，同時尾礦庫是一個具有高勢能的人造泥石流的重大危險源。尾礦庫安全生產(chǎn)是安全生產(chǎn)的重要組成部分，尾礦庫一旦失事，將給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及下游人民生命財產(chǎn)造成巨大的災害和損失。
二、國家政策
2022年10月國家礦山安全局、財政部關(guān)于印發(fā)《尾礦庫風險隱患治理工作總體方案》的通知。
三、系統(tǒng)介紹
尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)是利用傳感器技術(shù)、信號傳輸技術(shù)，以及網(wǎng)絡技術(shù)和軟件技術(shù)，從宏觀、微觀相結(jié)合的全方位角度，來監(jiān)測影響尾礦庫及壩體安全的各種關(guān)鍵技術(shù)指標；記錄歷史、現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，分析未來的走勢，以便輔助企業(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。
尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)利用各種傳感器如位移傳感器、雨量計、視頻網(wǎng)絡監(jiān)測等專業(yè)設備，基于遙感技術(shù)RS、地理信息系統(tǒng)GIS及尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)，以一定范圍（區(qū)域）的滑坡、泥石流及崩塌等地質(zhì)災變體為監(jiān)測對象，對其在時空域的變形破壞信息和災變誘發(fā)因素等信息實施連續(xù)、實時、動態(tài)的監(jiān)測，及時獲取全面準確的數(shù)據(jù)。
四、主要監(jiān)測內(nèi)容
1、水位監(jiān)測
在能代表庫內(nèi)平穩(wěn)水位、滿足監(jiān)測需要的地方布置水位計，配合視頻監(jiān)測，了解庫區(qū)的水位變化。
2、雨量監(jiān)測
在視線開闊上部無遮擋的地方布置雨量計，了解降雨量的具體參數(shù)。
3、干灘監(jiān)測
物位計布設在灘頂上游和灘頂標高較低處，通過測量值計算得到干灘長度、坡度、灘頂高程。
4、浸潤線監(jiān)測
浸潤線監(jiān)測橫剖面與表面位移監(jiān)測橫剖面相結(jié)合，在壩后布置揚壓力孔，放置揚壓力計，對各剖面浸潤線進行監(jiān)測。
5、位移監(jiān)測
尾礦庫需要監(jiān)測壩體的內(nèi)部水平位移和垂直沉降，內(nèi)部位移監(jiān)測由固定測斜儀監(jiān)測，表面位移監(jiān)測由GNSS 監(jiān)測；垂直位移由沉降儀監(jiān)測。
6、排水滲流量監(jiān)測
通過安裝量水堰計獲得流量數(shù)據(jù)，了解滲到地表的水量。
7、視頻監(jiān)測
安裝網(wǎng)絡高清高速攝像機，實時查看整體運行情況。
四川合睿達采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對礦山尾礦庫進行24小時在線監(jiān)測，預警可能突發(fā)的安全事故。
五、系統(tǒng)展示平臺
1、尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)
尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)展示平臺，通過尾礦庫二維模型或三維模型的方式將尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)中的各個監(jiān)測點位和監(jiān)測數(shù)據(jù)進行直觀展示，同時對報警信息也進行實時滾動展示，從而通過可視化平臺對整個尾礦庫的安全信息由一個直觀且全面的了解。
2、一張圖
三維可視化基于統(tǒng)一空間坐標系，可實現(xiàn)尾礦庫的三維模擬顯示，三維可視化模塊按需顯示尾礦庫信息、位移監(jiān)測，降水量監(jiān)測，應力監(jiān)測，視頻監(jiān)控等相關(guān)信息在“一張圖”上展示。具備圖層開關(guān)，能夠控制主場景中的顯示內(nèi)容。
3、告警管理
對于系統(tǒng)所有的風險報警信息進行分類分級，相關(guān)管理人員會收到自己職責范圍內(nèi)的報警信息（站內(nèi)信或短信），并可按照系統(tǒng)提示的輕重緩急順序處理相關(guān)告警問題。系統(tǒng)會針對不同告警情況給出相應處理措施。
4、大數(shù)據(jù)可視化
大數(shù)據(jù)可視化對系統(tǒng)采集到的大量數(shù)據(jù)進行篩選，選取綜合性的、對管理者最有價值的數(shù)據(jù)展示和分析，通過一個動態(tài)大數(shù)據(jù)展示頁面，即可掌握尾礦庫當下的綜合情況。
5、實施數(shù)據(jù)展示
六、實現(xiàn)功能
1、定期推送尾礦庫安全監(jiān)測報告
平臺通過互聯(lián)網(wǎng)按時推送給各級管理部門的管理者及相應的技術(shù)人員，對報表信息有效分類，及時告知尾礦庫的結(jié)構(gòu)安全狀況
2、能對監(jiān)測系統(tǒng)進行遠程控制
平臺具備遠程管理功能，實現(xiàn)對尾礦庫項目遠程監(jiān)及管理。管理人員只需在監(jiān)控中心，就能看到遠在山上尾礦庫的安全運行狀況。
3、能夠?qū)y試數(shù)據(jù)進行預處理
主要功能有數(shù)據(jù)的過濾、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)分類等功能，提供良好的信息源。
4、平臺實現(xiàn)所有數(shù)據(jù)快速搜索
該平臺可以與“尾礦庫動態(tài)管理數(shù)據(jù)平臺”相結(jié)合，動態(tài)管理內(nèi)所有數(shù)據(jù)進行分類，通過數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)時間、報警信息等各種搜索引擎及工具快速查找。
一、背景分析
1.我國現(xiàn)有“頭頂庫”991座（其中約200座已停用）。
2.我國現(xiàn)有無生產(chǎn)經(jīng)營主體的尾礦庫約700座（不含“頭頂庫”）。
3.我國現(xiàn)有長期停用（具體為截至2021年底停用時間已超過三年，下同）尾礦庫約1900座。
二、國家政策
2022年10月國家礦山安全局、財政部關(guān)于印發(fā)《尾礦庫風險隱患治理工作總體方案》的通知。
三、系統(tǒng)介紹
礦山在線監(jiān)測系統(tǒng)利用各種傳感器如位移傳感器、雨量計、視頻網(wǎng)絡監(jiān)測等專業(yè)設備，基于遙感技術(shù)RS、地理信息系統(tǒng)GIS及尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)，以一定范圍（區(qū)域）的滑坡、泥石流及崩塌等地質(zhì)災變體為監(jiān)測對象，對其在時空域的變形破壞信息和災變誘發(fā)因素以及環(huán)境監(jiān)測，車輛人員的調(diào)度，井下安全監(jiān)控等信息實施連續(xù)、實時、動態(tài)的監(jiān)測，及時獲取全面準確的數(shù)據(jù)。
通過對變形因素、相關(guān)因素及誘因因素信息的相關(guān)分析處理，對災變體的穩(wěn)定狀態(tài)和變化趨勢做出判斷，同時揭示滑坡、泥石流、崩塌的空間分布規(guī)律，對未來可能發(fā)生災害的地段（點）做出預測，從而協(xié)助相關(guān)管理部門的地質(zhì)災害業(yè)務工作高效協(xié)調(diào)進行，從而預防地質(zhì)災害發(fā)生，減少生命財產(chǎn)的損失，提高工作效率，促進經(jīng)濟收益。
四、主要監(jiān)測內(nèi)容
1、水位監(jiān)測
在能代表庫內(nèi)平穩(wěn)水位、滿足監(jiān)測需要的地方布置水位計，配合視頻監(jiān)測。
2、雨量監(jiān)測
在視線開闊上部無遮擋的地方布置雨量計。
3、干灘監(jiān)測
物位計布設在灘頂上游和灘頂標高較低處，通過測量值計算得到干灘長度、坡度。
4、浸潤線監(jiān)測
浸潤線監(jiān)測橫剖面與表面位移監(jiān)測橫剖面相結(jié)合，在壩后布置揚壓力孔，放置揚壓力計，對各剖面浸 潤線進行監(jiān)測。
5、位移監(jiān)測
尾礦庫需要監(jiān)測壩體的內(nèi)部水平位移和垂直沉降，內(nèi)部位移監(jiān)測由固定測斜儀監(jiān)測，表面位移監(jiān)測由GNSS 監(jiān)測；垂直位移由沉降儀監(jiān)測。
6、排水滲流量監(jiān)測
通過修建量水堰儀獲得流量數(shù)據(jù)。
7、環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測
包括PH值、水溫、濁度等監(jiān)測項目，特定元素或物質(zhì)根據(jù)尾礦特性以及礦方要求進行監(jiān)測。
8、視頻監(jiān)測
安裝網(wǎng)絡攝像機，實時監(jiān)控查看。
四川合睿達采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對礦山尾礦庫進行24小時在線監(jiān)測，預警可能突發(fā)的安全事故。
五、系統(tǒng)展示平臺
1、尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)
尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)展示平臺，通過尾礦庫二維模型或三維模型的方式將尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)中的各個監(jiān)測點位和監(jiān)測數(shù)據(jù)進行直觀展示，同時對報警信息也進行實時滾動展示，從而通過可視化平臺對整個尾礦庫的安全信息由一個直觀且全面的了解。
2、邊坡在線監(jiān)測系統(tǒng)
邊坡在線監(jiān)測系統(tǒng)是一個典型的系統(tǒng)集成應用，系統(tǒng)涵蓋：邊坡表面位移監(jiān)測，邊坡內(nèi)部位移監(jiān)測，降水量監(jiān)測，應力監(jiān)測，視頻監(jiān)控等。
3、環(huán)境監(jiān)測
氣象站實時監(jiān)測溫度、濕度、噪音、PM2.5、PM10、TSP、風速、風向等數(shù)據(jù)，通過監(jiān)控管理系統(tǒng)平臺統(tǒng)計分析，以室外顯示屏的方式進行展示。同事數(shù)據(jù)上傳至管控平臺，并可通過平臺設置不同報警閾值，實現(xiàn)分級報警。在污水沉淀池處進行安裝污水監(jiān)測系統(tǒng)，對氨氮、鉛離子、PH值、濁度監(jiān)測。
4、車輛與人員管理
（1）、車輛高精度定位系統(tǒng)利用GNSS精確定位技術(shù)，實時對生產(chǎn)場所的車輛進行定位；建立對應的電子地圖，在調(diào)度室大屏幕顯示機車位置和作業(yè)；對全部作業(yè)過程、通訊數(shù)據(jù)進行全程記錄，以實現(xiàn)綠色礦山智能工作面管理。
（2）、人員定位系統(tǒng)使用北斗衛(wèi)星定位與藍牙定位相結(jié)合，室外信號較強的區(qū)域使用北斗衛(wèi)星定位，室內(nèi)信號較弱的區(qū)域使用藍牙輔助定位，確定人員位置。
（3）、礦車智能調(diào)度系統(tǒng)，是根據(jù)礦山提出的業(yè)務需求和技術(shù)要求確定。整個系統(tǒng)通過計算機對裝、運、卸的全過程進行控制與管理，做到裝點、卸點不壓車、不待車，充分發(fā)揮設備效率保證運行設備滿負荷工作，實現(xiàn)各種生產(chǎn)資源的合理配置和利用，從而實現(xiàn)效率最高，消耗最低, 產(chǎn)量最大的智能派車的目標，提高卡車、電鏟等設備使用效率。
5、卡車調(diào)度系統(tǒng)
卡車調(diào)度系統(tǒng)能實現(xiàn)：
（1）、車輛定位
（2）、軌跡回放
（3）、電子圍欄
（4）、狀態(tài)識別，智能調(diào)度
（5）、路徑優(yōu)化
（6）、告警預警
（7）、數(shù)據(jù)統(tǒng)計
6、礦山地壓在線監(jiān)測系統(tǒng)
多種監(jiān)測手段，點、線、面全方位對地壓穩(wěn)定性情況進行監(jiān)測。
六、井下安全避險六大系統(tǒng)
1、井下安全監(jiān)控應用系統(tǒng)
系統(tǒng)能夠及時準確的采集各類監(jiān)測數(shù)據(jù)：包括甲烷、一氧化碳、風速、風壓、粉塵、負壓等環(huán)境參數(shù)以及設備啟停、風門開閉、風筒風量、饋電斷電等不同監(jiān)測對象，以實現(xiàn)對生產(chǎn)過程中礦井各類參數(shù)的綜合監(jiān)測。
2、井下人員精準定位系統(tǒng)
系統(tǒng)實現(xiàn)了煤礦和非煤場景下人員及車輛的精確定位。主要應用包含人員精確定位管理、車輛精確定位管理、車輛防碰撞管理。
3、井下應急安全培訓
針對礦山行業(yè)常見事故的類型和發(fā)生地點，對安全薄弱地點、薄弱人物的具體情況打造礦山VR安全教育系列產(chǎn)品，富有針對性的將安全理念直接融合到安全生產(chǎn)過程中，全面提高了員工杜絕事故和處理事故的能力。
4、煤礦內(nèi)外因綜合火災監(jiān)控系統(tǒng)
系統(tǒng)采用分布式光纖拉曼測溫技術(shù)實現(xiàn)：
（1）、火災預警
（2）、異常點定位
（3）、報警聯(lián)動
（4）、遠程訪問、數(shù)據(jù)分析
（煤礦采空區(qū)三維展示界面）
（煤礦采空區(qū)熱力圖）
5、 礦山三維建模
采用建模的方法將井下巷道全部生成三維模型，著重對巷道空間位置的關(guān)系情況和巷道構(gòu)型情況等問題的展示進行了重點研發(fā)，采用數(shù)據(jù)分揀獲取有效特征點并生成巷道空間關(guān)系，而且加入了自動識別、添加巷道交叉口和交叉關(guān)系的智能化技術(shù)，解決巷道快速生成、數(shù)據(jù)維護等難點。
6、礦山三維儲量管理
根據(jù)儲量核實報告和礦山開采計劃以及地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，建立礦區(qū)三維地質(zhì)模型，結(jié)合接入的地測數(shù)據(jù)、地磅數(shù)據(jù)、采剝數(shù)據(jù)等，對礦山儲量進行三維動態(tài)管理，根據(jù)礦山實際開采情況，對礦山地質(zhì)模型定期更新，使真實儲量信息和三維展示效果聯(lián)動。
七、智慧礦山綜合管控平臺
綜合管控平臺，包括各生產(chǎn)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與控制，各安全子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與顯示等，運用先進的測控、信息和通信技術(shù)，實現(xiàn)智能感知、信息融合、數(shù)據(jù)挖掘和決策支持，全面提升礦山管理水平，改善工人勞動環(huán)境，在安全、高效、環(huán)保、健康為基礎的前提下實現(xiàn)“自動化減人”的目標。
1、系統(tǒng)對接
礦山已經(jīng)建設的自動化系統(tǒng)，在提供數(shù)據(jù)接口的情況下也可接入智能管控平臺，實現(xiàn)礦山生產(chǎn)的綜合監(jiān)管。例如生產(chǎn)自動化系統(tǒng)、無人值守系統(tǒng)、自動噴淋系統(tǒng)等，通過OPC等接口讀取相關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，將需要的重要數(shù)據(jù)及報表讀取至可視化平臺，結(jié)合礦區(qū)三維建模以及設備建模，將生產(chǎn)狀況和生產(chǎn)數(shù)據(jù)集成展示。
2、一張圖
三維可視化基于統(tǒng)一空間坐標系，可實現(xiàn)礦區(qū)的三維模擬顯示，三維可視化模塊按需顯示礦界信息、環(huán)境監(jiān)測、邊坡監(jiān)測、生產(chǎn)數(shù)據(jù)等相關(guān)信息在“一張圖”上展示。具備圖層開關(guān)，能夠控制主場景中的顯示內(nèi)容?？汕度氲V山安全生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)礦山安全生產(chǎn)狀況的全面可視化管理。
3、告警管理
對于系統(tǒng)所有的風險報警信息進行分類分級，相關(guān)管理人員會收到自己職責范圍內(nèi)的報警信息（站內(nèi)信或短信），并可按照系統(tǒng)提示的輕重緩急順序處理相關(guān)告警問題。系統(tǒng)會針對不同告警情況給出相應處理措施。
4、大數(shù)據(jù)可視化
大數(shù)據(jù)可視化對系統(tǒng)采集到的大量數(shù)據(jù)進行篩選，選取綜合性的、對管理者最有價值的數(shù)據(jù)展示和分析，通過一個動態(tài)大數(shù)據(jù)展示頁面，即可掌握礦山當下生產(chǎn)的進度、安全、環(huán)境、人員、車輛等綜合情況。
八、現(xiàn)場實景圖
一、方案背景
隨著生活水平的提高，全社會環(huán)保意識的提高，人們對生活環(huán)境健康越來越關(guān)注，對生活的空氣質(zhì)量越來越關(guān)心，對環(huán)境信息提供的要求越來越高。通過媒體傳播公開發(fā)布空氣質(zhì)量狀況，不僅有利于環(huán)保工作的公開透明化，也有助于促進公眾環(huán)保意識的提高和對環(huán)保工作的參與。
我國目前大部分地區(qū)依然采用人工采樣和實驗室分析為主的大氣監(jiān)測手段，這種方式不能及時、準確地監(jiān)測到污染物的實時排放情況，使得環(huán)境管理人員很難在短時間內(nèi)摸清所有污染區(qū)的實際情況，對各種突發(fā)性污染源及污染現(xiàn)場，也不能做到即時準確的監(jiān)測和處理。
二、系統(tǒng)組成
四川合瑞達城市空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)基于RTU無線通信技術(shù)，通過智能網(wǎng)關(guān)及無線連接設備，搭配使用例如PM2.5傳感器、VOCs傳感器、一氧化碳傳感器、二氧化硫傳感器、氨氣傳感器及溫度、濕度傳感器等用于檢測空氣質(zhì)量的傳感器設備，實現(xiàn)對大氣可吸入顆粒物以及其他有毒有害氣體的濃度參數(shù)的實時監(jiān)測。并且可以根據(jù)用戶具體需求，在線監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸平臺來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、過濾、存儲、處理、統(tǒng)計分析并提供實時數(shù)據(jù)查詢等任務，由此三部分使整個系統(tǒng)達到：安全、可靠、準確、實時、全面、快速、高效的將真實的被監(jiān)管單位的公共場所室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生信息展現(xiàn)在監(jiān)督人員的面前。
空氣質(zhì)量的整體監(jiān)測系統(tǒng)主要由感知層、傳輸層、應用層及用戶終端這四個部分組成。
1、感知層主要是涉及一些下端搭載的空氣質(zhì)量監(jiān)測設備，包括與傳感器連接無線傳輸模塊、空氣溫濕度傳感器以及其他各類在現(xiàn)場空氣監(jiān)測中需要用到氣體傳感器；
2、傳輸層主要是中間的數(shù)據(jù)上下行傳輸網(wǎng)絡：包括辰邁智慧自主研發(fā)的工業(yè)級RTU、智能網(wǎng)關(guān)設備、無線連接設備等；
3、應用層主要是用戶對整體空間監(jiān)測的管理平臺，用以對不同區(qū)域、不同功能的氣體傳感器數(shù)據(jù)進行管理；
4、終端層包括智能手機、平板電腦、筆記本、PC 機等各類用于接收信息、處理信息的設備。
三、系統(tǒng)功能
1、數(shù)據(jù)實時監(jiān)測：通過與現(xiàn)場安裝的無線采集設備相連的氣體傳感器，實時采集現(xiàn)場各類氣體濃度，并即時經(jīng)由智能網(wǎng)關(guān)上傳到監(jiān)測中心，保證數(shù)據(jù)的時效性。
2、遠程集中管理：能夠根據(jù)無線設備和傳感器安裝的位置對整個系統(tǒng)當中的設備分區(qū)域顯示，對不同地點、不同場景的監(jiān)測設備進行區(qū)別管理，同時也能對多區(qū)域進行集中監(jiān)測。
3、原始數(shù)據(jù)處理：對上傳到服務器中的數(shù)據(jù)進行預處理，能夠在平臺上實現(xiàn)時間性的數(shù)據(jù)圖形或是到處數(shù)據(jù)報表，以達到對現(xiàn)場空氣環(huán)境進行分析的作用。
4、數(shù)據(jù)斷點續(xù)存：在該解決方案當中，當遇到上傳服務器的網(wǎng)絡斷開時，使用的智能網(wǎng)關(guān)能夠自動存儲下方連接設備上傳的數(shù)據(jù)。待傳輸網(wǎng)絡連接成功后，會將緩存的數(shù)據(jù)第一時間上傳到服務器，防止數(shù)據(jù)因網(wǎng)絡問題出現(xiàn)丟失。
5、智能短信報警功能：當監(jiān)測到的氣體濃度高于客戶現(xiàn)場的限制濃度時，能夠?qū)崿F(xiàn)平臺端、設備現(xiàn)場以及用戶手機短信等多個場景的報警提醒功能，便于客戶對現(xiàn)場環(huán)境的了解。
6、主動故障提醒：一旦現(xiàn)場使用的監(jiān)測設備出現(xiàn)異常，會主動上報異常狀態(tài)，便于客戶及時發(fā)現(xiàn)問題，并有針對性的找到故障設備。
7、設備遠程控制: 客戶可以在監(jiān)控中心對監(jiān)測現(xiàn)場設備進行遠程啟動、設定工作時間等遠程操作，并可對設備當前的工作狀態(tài)進行查詢。
四、應用領域
城市空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)適用于各建筑施工工地、道路施工、旅游景區(qū)、碼頭、大型廣場等現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測，其中監(jiān)測的數(shù)據(jù)包括揚塵濃度、噪音指數(shù)以及視頻畫面。通過物聯(lián)網(wǎng)以及云計算，實現(xiàn)了實時、遠程現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳輸，且具備自動功能，可以隨時掌控發(fā)生的變化，進而告知有關(guān)部分進行整頓，具備聯(lián)動信息輸出，可以外接噴霧降塵設備，實現(xiàn)聯(lián)動。是環(huán)保、建設、城市、交通、市政等對大氣污染懸浮顆粒物排放源頭控制評價的重要依據(jù)。
五、系統(tǒng)特點
1、廣泛的應用：無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)可以無縫地與網(wǎng)絡連接，從而保證環(huán)境監(jiān)測人員不受時間和地點的限制。將監(jiān)測控制中心系統(tǒng)裝在筆記本電腦上,可以實現(xiàn)對環(huán)境監(jiān)測子站數(shù)據(jù)的移動接受和處理；
2、性能穩(wěn)定：環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定,不能有數(shù)據(jù)傳輸延誤和斷傳現(xiàn)象，無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)激活后，永遠保持在線，不存在掉線問題，同時由于GPRS/EDGE的傳輸速率基本可以保障，極少會出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸延誤現(xiàn)象；
3、安全性強：環(huán)境在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的使用和發(fā)布有嚴格的規(guī)定,在線監(jiān)測數(shù)的安全是數(shù)據(jù)傳輸中必須重視的問題，無線通訊系統(tǒng)在使用前,需要預先設定IP地址,使用時會向預先設定IP地址發(fā)送數(shù)據(jù),可以避免他人的惡意獲取；
4、數(shù)據(jù)完整：環(huán)境在線監(jiān)測子站分析儀器全天運行得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)的數(shù)量較大,同時相關(guān)技術(shù)規(guī)范也要求每日氣態(tài)污染物不少于18個有效小時平均值,保證數(shù)據(jù)完整性非常重,不能丟失數(shù)據(jù)；由于2G/3G/4G通訊系統(tǒng)采用"包交換"方式傳輸數(shù)據(jù),將傳輸數(shù)據(jù)封裝成許多獨立的封包，封包大小可以設定,再依次將這些封包一一傳送出去,有效避免監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸中丟失的問題。
5、實用性：城市公共場所地理位置分散，因此采用覆蓋廣泛的2G/3G/4G網(wǎng)絡高信號捕捉，必要是采用高增益天線，可確保網(wǎng)絡的正常運行。
6、可擴充性：系統(tǒng)預留接口，可以進行系統(tǒng)或軟硬件模塊的無限擴展，便于長期的升級和維護，延長系統(tǒng)的壽命，通過更新部件，能讓系統(tǒng)一直存在下去，而不至于整個系統(tǒng)癱瘓，造成大量的投資損失。
7、 易維護性：系統(tǒng)可對測控終端執(zhí)行相應的遠程操作命令，包括遠程參數(shù)設置，遠程控制、遠程數(shù)據(jù)抄收、遠程終端復位、遠程測控終端升級等。
一、方案背景
隨著城鎮(zhèn)化進程的推進，農(nóng)村生活污水處理已成為智慧鄉(xiāng)村建設的重要組成部分，農(nóng)村生活污水處理設施維護巡檢周期比較長，不能隨時掌握各污水處理節(jié)點排放情況，對污染源和排污河渠的水質(zhì)監(jiān)測仍停留在靠人工監(jiān)測階段，時間覆蓋率低，樣品缺乏科學性和代表性。
智慧農(nóng)村生活污水提升治理監(jiān)測系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及地理信息系統(tǒng)等技術(shù)的污水處理監(jiān)測方案，該系統(tǒng)結(jié)合前端監(jiān)測設備，建立鄉(xiāng)村污水處理平臺，實時監(jiān)控生活污水排放情況。另一方面，該方案以智慧服務、智慧運營為建設目標，全面提升鄉(xiāng)村污水行業(yè)運營管控能力，幫助鄉(xiāng)村打造智慧供排水運營管理模式。
二、系統(tǒng)組成
智慧農(nóng)村生活污水處理監(jiān)測系統(tǒng)基于開放式網(wǎng)絡架構(gòu)，采用前端設備層、網(wǎng)絡傳輸層、系統(tǒng)應用層和終端策略層。通過遠端設備層的各類監(jiān)測模塊能夠?qū)崟r獲取數(shù)據(jù)并分析上傳，管理中心可通過統(tǒng)計表查看污水排放量等情況。
前端采集層：作為智慧農(nóng)村污水處理監(jiān)測系統(tǒng)的核心載體，根據(jù)鄉(xiāng)村的管控區(qū)域，可靈活配置。通過各種探測器，將探測到污水處理監(jiān)測點利用各種傳感器與專用儀表，采集和污水處理有關(guān)的物理、化學等參數(shù)，如污水處理設備運行狀況，生活用水排放污水流量，污水PH值等。
傳輸層：由專用RTU與電信公網(wǎng)組成，主要的功能是實時讀取處理各類傳感器的數(shù)據(jù)，并通過無線的方式發(fā)送至系統(tǒng)平臺。污水預警平臺部署于云服務器上，對數(shù)據(jù)進行匯總、整理和綜合分析。
應用層：通過云端綜合數(shù)據(jù)處理平臺，可將遠端設備層的匯報數(shù)據(jù)與策略層的控制命令進行實時的整合和轉(zhuǎn)發(fā)。同時，通過基礎設備集群層的數(shù)據(jù)積累，平臺還可以根據(jù)不同的場景以及實時數(shù)據(jù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析結(jié)果實現(xiàn)應急狀態(tài)預警、輔助策略等智能化場景工作。
終端層：基于本方案架構(gòu)中底層數(shù)據(jù)的采集、傳輸、整合，管理人員可通過客戶端對各廠、站的遠程監(jiān)測及運行數(shù)據(jù)查詢，對于異常報警、數(shù)據(jù)能夠及時處理。
三、系統(tǒng)功能
數(shù)據(jù)實時監(jiān)測：實現(xiàn)在線監(jiān)測的地圖顯示、查看，包括監(jiān)測設備的快速查詢顯示、監(jiān)測數(shù)據(jù)展示、報警情況顯示及監(jiān)測數(shù)據(jù)曲線圖的實時展示，通過系統(tǒng)主界面的顯示功能，可以查看設備的位置、運行狀態(tài)，掌握其流量、流速、液位、水質(zhì)、電量、電壓等信息。另外，地圖還支持視頻、液位、流量、流速、水質(zhì)自定義等多種顯示模式。
遠程監(jiān)管平臺：污水計量數(shù)據(jù)匯總，展示，分析，各項水質(zhì)數(shù)值統(tǒng)計及分析，設置預警量自動報警等、數(shù)據(jù)實時更新，能做到5分鐘級的數(shù)據(jù)更新速率、該速率要用戶可調(diào)，并且可以實現(xiàn)類似于當發(fā)現(xiàn)水質(zhì)有超標情況時，系統(tǒng)在給管理員發(fā)出提示的同時可以自動提高數(shù)據(jù)采集和傳輸頻率。要求有權(quán)限設置功能，數(shù)據(jù)的查看和平臺管理要有嚴格權(quán)限區(qū)分，并可實現(xiàn)用戶最高管理員可自定義權(quán)限。
GIS地圖展示：可以提供以百度、谷歌二維或三維影像圖為背景，將污水監(jiān)測點的進水流量、出水流量監(jiān)測數(shù)據(jù)查詢功能，并進行超限、超標預警，提醒管理人員及時處理。同時平臺支持手機及PC等多種訪問方式。
設備統(tǒng)一管理：統(tǒng)一通訊協(xié)議，后續(xù)需要能夠提供接口，對于一些需要對外公布和數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)外傳。
遠程控制功能：24小時水質(zhì)監(jiān)管，能根據(jù)客戶預設自動預警，自動報警，并預留與電磁閥等執(zhí)行器聯(lián)動的功能，本方案也需在制作時設計閥門控制，實現(xiàn)當超標時，閥門對應動作的功能
污水計量：準備各個排污點建立計量，計量方式需根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境設計，需充分考慮計量現(xiàn)場情況。
水質(zhì)監(jiān)測：主要監(jiān)測內(nèi)容為：COD、PH值、氨氮、總磷總氮等。要求達到實時監(jiān)測實時反饋標準，要求實現(xiàn)現(xiàn)場水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)實時遠傳，并充分考慮到現(xiàn)場無穩(wěn)定電源的解決方案，監(jiān)測設備需要現(xiàn)場設置保護，RTU等遠傳通訊需設置設備箱離地安裝。
視頻監(jiān)控采集：同時每一處計量及監(jiān)測點需設置視頻監(jiān)控設備，并實現(xiàn)監(jiān)控現(xiàn)場情況與監(jiān)管平臺遠程通訊對接。
各職能部門之間數(shù)據(jù)通信在局域網(wǎng)內(nèi)完成；各監(jiān)測站點與管理部門調(diào)度中心之間采用2G\3G\4G\5G\NB-IoT等無線網(wǎng)絡通信。
四、系統(tǒng)特點
1、采用一體式設計，可實現(xiàn)前端站點的快速調(diào)試與部署。
2、采用多種終端進行多種監(jiān)測，測量精度高，抗干擾能力強。
3、采用無線傳輸方式，突破地域限制，適應性強。
4、基于自主研發(fā)的無線RTU產(chǎn)品，可遠程對設備進行調(diào)試維護。
5、基于B/S架構(gòu)的系統(tǒng)平臺，可快速方便的對系統(tǒng)進行訪問。
6、專屬客戶端支持用戶隨時隨地查看當前設備狀態(tài)。
7、采用防雷、防雨、防潮、輸入信號隔離等多項措施，確保設備安全、性能穩(wěn)定可靠。
8、兼容性強，兼容各種類型的水位、雨量、位移等計量儀表或傳感器。
9、超低功耗，核心設備選用2G/3G/4G低功耗測控終端，平均工作電流僅10mA，大大降低太陽能供電設備成本和施工難度。
五、系統(tǒng)價值
智慧農(nóng)村生活污水遠程監(jiān)測系統(tǒng)對污水處理的進、產(chǎn)、排等主要環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，將農(nóng)村污水處理廠的水量、水位、水質(zhì)以及設備狀態(tài)等信息通過物聯(lián)網(wǎng)進行收集、整合，對三個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行分析、處理，實現(xiàn)對農(nóng)村污水處理生產(chǎn)過程的實時控制與精細化管理，進一步規(guī)范了管理，對于確保鄉(xiāng)村水源安全和村民身體健康，以及改善鄉(xiāng)村人居環(huán)境和推進生態(tài)文明建設，提高了工作效率，具有重要而深遠的意義。
