CN104916077A - 一种离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统 - Google Patents

一种离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出的一种离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统，实现了对稀土矿山原地浸矿山体滑坡稳定性的实时监控，并在矿山将要发生滑坡时自动预警，保障了矿山开采期和开采后的采场边坡安全。其中，数据采集模块采集稀土原地浸矿的特征参数数据，图像采集模块采集监测区域内的图像信息，数据/图像处理模块分别提取有效特征参数数据和有效图像信息，远程监控模块对各传感器有效采集数据与阈值进行对比，判断是否将要发生滑坡，在可能将要发生滑坡时，通过预警模块发出预警信号；远程监控模块还包括显示模块，用于显示有效图像信息。

Description

一种离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统
技术领域
本发明涉及岩土工程技术领域，更具体地说涉及一种离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统。
背景技术
离子型稀土原地浸矿开采降低山体边坡稳定性，导致滑坡事故，影响矿山生产安全、职工生命安全、资源回收率和经济效益。为了保证矿山开采前和开采后的采场边坡安全，就需要对矿山进行监控，以在矿山将要发生滑坡前及时预警，并在矿山将要发生滑坡时及时组织、指导救援。而目前就缺乏这种预警系统，使其能够建立滑坡预警模型，并结合工程实际，给出滑坡参考安全阈值，超过设定阈值时自动预警，从而确定边坡稳定状态，动态追踪和控制稀土矿开采进度，保障矿山安全并取得最佳效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统，以解决上述问题。
本发明提出的一种离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统，包括：数据采集模块、图像采集模块、数据/图像处理模块、数据/图像发送模块、云服务器、数据/图像接收模块、远程监控模块和预警模块；
数据采集模块包括多类、多个传感器，用于采集监测区域内稀土原地浸矿边坡稳定性的特征参数，所述特征参数包括表面位移、岩土变形、岩土应力、岩土压力、渗透压力、水位； 
图像采集模块，用于采集监测区域内的图像信息；
数据/图像处理模块，与数据采集模块和图像采集模块通讯连接，用于分别提取有效特征参数数据和有效图像信息；
数据/图像发送模块，与数据/图像处理模块连接，用于将有效特征参数数据和有效图像信息发送至云服务器；
数据/图像接收模块，与云服务器连接，用于接收有效特征参数数据和有效图像信息，并将其传递至远程监控模块；
远程监控模块，与数据/图像接收模块连接，其包括控制模块、数据分析模块和显示模块，其中，数据分析模块用于对有效特征参数数据进行分析，并判断稀土原地浸矿监测区域内是否将要发生滑坡，且其将分析结果发生至控制模块；控制模块与数据分析模块连接，用于接收数据分析模块的判断结果，且在数据分析模块判断稀土原地浸矿监测区域内是否将要发生滑坡时，发出预警指令；显示模块，与控制模块连接，用于显示有效图像信息；
预警模块，与远程监控模块连接，用于接收到预警指令后，发出预警信号。
优选地，远程监控模块还包括图像分析模块，其预设有对比图像信息，用于将有效图像信息和对比图像信息进行对比，以确认稀土原地浸矿监测区域内是否将要发生滑坡，并将确认结果发生至控制模块，在确认稀土原地浸矿监测区域内将要发生滑坡后，控制模块发出预警指令。
优选地，远程监控模块还包括存储模块，与控制模块连接，用于对所述判断结果和有效图像信息进行存储。
优选地，上述传感器包括表面位移传感器、深部位移传感器、渗压流量传感器、地下水位传感器。
优选地，上述传感器包括光纤光栅渗压传感器、光纤光栅位移传感器和光纤光栅应变传感器。
优选地，还包括雨量传感器。
优选地，还包括对无线通讯模块进行防雷保护的防护模块。
本发明提出的一种离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统，数据采集模块采集稀土原地浸矿监测区域内的特征参数数据，图像采集模块采集监测区域内的图像信息，数据/图像处理模块分别提取有效特征参数数据和有效图像信息，并通过数据/图像发送模块发送至云服务器，数据/图像接收模块接收云服务器内的有效特征参数数据和有效图像信息，并将其发送至远程监控模块，远程监控模块对有效特征参数数据进行处理，并判断是否已经将要发生滑坡，在将要发生滑坡时，通过预警模块发出预警信号。此外，远程监控模块内的显示模块还可将监测区域内的有效图像信息显示出来，监控人员通过观看显示模块，即可对将要发生滑坡的可能性进行判断。本发明提出的一种离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统，实现了对矿山的实时监控，并在矿山将要发生滑坡时自动预警，保障了矿山开采期和开采后的采场安全。
附图说明
图1为本发明提出的一种离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统的结构示意图。
参照图1，本发明提出一种离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统，包括：数据采集模块、图像采集模块、数据/图像处理模块、数据/图像发送模块、云服务器、数据/图像接收模块、远程监控模块和预警模块；
数据采集模块包括多类、多个传感器，用于采集监测区域内稀土原地浸矿边坡稳定性的特征参数，所述特征参数包括表面位移、岩土变形、岩土应力、岩土压力、渗透压力、水位； 
图像采集模块，用于采集监测区域内的图像信息；
数据/图像处理模块，与数据采集模块和图像采集模块通讯连接，用于分别提取有效特征参数数据和有效图像信息；
数据/图像发送模块，与数据/图像处理模块连接，用于将有效特征参数数据和有效图像信息发送至云服务器；
数据/图像接收模块，与云服务器连接，用于接收有效特征参数数据和有效图像信息，并将其传递至远程监控模块；
远程监控模块，与数据/图像接收模块连接，其包括控制模块、分析模块和显示模块，其中，分析模块用于对有效特征参数数据进行分析，并判断稀土原地浸矿监测区域内是否将要发生滑坡，且其将分析结果发生至控制模块；控制模块与分析模块连接，用于接收分析模块的判断结果，且在分析模块判断稀土原地浸矿监测区域内是否将要发生滑坡时，发出预警指令；显示模块，与控制模块连接，用于显示有效图像信息；
预警模块，与远程监控模块连接，用于接收到预警指令后，发出预警信号。
上述方案中，数据采集模块采集稀土原地浸矿监测区域内的特征参数数据，图像采集模块采集监测区域内的图像信息，数据/图像处理模块分别提取有效特征参数数据和有效图像信息，并通过数据/图像发送模块发送至云服务器，数据/图像接收模块接收云服务器内的有效特征参数数据和有效图像信息，并将其发送至远程监控模块，远程监控模块对有效特征参数数据进行处理，并判断是否已经将要发生滑坡，在将要发生滑坡时，通过预警模块发出预警信号。
此外，远程监控模块内的显示模块还可将监测区域内的有效图像信息显示出来，监控人员通过观看显示模块，即可对将要发生滑坡的可能性进行判断。
通过监控人员观测有效图像信息并判断是否将要发生滑坡，对监控人员的专业水平要求较高，且容易对监控人员造成视觉疲劳。在设计时，远程监控模块还包括图像分析模块，其预设有对比图像信息，用于将有效图像信息和对比图像信息进行对比，以确认稀土原地浸矿监测区域内是否将要发生滑坡，并将确认结果发生至控制模块，在确认稀土原地浸矿监测区域内是否将要发生滑坡后，控制模块发出预警指令。
为了对分析结果，有效图像信息、确认结果等进行存储，以便监控人员的分析，上述方案还包括与控制模块连接的存储模块。
上述传感器包括表面位移传感器、深部位移传感器、渗压传感器、地下水位传感器，实现了对矿山包括表面位移、深部位移、渗压以及地下水位的参数数据的测量，使得评断矿山的稳定状态更加准确可靠。
为了保证系统稳定性，上述传感器可采用包括光纤光栅渗压传感器、光纤光栅位移传感器和光纤光栅应变传感器。
由于降雨量时矿山将要发生滑坡的一个主要诱发因素，在实际对矿山进行数据采集过程中，还可利用雨量传感器对监测区域内的降雨量进行监控。
在具体设计过程中，还包括与无线通讯模块连接的防雷保护模块，可保障数据/图像分离模块与远程监控模块之间的数据传输，有利于保障该预警系统的正常运行。
本发明提出的一种离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统，实现了对矿山的实时监控，并在矿山将要发生滑坡时自动预警，保障了矿山开采期和开采后的采场安全。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统，其特征包括：数据采集模块、图像采集模块、数据/图像处理模块、数据/图像发送模块、云服务器、数据/图像接收模块、远程监控模块和预警模块；
数据采集模块包括多类、多个传感器，用于采集监测区域内稀土原地浸矿边坡稳定性的特征参数，所述特征参数包括表面位移、岩土变形、岩土应力、岩土压力、渗透压力、水位；
图像采集模块，用于采集监测区域内的图像信息；
数据/图像处理模块，与数据采集模块和图像采集模块通讯连接，用于分别提取有效特征参数数据和有效图像信息；
数据/图像发送模块，与数据/图像处理模块连接，用于将有效特征参数数据和有效图像信息发送至云服务器；
数据/图像接收模块，与云服务器连接，用于接收有效特征参数数据和有效图像信息，并将其传递至远程监控模块；
远程监控模块，与数据/图像接收模块连接，其包括控制模块、数据分析模块和显示模块，其中，数据分析模块用于对有效特征参数数据进行分析，并判断稀土原地浸矿监测区域内是否将要发生滑坡，且其将分析结果发生至控制模块；控制模块与数据分析模块连接，用于接收分析模块的判断结果，且在数据分析模块判断稀土原地浸矿监测区域内将要发生滑坡时，发出预警指令；显示模块，与控制模块连接，用于显示有效图像信息；
预警模块，与远程监控模块连接，用于接收到预警指令后，发出预警信号。
2.根据权利要求1所述的离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统，其特征在于，远程监控模块还包括图像分析模块，其预设有对比图像信息，用于将有效图像信息和对比图像信息进行对比，以确认稀土原地浸矿监测区域内是否将要发生滑坡，并将确认结果发生至控制模块，在确认稀土原地浸矿监测区域内将要发生滑坡后，控制模块发出预警指令。
3.根据权利要求2所述的离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统，其特征在于，远程监控模块还包括存储模块，与控制模块连接，用于对所述判断结果和有效图像信息进行存储。
4.根据权利要求1所述的离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统，其特征在于，上述传感器包括表面位移传感器、深部位移传感器、渗压流量传感器、地下水位传感器。
5.根据权利要求1所述的离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统，其特征在于，上述传感器包括光纤光栅渗压传感器、光纤光栅位移传感器和光纤光栅应变传感器。
6.根据权利要求4或5所述的离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统，其特征在于，还包括雨量传感器。
7.根据权利要求1所述的离子型稀土边坡稳定远程在线监测预警系统，其特征在于，还包括对无线通讯模块进行防雷保护的防护模块。
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