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一、背景分析
1.我国现有“头顶库”991座（其中约200座已停用）。
2.我国现有无生产经营主体的尾矿库约700座（不含“头顶库”）。
3.我国现有长期停用（具体为截至2021年底停用时间已超过三年，下同）尾矿库约1900座。
二、国家政策
2022年10月国家矿山安全局、财政部关于印发《尾矿库风险隐患治理工作总体方案》的通知。
三、系统介绍
矿山在线监测系统利用各种传感器如位移传感器、雨量计、视频网络监测等专业设备，基于遥感技术RS、地理信息系统GIS及尾矿库安全监测技术，以一定范围（区域）的滑坡、泥石流及崩塌等地质灾变体为监测对象，对其在时空域的变形破坏信息和灾变诱发因素以及环境监测，车辆人员的调度，井下安全监控等信息实施连续、实时、动态的监测，及时获取全面准确的数据。
通过对变形因素、相关因素及诱因因素信息的相关分析处理，对灾变体的稳定状态和变化趋势做出判断，同时揭示滑坡、泥石流、崩塌的空间分布规律，对未来可能发生灾害的地段（点）做出预测，从而协助相关管理部门的地质灾害业务工作高效协调进行，从而预防地质灾害发生，减少生命财产的损失，提高工作效率，促进经济收益。
四、主要监测内容
1、水位监测
在能代表库内平稳水位、满足监测需要的地方布置水位计，配合视频监测。
2、雨量监测
在视线开阔上部无遮挡的地方布置雨量计。
3、干滩监测
物位计布设在滩顶上游和滩顶标高较低处，通过测量值计算得到干滩长度、坡度。
4、浸润线监测
浸润线监测横剖面与表面位移监测横剖面相结合，在坝后布置扬压力孔，放置扬压力计，对各剖面浸 润线进行监测。
5、位移监测
尾矿库需要监测坝体的内部水平位移和垂直沉降，内部位移监测由固定测斜仪监测，表面位移监测由GNSS 监测；垂直位移由沉降仪监测。
6、排水渗流量监测
通过修建量水堰仪获得流量数据。
7、环境水质监测
包括PH值、水温、浊度等监测项目，特定元素或物质根据尾矿特性以及矿方要求进行监测。
8、视频监测
安装网络摄像机，实时监控查看。
四川合睿达采用物联网技术，对矿山尾矿库进行24小时在线监测，预警可能突发的安全事故。
五、系统展示平台
1、尾矿库在线监测系统
尾矿库在线监测系统展示平台，通过尾矿库二维模型或三维模型的方式将尾矿库在线监测系统中的各个监测点位和监测数据进行直观展示，同时对报警信息也进行实时滚动展示，从而通过可视化平台对整个尾矿库的安全信息由一个直观且全面的了解。
2、边坡在线监测系统
边坡在线监测系统是一个典型的系统集成应用，系统涵盖：边坡表面位移监测，边坡内部位移监测，降水量监测，应力监测，视频监控等。
3、环境监测
气象站实时监测温度、湿度、噪音、PM2.5、PM10、TSP、风速、风向等数据，通过监控管理系统平台统计分析，以室外显示屏的方式进行展示。同事数据上传至管控平台，并可通过平台设置不同报警阈值，实现分级报警。在污水沉淀池处进行安装污水监测系统，对氨氮、铅离子、PH值、浊度监测。
4、车辆与人员管理
（1）、车辆高精度定位系统利用GNSS精确定位技术，实时对生产场所的车辆进行定位；建立对应的电子地图，在调度室大屏幕显示机车位置和作业；对全部作业过程、通讯数据进行全程记录，以实现绿色矿山智能工作面管理。
（2）、人员定位系统使用北斗卫星定位与蓝牙定位相结合，室外信号较强的区域使用北斗卫星定位，室内信号较弱的区域使用蓝牙辅助定位，确定人员位置。
（3）、矿车智能调度系统，是根据矿山提出的业务需求和技术要求确定。整个系统通过计算机对装、运、卸的全过程进行控制与管理，做到装点、卸点不压车、不待车，充分发挥设备效率保证运行设备满负荷工作，实现各种生产资源的合理配置和利用，从而实现效率最高，消耗最低, 产量最大的智能派车的目标，提高卡车、电铲等设备使用效率。
5、卡车调度系统
卡车调度系统能实现：
（1）、车辆定位
（2）、轨迹回放
（3）、电子围栏
（4）、状态识别，智能调度
（5）、路径优化
（6）、告警预警
（7）、数据统计
6、矿山地压在线监测系统
多种监测手段，点、线、面全方位对地压稳定性情况进行监测。
六、井下安全避险六大系统
1、井下安全监控应用系统
系统能够及时准确的采集各类监测数据：包括甲烷、一氧化碳、风速、风压、粉尘、负压等环境参数以及设备启停、风门开闭、风筒风量、馈电断电等不同监测对象，以实现对生产过程中矿井各类参数的综合监测。
2、井下人员精准定位系统
系统实现了煤矿和非煤场景下人员及车辆的精确定位。主要应用包含人员精确定位管理、车辆精确定位管理、车辆防碰撞管理。
3、井下应急安全培训
针对矿山行业常见事故的类型和发生地点，对安全薄弱地点、薄弱人物的具体情况打造矿山VR安全教育系列产品，富有针对性的将安全理念直接融合到安全生产过程中，全面提高了员工杜绝事故和处理事故的能力。
4、煤矿内外因综合火灾监控系统
系统采用分布式光纤拉曼测温技术实现：
（1）、火灾预警
（2）、异常点定位
（3）、报警联动
（4）、远程访问、数据分析
（煤矿采空区三维展示界面）
（煤矿采空区热力图）
5、 矿山三维建模
采用建模的方法将井下巷道全部生成三维模型，着重对巷道空间位置的关系情况和巷道构型情况等问题的展示进行了重点研发，采用数据分拣获取有效特征点并生成巷道空间关系，而且加入了自动识别、添加巷道交叉口和交叉关系的智能化技术，解决巷道快速生成、数据维护等难点。
6、矿山三维储量管理
根据储量核实报告和矿山开采计划以及地质勘察数据，建立矿区三维地质模型，结合接入的地测数据、地磅数据、采剥数据等，对矿山储量进行三维动态管理，根据矿山实际开采情况，对矿山地质模型定期更新，使真实储量信息和三维展示效果联动。
七、智慧矿山综合管控平台
综合管控平台，包括各生产子系统的数据采集与控制，各安全子系统的数据采集与显示等，运用先进的测控、信息和通信技术，实现智能感知、信息融合、数据挖掘和决策支持，全面提升矿山管理水平，改善工人劳动环境，在安全、高效、环保、健康为基础的前提下实现“自动化减人”的目标。
1、系统对接
矿山已经建设的自动化系统，在提供数据接口的情况下也可接入智能管控平台，实现矿山生产的综合监管。例如生产自动化系统、无人值守系统、自动喷淋系统等，通过OPC等接口读取相关系统数据，将需要的重要数据及报表读取至可视化平台，结合矿区三维建模以及设备建模，将生产状况和生产数据集成展示。
2、一张图
三维可视化基于统一空间坐标系，可实现矿区的三维模拟显示，三维可视化模块按需显示矿界信息、环境监测、边坡监测、生产数据等相关信息在“一张图”上展示。具备图层开关，能够控制主场景中的显示内容。可嵌入矿山安全生产实时数据，实现矿山安全生产状况的全面可视化管理。
3、告警管理
对于系统所有的风险报警信息进行分类分级，相关管理人员会收到自己职责范围内的报警信息（站内信或短信），并可按照系统提示的轻重缓急顺序处理相关告警问题。系统会针对不同告警情况给出相应处理措施。
4、大数据可视化
大数据可视化对系统采集到的大量数据进行筛选，选取综合性的、对管理者最有价值的数据展示和分析，通过一个动态大数据展示页面，即可掌握矿山当下生产的进度、安全、环境、人员、车辆等综合情况。
八、现场实景图
一、系统概述
桥梁安全监测系统基于物联网、大数据技术，结合各种传感器构建桥梁监测系统。监测桥梁运营阶段各监测指标参数数值、变化趋势，通过合理的计算和分析对桥梁工作状态进行评估和预报，以确保桥梁管理者随时随地了解桥梁的安全运行状况。
桥梁安全监测系统包括：结构安全监测、墩台冲刷监测、水下安全监测三个部分。可对重大工程结构（桥梁、隧道、边坡、大坝、塔吊及船舶等大型结构）进行实时安全监测、及时识别结构的累积损伤并评估其使用性能和寿命，对可能出现的灾害提前预警，建立相应的安全预警机制，不仅对于提高结构的安全性和可靠性具有重大的科学意义，而且可以降低结构的运行和维护费用，具有可观的经济效益。
全套系统分为现场传感器子系统、现场监控室和远程总控室三个部分组成，如下图所示：
现场传感器子系统包括应变传感器子系统、温度传感器子系统、裂缝传感器子系统、振动传感器子系统四个部分，分别感知现场应变、温度、裂缝、振动等物理数据。
二、桥梁安全监测点位布设
三、桥梁安全监测内容
四、系统功能
1、24 小时实时监测：对桥梁变形、受力、环境等全自动化在线监测，实时掌握桥梁整体施工/运行的安全状态、从整体上把握桥梁健康和安全状态。
2、多重分级预警：数据异常时，系统会触发相应三级报警机制，第一时间以短信、传真、广播等形式通知用户。
3、应急预案处理：从专家库直接提取相应处理办法，及时采取人员介入、封锁道路等办法，将安全隐患消除在萌芽状态。
4、荷载监测：桥面受荷载的影响力最为直接，因此，应力监测可以了解作为主要承力构件的受力状态，及时诊断桥梁的病害，为控制车辆荷载和桥梁结构的疲劳分析提供数据支撑。
5、应力应变监测：关键受力部位可能会产生裂缝，裂缝的发展趋势是判断结构承载能力的重要指标，通过安装磁电式传感器，可以完成对桥梁振动的长期监测。
6、行业规范标准形成：制定出适合结构健康监测的安全评价标准体系，形成行业标准规范。
五、平台展示
四川合睿达自主开发的桥梁在线监测系统云平台，其主要功能是控制系统各个模块自动运行，接收、显示、保存、查询、打印报警信息，系统主要功能：桥梁沉降监测管理功能、桥梁监测地图信息、桥梁监测传感器、系统设备信息、视频图像信息、预警信息查询、集成深部位移监测信息查询、发布信息设置、开放平台接口。
一、方案背景
随着我国城市发展和建筑施工的要求，基坑施工工程越来越多。目前大城市基坑施工的开挖越来越深，最深的已经达到二十多米。由于基坑工程的复杂性、施工风险高、施工难度大等特点。使其成为建筑的三大危险源之一。一旦发生事故，就会造成巨大的经济损失和严重的人身伤亡。因此，相关单位对基坑的监测工作越来越重视。而目前只根据地质勘察资料和土工实验，定点观测等简单的技术手段，已经不能满足当前各方对基坑监测的要求。
四川合睿达在结合基坑监测实际应用的基础上，认真研究相关技术规范。总结了现有技术及产品的优缺点，开发出了一套深基坑监测方案。可对整个基坑施工过程进行实时采集、无线传输、数据汇总分析、超限预警报警等功能。本深基坑监测方案兼容性高，功能强大，可兼容市场上多种类型的传感器。在各种深基坑监测项目中得到了广泛的应用并得到了一致的好评。
二、示意图
采集仪功能特点：
1. 振弦、RS485、RS232、ADC等多种采集方式
2. 超低功耗，自带电池，可实现24小时不间断采集
3. 高效稳定的4G、北斗通信网络，可以保证监测数据的及时传输
4. 支持多种类型的传感器，即插即用
5. 完善的超限报警功能，避免事故发生
6. 强大的数据分析软件，多种类型的分析模式，监测结构一目了然。
三、系统监测内容
根据现场实际情况，勘查选取实际监测项
1. 位移监测：监测基坑壁体的表面位移情况
2. 沉降监测：监测基坑壁的沉降情况
3. 裂缝监测：监测基坑壁裂缝后续是否开裂
4. 孔隙水压：监测基坑内部的水压力情况
5. 内部形变：监测基坑壁内部的位移情况
6. 土压监测：监测基坑壁墙体承压情况
7. 锚杆拉力：监测锚杆受力情况
8. 墙体内力：监测基坑壁与回填物的受力情况
9. 地下水位：监测基坑地下水情况。
四、拓扑图
五、应用价值
及时了解基坑情况，对潜在灾害进行提前预警，对突发事件应急报警，降低基坑事故生命财产重大损失和恶劣社会影响。
六、系统组成
1. 数据采集系统
地质灾害一体化智能监测站由机箱、遥控终端机RTU、太阳能板、蓄电池、各类传感器、防雷器等组成，采用太阳能供电，根据不同应用的场合选择相应的传感器，及时采集降雨量、表面位移、深部位移等要素，并按规定格式上传。
2. 数据传输系统
数据传输系统可采用GPRS/3G/4G、无线电台、无线网桥、卫星、LORA等方式，具体根据当地网络情况及应用选择。
3. 数据处理系统
数据处理系统可连续实时接收监测站上传的数据，设备远程管理、数据召测等功能，可与第三方SQL SERVER、ORACLE数据库进行对接，提供各种应用数据支持。
4. 监测预警系统
分析预警系统应足够的数据分析处理能力，分析要多角度、手段丰富，自动生成变形历时曲线、变形分布图和多因素相关图；能综合其他相关监测数据进行综合分析与评价；能根据预设警界值进行风险判别。
结合基础地理信息数据库，提供基于GIS的地质灾害信息管理与决策支持系统，建立地质灾害防治决策支持的数据库、模型库、方法库、知识库及管理平台，建立有效的分析和决策机制。以地质灾害的空间图形信息和属性信息为基础，依托数学评价、预测和预报模型以及GIS系统的空间分析能力，形象地进行地质灾害和处理方案的风险评估，为职能部分有效控制、防治、处置地质灾害、降低地质灾害造成的损失提供科学决策依据，并根据预警等级采用短信、网页、邮件、广播、LED屏、大屏幕等方式自动发布预警、告警信息。
5. 其他辅助系统
包括预警广播系统、应急系统、信息发布（LED发布或短信）、指挥系统、决策系统等。
七、设备介绍
1、孔隙水压力监测站
孔隙水压力监测站主要采用一体化渗压监测站，结合深部位移监测实施，对坡体的孔隙水压力进行监测，监测数据可通过2G/3G/4GINB-oTLORa/北斗/有线等通信方式实时传输到监测中心。
2、视频监测站
视频监控站能将被监控现场的实时图像和数据等信息准确、清晰、快速地传输到监测中心，管理中心通过视频监控站，能够实时、直接地了解和掌握各被监控现场的实际情况。同时，中心值班人员根据被监控现场发生的情况做出相应的反应和处理，因此能有效地管理地质灾害监测设备的运行情况及其周边现场情况.
3. GNSS位移监测站
GNSS监测站是管理人员就时掌控滑坡体形变和位移变化量的依据，各监测点长期连续跟踪观测卫星信号，通过数据通讯网络（3G/4G/有线）实时传输GNSS监测数据到监测中心，并结合各参考站的观测数据与起算坐标通过控制中心软件准实时解算处理，最终得到各监测点的三维坐标。从而计算位表面位移，以及沉降位移量。
七、监测平台
四川合瑞达结合自身专业优势，自主研发的地质灾害监测预警平台，利用智能传感技术、GNSS技术、物联网技术、大数据技术结合专业地质灾害监测设备，构建了实时监测、预警预报、信息管理、群测群防、辅助决策的综合解决方案，广泛应用于滑坡、泥石流、崩塌、地面崩塌、地面沉降和地裂缝等重点地质灾害隐患点实时在线的自动监测。
地质灾害监测预警平台由站点管理、实时监控、图像监测、预警管理、信息管理、统计分析、隐患点管理、系统管理组成。
八、应用案例
一、监测背景
隧道是地下的穿越工程，地质及水文条件复杂多变，隧道因地质条件恶化、火灾、结构损伤、退化和失稳、自然灾害等影响，可能会出现隧道拱形变形、边墙开裂、衬砌损坏、隧道渗水、隧道冻胀、围岩超应力等病害。所以对现役运营隧道或施工期隧道进行健康诊断和病害预防及控制非常关键。
传统人工监测手段难以全方位保证隧道施工和运行的安全，因此对隧道在施工期和运营期的安全性和稳定性进行实时监测就显得十分重要。
二、主要监测项
1、变形监测
2、受力监测
3、地下水监测
4、环境监测
5、裂缝监测
三、系统优势
1、高效：在线实时监测，对隧道的结构变形、沉降、位移等影响施工安全的参量进行24小时在线监测。
2、直观：通过实时数据结合隧道三维模型直观展示各个部位的变化情况，使用户快速了解隧道的变化趋势，以及及时的预防整治。
3、定制：根据隧洞类型和现场情况，提供不同的定制方案，无网环境也能实现监测数据上云，一但有网自动同步数据至云平台。
4、智能：通过对监测数据的分析，结合回归算法对数据进行回归分析，判断监测对象的发展势态，为后期隧道的设计施工提供有效的指导。
四、应用案例展示
危房即危险房屋,据《城市危险房屋管理规定》,危险房屋是指结构已严重受损或承重构件已属危险构件,随时有可能决失结构稳定和承载能力,不能保证居住和使用安全的房屋。
一、危房产生原因
1、地基因滑移,或因承载力严重不足,或因其他特殊地质原因,导致不均匀沉降引起结构明显倾科、位移、裂缝、扭曲等,并有继续发展的趋势。
2、地基因毗邻建筑增大荷载,或因自身局部加层增大荷载,或因其他人为因素,导致不均匀沉降,引起结构明显倾料、位移、裂缝、扭曲等, 并有继续发展的趋势。
3、基础老化、腐蚀、酥碎、折断,导致结构明显倾料、位移、裂缝、扭曲等。
因此，为了房屋的安全性，建立危房交时监测系统是非常必要的。实时监测系统需要通过多种高精度倾角仪实时监测建筑的倾斜、沉降、裂缝等数据交量,以更专业的硬件设备保障危房数据的精准采集。
建筑变形测量是测量技术与工程建设紧密结合的产物,其任务是测定建筑物、构筑物使用期间形状与位置的变化特征，获取可靠的变形信息,为按房质量安全管理提供信息支持和技术服务。
二、系统监测内容
危房在线监测系统对房屋的主要监测内容有:
（1）、倾斜监测：监测房屋整体或局部产生相对于铅垂万向的角度倾斜情况。
（2）、不均匀沉降监则：监测房屋垂直方向的不均匀沉降，或者一片区域的房屋地基处于起伏变化状态等情况。
（3）、位移监测:监测承重结构体产生水平或垂直方向的位移改变。
（4）、裂缝监测:监测房屋墙体、混凝土结构、地基结构的裂缝情况。
三、监测所用传感器
四、数据展示
