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矿山是人类社会发展的物资基础，也是国民经济的重要组成部分。随着我国经济的快速增长，矿山开发步伐加快，使得边坡问题日益严重，影响了矿山的安全生产。为有效防范遏制矿山重特大事故发生，国家矿山安全监察局在8月30日发布了《关于开展露天矿山边坡监测系统建设及联网工作的通知》，对矿山边坡监测建设作了“硬性规定”。
工作目标

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。按照 “重点突出、急用先行”的原则，2023年完成重点露天矿山边坡监测系统建设，并开展联网工作。

监测范围

1.所有正常生产建设的露天煤矿采场和排土场边坡。

2.所有正常生产建设的现状高度150米及以上的金属非金属露天矿山采场边坡。

3.所有现状堆置高度150米及以上的金属非金属露天矿山在用排土场的边坡。

监测项目

1.必须监测项目：边坡表面变形、边坡视频图像。

2.其他监测项目：根据露天矿山实际情况，按照现行标准规范开展内部变形、应力、爆破振动、降雨量、地下水、地表水等项目监测。

监测设备

推荐使用地基干涉雷达、GNSS一种或两种方式对边坡进行监测。其中，对未靠帮(未终了)边坡和 GNSS安装施工存在安全隐患的边坡，建议使用地基干涉雷达进行监测。

中海达北斗+矿山综合解决方案

▲中海达北斗+矿山综合解决方案方案架构

为了服务矿山边坡监测，中海达基于北斗高精度定位、GIS、云计算、物联网、大数据等技术，推出了“一张网+一张图+一平台+N应用”的北斗+矿山综合解决方案。该方案通过智慧矿山空间数据测量（井上井下一体化测量）、智能感知网建设（空天地、室内外立体感知网）、智慧矿山安全管控云平台（矿山一张图、综合安全监测预警、人车物安全管控）建设，可实现矿山边坡、矿山作业人员、矿山作业车辆的全天候、全天时实时在线监测，全方位守护矿山安全。

1.智慧矿山空间数据测量

机载激光测量系统（地面测量）

PM-1500机载激光测量系统

测程长：激光雷达最远测距1650m。精度高：200万点/秒高点频，7次回波。续航长：无人机载荷作业可达120min。保障全：无忧保障包，多重守护更省心。

SLAM便携式移动测量系统（井下测量）

灵光Lixel X1手持三维激光扫描仪

实时解算，实景复刻：结果实时预览，所见即所得，避免漏采返工；无需后解算，预览与导出一致，.las格式直出；真彩点云，实景复刻；轻松辨别地物与轮廓，方便作图划线。洞微查厘，稳健可靠：相对精度±1.5cm，绝对精度平面<5cm，高程<10cm；单次持续不间断作业90分钟；拒绝分层、飘移、歪斜，复杂场景采集成功率高。

精巧可靠的RTK模块：20s快插快拔、<5cm高精度定位、110g小巧轻便。多负载，更泛用：适配无人机搭载，斯坦尼康套件等多模式作业。

2.智能感知网建设

边坡监测类设备

地基InSAR HD-SAR300（旋转式）：全方位监测表面位移

监测精度高：通过电子扫描最快每60秒获取180°形变图像，且每幅形变图像可获取百万量级监测点数据，监测精度可达0.1毫米。非接触监测：采用非接触式监测，在被测区域的对面架设雷达主机进行大范围远程扫描，无需在风险区域施工。全天候监测：采用的雷达技术不受白天黑夜及天气影响，能保证其在各类气候条件下实现24小时连续监测。一体化集成：采用一体化集成设计，不仅集成了GNSS功能，而且集成了用于场景监测的摄像头，使得设备可通过雷达系统控制界面就能抓拍场景图像。

地基InSAR HD-SAR200（固定式）：快速监测表面位移

全天时全天候：24小时连续监测，适应各类气候条件。

非接触：无需在风险区域施工。易携带：体积小、重量轻（15kg），便携性高。支持单人架设，占用场地小，转移便捷快速。面监测：每幅位移图像获取数百万量级监测点数据，且采样间隔更短，秒级电子扫描。可靠性高：采用无机械结构，无需日常对硬件的维护。防护等级高：防护等级达到IP66。

MS451监测型GNSS接收机：监测地表位移

解算模式多样：支持前端本地解算及后台解算（可选），适应不同通信场景要求。共用基准站：减少基站建设成本，减轻维护成本。自适应智能调整：紧急情况自动加密上报，满足应急需求。简易安装、便捷运维：远程管理，即装即走，运维简单。

HDS102普适型多维倾角/裂缝仪：监测地表裂缝

长续航：自供电技术，可满足5年以上正常工作，光照充足条件下，双系统供电可满足长期在线监测要求。易安装：傻瓜式安装及配置，远程1分钟即可完成配置工作。多输出：裂缝宽度、振动加速度、倾角、状态信息等。多通讯：支持NB-IOT/LoRa/α/2/4/5G通讯方式可选。高安全：内置“北斗+GPS”双模定位，能实时定位设备的位置信息。

作业人员安全防护类设备

Qbox S30北斗高精度智能安全帽

厘米级高精度定位：低功耗GNSS全星座多频芯片，可同时接收北斗、GPS、GLONASS、Galileo信号；全星座解算，自主北斗高精度算法，接入北斗地基增强系统，精度可达厘米级。支持内置全国CORS连接SDK。可拆卸设计：适配各种安全帽，可拆卸、更换及重复使用，可拆卸电池，支持座充。高清摄像头：高清视频采集，支持H.264视频压缩及解压缩技术，支持视频实时传输；内置高灵敏度麦克风及大音量喇叭，支持耳机，可实现语音双向通讯，支持单呼、组呼对讲功能。

Qmini A30北斗高精度手机

厘米级高精度定位：全星座北斗高精度多频芯片、小型化全方向螺旋天线、自主核心高精度算法，支持AGNSS辅助定位，搜星能力提升50%，接入北斗地基增强系统，精度可达厘米级。支持内置全国CORS连接SDK。双网对讲合一：支持公网对讲和专网/4W DMR数字对讲，公网和专网可互发；支持单呼、组呼模式；公网对讲无覆盖距离限制；支持POC、PTT独立一键呼叫。高清夜视：红外+星光夜视摄像头，110°超广角，夜间拍摄清晰可见；支持现场作业全程视频录制，可同时进行录像和视频对讲。5G全网通：支持移动、联通、电信5G，兼容4G/3G/2G。本安防爆：本安防爆认证，防爆等级：Ex ib IIC T4 Gb级，符合化工防爆要求。单手可握易携带：采用小型化可穿戴设计，带背夹，小巧轻便易携带；可拆卸电池，支持座充，能轻松满足10小时以上稳定作业。

Qmini A10系列北斗高精度手机

厘米级高精度定位：全星座北斗高精度芯片、小型化全方向螺旋天线、自主核心高精度算法，支持AGNSS辅助定位，搜星能力提升50%；接入北斗地基增强系统，精度可达厘米级。支持内置全国CORS连接SDK。室内外定位无缝：融合UWB超宽带技术，高低频一体化天线，高精度、低功耗，可满足全场景应用，融合定位引擎，室内外高精度融合算法，空间坐标系自动转换，精度可达厘米级。双模式对讲顺畅沟通：支持2W功率硬对讲模式，数字、模拟对讲双模式，覆盖范围5公里；支持网络软对讲模式，点对点单呼、多对多组呼均可，网络对讲无覆盖范围限制。

作业车辆定位监控设备

Qpad X8（CM）北斗高精度平板

厘米级高精度定位：内置北斗高精度板卡、八臂四馈零相位螺旋天线、自主核心高精度算法，可实现厘米级高精度定位。支持内置全国CORS连接SDK。旗舰级配置：八核2.0GHz高速处理器，安卓8.1系统；6GRAM+64G/128GROM高配置；10GB影像秒级加载。户外超清全面屏：采用全侧键设计，8英寸超窄边框户外高清全面屏，保证在野外强光下作业清晰可见。高品质，高集成扩展：三防IP67，抗1.5米跌落；10000mAh电池，可作业10~12小时；超级快充，5小时充满；支持红外、一维码及二维码扫描、无人机电台等模块的集成扩展。

3.智慧矿山安全管控云平台建设

智慧矿山安全管控云平台

边坡24小时实时在线监测预警：通过边坡监测类设备，矿山可以24小时掌握边坡的微小变形情况。一旦监测结果达到报警阈值时，声光报警、短信报警、平台端报警会被及时触发，提醒矿山作业人员立即撤离。人车作业厘米级可视化管控：通过使用作业人员安全防护类设备和作业车辆定位监控设备，在智慧矿山安全管控云平台上可实现24小时实时人车作业位置可视化管控，精度高达2厘米，有效改变了传统矿山人车作业过程中数据采集难、可视化程度低的问题，让矿山作业管控更精准、更安全、更高效。任务调度提醒及安全风险实时预警：通过使用作业车辆定位监控设备，矿车司机不仅可实时了解任务调度并上传任务执行情况，让作业管控更高效、更安全。同时矿车司机还能精准识别车辆运输风险预警并提前采取应对措施，避免安全生产事故的发生。

应用效果

抚顺市西露天南邦矿山监测项目

自安装中海达GNSS设备以来，多次成功预警矿山滑坡，避免了生产安全事故发生。

神华新疆黑山煤矿边坡变形监测项目

黑山煤矿地区的主要地质灾害是滑坡，目前滑坡段已形成 。为清理滑坡体，保证人员与车辆安全，中海达GNSS设备实时监控。

内蒙古乌海隆昌煤矿监测项目

通过安装边坡雷达监测系统，矿山可以实时、直观了解高边坡的微小变形情况。同时，边坡雷达监测系统还能生成形变、速度、加速度曲线报告，帮助矿山预测边坡位移的未来走势，实现边坡垮塌早发现早防治。

云南某矿山人车管控项目

通过对人车进行监测，矿山实现24小时不间断对作业人员、运输车辆等进行厘米级可视化定位、任务调度管理，并对车辆超重、车辆超速等不安全行为提前预警，避免安全生产事故的发生。