【应用】司南导航A300普适型GNSS接收机等产品助力露天矿山边坡监测系统建设，保障矿山安全稳定

矿山边坡监测，是对矿山边坡稳定性的重要评估和监控措施。为了预防矿山生产中边坡不稳定性问题造成的坍塌、滑坡等意外事件，矿山边坡监测系统建设成为我国矿山开采行业领域防灾减灾的关注重点。

01、国家出台硬核新政策 筑牢矿山安全防线

为深入贯彻落实习近平总书记关于安全生产重要指示批示精神，深刻吸取内蒙古阿拉善新井煤业有限公司露天煤矿“２·22”特别重大坍塌事故教训，有效防范和遏制露天矿山重特大事故发生，近期，国家矿山安全监察局决定开展露天矿山边坡监测系统建设及联网工作。

工作目标指出

●  计划利用３年时间基本建成全国露天矿山安全生产风险监测预警系统，实现对露天矿山重点区域、关键环节重大安全风险的识别监测和精准研判；

●  建设范围内的露天矿山应当于2023年12月31日前完成边坡监测系统建设，并开展联网工作。

建设任务指出

●   建设内容包括：表面变形、视频图像、内部变形、应力、地下水、爆破振动、降雨量等。其中，表面变形和视频图像为必须监测项目，其他监测项目根据现行标准规范和各级矿山安全监管监察部门要求，结合矿山实际开展建设。

工作要求指出

●   各省级局和各省级非煤矿山安全监管部门要于 2024 年1月31日前，分别将辖区煤矿、金属非金属露天矿山边坡监测系统建设完成情况报国家矿山安全监察局。

02、司南导航积极响应需求 开展矿山边坡监测

司南导航专注研发北斗高精度定位技术，同时搭配多类监测传感器，结合视频图像、内部变形、应力地下水、爆破振动、降雨量等对矿山进行安全监测，并实现自动化多传感联动报警，同时积累历史监测数据，为矿山现场安全管理部门提前做出预警应急措施提供支撑保障，精准预防边坡灾害，规避灾害风险，守护矿山安全。

表面变形

A300普适型GNSS接收机

通过接收、跟踪、变化和测量卫星信号，通过分析卫星电文及对相关数据进行处理而获得定位，并且解算获取矿山边坡的地表位移量与沉降位移量。

●   平面静态解算精度优于（2.5＋ 0.5×10^-6D）毫米；

●    高程静态解算精度优于（5.０＋0.5×10^-6D)毫米；

●   为矿山边坡提供毫米级地表位移、沉降位移监测；

●   支持4G、NB-loT、BT、LoRa，为矿山提供多样化通讯方案；

●   专业抗震、防尘防水、防雷击，适用于矿山环境；

MIMO型边坡形变监测雷达

综合应用当前先进的地基干涉合成孔径雷达技术手段获取形变信息，能够获取整个边坡表面的位移数据，实现对矿山边坡整体状态的掌握。

●   监测精度优于0.1mm；

●   分辨率高达0.15m（R）×7.5mrad（A）；

●   提供矿山可视化形变监测，精度可达0.1mm；

●   无视云雨雾天气影响，监测范围达数平方公里；

●  与矿区监测点保持通视条件即可安全施工；

视频图像

R-C高清户外摄像头

●   图像分辨率优于400万像素；

●    具备可见光或红外补光功能；

●    支持后期加装AI智能视频识别；

内部变形

固定倾斜仪

边坡结构物等产生的倾斜变形，通过测斜管和探头组件传递给测斜传感器。测斜仪内置倾角芯片，当传感器发生倾斜变化时，通过测量静态重力加速度的变化，将其转换成倾角变化。

●   倾角精度0.005°，频率精度1Hz；

●   响应速度快，触发信号输出延时低于10ms；

●   故障率低，长期稳定性良好，适合深埋于矿山底部；

●   反应迅速，数据曲线稳定易判读；

振弦式渗压计

通过测量钢弦的振动频率，再用校正系数推算出作用于感应元件上的压力值，从而实现对地下水压力的监测。

●   高灵敏度，高精度，精准测量矿区地下水位变化；

●   耐水压高，防水性能优，信号强度高；

●   测量精度0.2％F·S，分辨率0.005％F.S，长期稳定性0.1%F.S/年；

监测数据

物联网监测平台

基于物联网云架构，结合多年矿山自动化监测应用与行业专家经验，集数据管理、展示、交互等功能于一体，融合专业数据分析，服务于形变监测行业应用的企业级展示平台。

监测结果显示

预警功能

●   北斗高精度定位配合多传感器实行布点监测，形成完整的监测剖面和监测网，成为系统化、立体化的形变监测系统；

●   及时快速对边坡区域作出评价，为管理人员和相关专家规划场地建设提供决策依据；

●   具备预警功能：预警等级应分为四级，分别用红、橙、黄、蓝标示。触发预警后，通过手机短信、现场广播、邮件通知安全负责人。

●   预警处置：已建立完善的边坡预警信息记录系统，分级处理后纳入处置台账，方便统一核实、处理、整改与闭环管理。

03、持续优化监测服务 护航露天矿山安全生产

司南导航成立十余年来，一直致力于监测行业应用，具备深厚的GNSS高精度定位技术及产品应用经验，联合行业专家、科研院所协同创新，从技术层面和服务方面时刻准备为用户提供专业的设计、实施、评价服务。在近年来的矿山监测项目中，矿山边坡监测预警系统充分发挥了无人化采集、全天候作业、快速安全传输、自动解算处理、设备稳定可靠、监测信息实时预警等显著优势，多次为国家重大灾害预警项目提供了可靠、实用、专业的边坡灾害监测与预警系统，为相关决策部门提供了实时的监测数据。

更多案例

1、云南某露天开采磷矿边坡监测

2022年，项目针对某露天开采磷矿累计30个隐患点进行监测设计，本次监测方案实施后形成了完备的矿山排土场边坡的监测系统，为后期其他矿山监测提供监测经验及平台。

2、辽宁某露天矿山边坡监测

2021年6月23日，响应辽宁某露天矿山边坡监测需求，司南导航利用MIMO式边坡形变监测雷达对南芬铁矿露天采场实施监测，监测距离为800-2000m。

通过雷达的实时监测预警，成功识别多个形变隐患区域，保障了矿山安全生产。并将雷达监测数据与测量机器人数据进行对比，两者监测结果趋势一致，成功验证了雷达监测结果的高精度。

3、陕西某矿山边坡监测

陕西某矿山由于不断开采，存在崩塌、泥石流风险隐患。2021年，司南导航矿山安全监测系统在该矿山成功部署，具备毫米级精度、低功耗设计、支持多模通信、设备远程管理等优势，为矿区的安全提供监测保障。

4、内蒙古某露天矿边坡监测

司南导航利用矿山安全监测系统对内蒙古某露天矿山矿区边坡进行监测，通过24小时连续不间断监测，监测期间多次提前预警滑坡和掉块，保障了矿山安全生产。

矿山边坡监测是保障矿山安全稳定的重要措施，是矿山生产中不可或缺的环节。司南导航以北斗定位核心技术为依托，致力于高精度卫星导航差分定位技术的研究、开发与应用，通过采用多种方法并结合专业人员的实时监控和分析，对矿山边坡稳定性进行准确评估和监测，为矿山的开采和生产提供保障和支持。