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)有無生產經營主體的尾礦庫約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RS、地理信息系統(tǒng)GIS及尾礦庫安全監(jiān)測技術,以一定范圍(區(qū)域)的滑坡、泥石流及崩塌等地質災變體為監(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、相關因素及誘因因素信息的相關分析處理,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)助相關管理部門的地質災害業(yè)務工作高效協(xié)調進行,從而預防地質災害發(fā)生,減少生命財產的損失,提高工作效率,促進經濟收益。
四、主要監(jiān)測內容
1、水位監(jiān)測
在能代表庫內平穩(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)測壩體的內部水平位移和垂直沉降,內部位移監(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)境水質監(jiān)測
包括PH值、水溫、濁度等監(jiān)測項目,特定元素或物質根據(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,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,實時對生產場所的車輛進行定位;建立對應的電子地圖,在調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合,室外信號較強的區(qū)域使用北斗衛(wèi)星定位,室內信號較弱的區(qū)域使用藍牙輔助定位,確定人員位置。
(3)、礦車智能調度系統(tǒng),是根據(jù)礦山提出的業(yè)務需求和技術要求確定。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)各種生產資源的合理配置和利用,從而實現(xiàn)效率最高,消耗最低, 產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、卡車調度系統(tǒng)
卡車調度系統(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安全教育系列產品,富有針對性的將安全理念直接融合到安全生產過程中,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系情況和巷道構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系,而且加入了自動識別、添加巷道交叉口和交叉關系的智能化技術,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勘察數(shù)據(jù),建立礦區(qū)三維地質模型,結合接入的地測數(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,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)礦山生產的綜合監(jiān)管。例如生產自動化系統(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,結合礦區(qū)三維建模以及設備建模,將生產狀況和生產數(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、生產數(shù)據(jù)等相關信息在“一張圖”上展示。具備圖層開關,能夠控制主場景中的顯示內容??汕度氲V山安全生產實時數(shù)據(jù),實現(xiàn)礦山安全生產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,相關管理人員會收到自己職責范圍內的報警信息(站內信或短信),并可按照系統(tǒng)提示的輕重緩急順序處理相關告警問題。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的進度、安全、環(huán)境、人員、車輛等綜合情況。
八、現(xiàn)場實景圖