CN112197808A - 一种尾矿坝在线监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种尾矿坝在线监测系统及方法。该系统包括数据采集模块和通信模块；数据采集模块与通信模块连接；数据采集模块用于采集待监测尾矿坝上多个监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移，根据监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移计算监测点的风险值，数据采集模块还用于将风险值与预设风险阈值比较，确定监测点是否为风险点；通信模块用于传输风险点以及监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力、坝体位移和风险值。采用本发明的尾矿坝在线监测系统及方法，能够排查尾矿坝的安全隐患，防止尾矿坝发生塌方事故。

Description

一种尾矿坝在线监测系统及方法

技术领域

本发明涉及尾矿安全技术领域，特别是涉及一种尾矿坝在线监测系统及方法。

背景技术

尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的，用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所。尾矿坝是贮存尾矿和水的尾矿库外围坝体构筑物，尾矿坝失稳会导致的尾矿库溃决具有很高的危险性，也就是说，尾矿坝的稳定性直接关系到尾矿库的安全运营。

目前，尾矿安全监测普遍采用人工巡察的方法，即人工携带仪器设备到现场测量相关数据，然后由工作人员手工整理分析，此种方式不仅数据采集周期长，消耗了人力物力，而且不能做到对尾矿坝实时监测。

因此，如何避免尾矿坝的安全隐患，防止塌方事故造成重大财产损失，是亟须解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种尾矿坝在线监测系统及方法，能够排查尾矿坝的安全隐患，防止尾矿坝发生塌方事故。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种尾矿坝在线监测系统，包括：

数据采集模块和通信模块；

所述数据采集模块与所述通信模块连接；所述数据采集模块用于采集待监测尾矿坝上多个监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移，根据所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移计算所述监测点的风险值，所述数据采集模块还用于将所述风险值与预设风险阈值比较，确定所述监测点是否为风险点；

所述通信模块用于传输所述风险点以及所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力、坝体位移和风险值。

可选的，所述数据采集模块，具体包括：

控制单元和多个探测终端；

所述探测终端设置在所述待监测尾坝矿的监测点处；所述探测终端分别与所述控制单元和所述通信模块连接；所述探测终端用于检测所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移，并将所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移传输至所述控制单元；所述探测终端还用于将所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移传输至所述通信模块；

所述控制单元用于根据所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移计算所述监测点的风险值，并将所述风险值与所述预设风险阈值比较，确定所述监测点是否为风险点；

所述控制单元还用于控制所述通信模块传输所述风险值和所述风险点。

可选的，所述探测终端，具体包括：

微型孔隙水压力传感器、土壤水分传感器、压力传感器和地磁传感器；

所述微型孔隙水压力传感器分别与所述控制单元和所述通信模块连接；所述微型孔隙水压力传感器用于采集监测点的土壤孔隙水压力并将所述土壤孔隙水压力分别传输至所述控制单元和所述通信模块；

所述土壤水分传感器分别与所述控制单元和所述通信模块连接；所述土壤水分传感器用于采集监测点的刨面土壤水含量并将所述刨面土壤水含量分别传输至所述控制单元和所述通信模块；

所述压力传感器分别与所述控制单元和所述通信模块连接；所述压力传感器用于采集监测点的土层压力并将所述土层压力分别传输至所述控制单元和所述通信模块；

所述地磁传感器分别与所述控制单元和所述通信模块连接；所述地磁传感器用于采集监测点的坝体位移并将所述坝体位移分别传输至所述控制单元和所述通信模块。

可选的，所述尾矿坝在线监测系统，还包括：

上位机；

所述上位机与所述通信模块连接；所述上位机用于接收并显示所述风险点以及所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力、坝体位移和风险值；所述上位机还用于控制所述数据采集模块的采集频率和采集时间。

可选的，所述控制单元，具体包括：

模数转换芯片、控制芯片和存储芯片；

所述模数转换芯片分别与所述微型孔隙水压力传感器、所述土壤水分传感器、所述压力传感器、所述地磁传感器和所述控制芯片连接；所述模数转换芯片用于将所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移进行模数转换，并将模数转换后的所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移传输至所述控制芯片；

所述控制芯片分别与所述存储芯片和所述通信模块连接；所述控制芯片用于根据模数转换后的所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移计算所述监测点的风险值，并将所述监测点的风险值与所述预设风险阈值比较，确定所述监测点是否为风险点；所述控制芯片还用于将所述风险点和所述监测点的风险值传输至所述通信模块；

所述存储芯片用于存储所述预设风险阈值。

可选的，所述通信模块，具体包括：

CAN卡和数据传输单元；

所述CAN卡分别与所述控制芯片和所述数据传输单元连接；所述CAN卡用于将所述风险点和所述监测点的风险值传输至所述数据传输单元；

所述数据传输单元与所述上位机无线连接；所述数据传输单元用于将所述风险点和所述监测点的风险值传输至所述上位机；

所述数据传输单元还分别与所述微型孔隙水压力传感器、所述土壤水分传感器、所述压力传感器和所述地磁传感器连接；所述数据传输单元还用于将所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移传输至所述上位机。

可选的，所述尾矿坝在线监测系统，还包括：

供电装置；

所述供电装置分别与所述通信模块和所述数据采集模块连接，所述供电模块用于为所述通信模块和所述数据采集模块供电。

可选的，所述供电模块为太阳能发电模块。

一种尾矿坝在线监测方法，应用于上述的尾矿坝在线监测系统，所述尾矿坝在线监测方法，包括：

数据采集模块获取并根据监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移计算所述监测点的风险值；

所述数据采集模块判断所述监测点的风险值是否小于预设风险阈值，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果为是，则所述监测点不是风险点；

若所述第一判断结果为否，则所述监测点是风险点。

可选的，所述数据采集模块获取并根据监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移计算所述监测点的风险值，具体包括：

采用如下公式计算所述监测点的风险值：

R＝A*B*C*D

其中，A为土壤孔隙水压力，B为刨面土壤含水量，C为土层压力，D为坝体位移，R为风险值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出了一种尾矿坝在线监测系统及方法，系统包括数据采集模块和通信模块，数据采集模块用于采集待监测尾矿坝上多个监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移，根据监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移计算监测点的风险值，数据采集模块还用于将风险值与预设风险阈值比较确定监测点是否为风险点；数据采集模块通过通信模块传输风险点以及监测点土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力、坝体位移和风险值。本发明提供的尾矿坝在线监测系统及方法，能够避免尾矿坝的安全隐患，防止尾矿坝发生塌方事故，具有监测周期短，监测精度高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中所提供的尾矿坝在线监测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中所提供的控制单元的电路图；

图3为本发明实施例中所提供的存储芯片引脚部分连接关系图；

图4为本发明实施例中所提供的控制芯片引脚部分连接关系图；

图5为本发明实施例中所提供的模数转换芯片引脚部分连接关系图；

图6为本发明实施例中所提供的CAN卡引脚部分连接关系图；

图7为本发明实施例中所提供的尾矿坝在线监测方法的流程图。

其中，1-数据采集模块；2-供电装置；3-数据传输单元；4-上位机；5-控制芯片；6-模数转换芯片；7-CAN卡；8-存储芯片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种尾矿坝在线监测系统及方法，能够排查尾矿坝的安全隐患，防止尾矿坝发生塌方事故。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例

图1为本发明实施例中所提供的尾矿坝在线监测系统的结构示意图，如图所示，本发明提供的尾矿坝在线监测系统，包括：数据采集模块1和通信模块；

数据采集模块1与通信模块连接；数据采集模块1用于采集待监测尾矿坝上多个监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移，根据监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移计算监测点的风险值，数据采集模块1还用于将风险值与预设风险阈值比较，确定监测点是否为风险点；通信模块用于传输风险点以及监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力、坝体位移和风险值。

数据采集模块1具体包括控制单元和多个探测终端。

探测终端设置在待监测尾坝矿的监测点处；探测终端分别与控制单元和通信模块连接；探测终端用于检测监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移，并将监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移传输至控制单元；探测终端还用于将监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移传输至通信模块。

控制单元用于根据监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移计算监测点的风险值，并将风险值与预设风险阈值比较，确定监测点是否为风险点；控制单元还用于控制通信模块传输风险值和风险点。

探测终端具体包括微型孔隙水压力传感器、土壤水分传感器、压力传感器和地磁传感器；微型孔隙水压力传感器分别与控制单元和通信模块连接；微型孔隙水压力传感器用于采集监测点的土壤孔隙水压力并将土壤孔隙水压力分别传输至控制单元和通信模块；土壤水分传感器分别与控制单元和通信模块连接；土壤水分传感器用于采集监测点的刨面土壤水含量并将刨面土壤水含量分别传输至控制单元和通信模块；压力传感器分别与控制单元和通信模块连接；压力传感器用于采集监测点的土层压力并将土层压力分别传输至控制单元和通信模块；地磁传感器分别与控制单元和通信模块连接；地磁传感器用于采集监测点的坝体位移并将坝体位移分别传输至控制单元和通信模块。

本发明提供的尾矿坝在线监测系统还包括上位机4。上位机4与通信模块连接；上位机4用于接收并显示风险点以及监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力、坝体位移和风险值；上位机4还用于控制数据采集模块1的采集频率和采集时间。

图2为本发明实施例中所提供的控制单元的电路图，其中，TD、RD、SCL、SDI、SCLK、CS和SDA代表两芯片之间存在电信号传输，如图2所示，控制单元具体包括模数转换芯片6、控制芯片5和存储芯片8。TD和RD均表示读写信号；SCL1表示控制芯片5中与模数转换芯片6有连接关系的所有引脚；SDI代表模数转换芯片6中与控制芯片5有连接关系的所有引脚；SCLK表示时钟信号，CS表示使能信号；SDA表示存储芯片中与控制芯片5有连接关系的所有引脚；SCL2表示控制芯片5中与存储芯片8有连接关系的所有引脚；

模数转换芯片6分别与微型孔隙水压力传感器、土壤水分传感器、压力传感器、地磁传感器和控制芯片5连接；模数转换芯片6用于将监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移进行模数转换，并将模数转换后的监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移传输至控制芯片5。

控制芯片5分别与存储芯片8和通信模块连接；控制芯片5用于根据模数转换后的监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移计算监测点的风险值，并将监测点的风险值与预设风险阈值比较，确定监测点是否为风险点；控制芯片5还用于将风险点和监测点的风险值传输至通信模块。

存储芯片8用于存储预设风险阈值。

通信模块具体包括CAN卡7(即图1中的CAN模块)和数据传输单元3。

CAN卡7分别与控制芯片5和数据传输单元3连接；CAN卡7用于将风险点和监测点的风险值传输至数据传输单元3；数据传输单元3与上位机4无线连接；数据传输单元3用于将风险点和监测点的风险值传输至上位机4；数据传输单元3还分别与微型孔隙水压力传感器、土壤水分传感器、压力传感器和地磁传感器连接；数据传输单元3还用于将监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移传输至上位机4。

CAN卡7与控制芯片5通过CAN总线连接。

具体的，CAN卡7的型号为CAN1051KT，模数转换芯片6、控制芯片5和存储芯片8的型号分别为CS5532、LPC2366FBD10和24C02。图3为本发明实施例中所提供的存储芯片引脚部分连接关系图；图4为本发明实施例中所提供的控制芯片引脚部分连接关系图(图中画线的引脚表示该引脚多次使用)；图5为本发明实施例中所提供的模数转换芯片引脚部分连接关系图(图中XTAL0表示时钟晶振)；图6为本发明实施例中所提供的CAN卡引脚部分连接关系图；图中，芯片内部的数字或字母代表芯片的引脚名称，芯片外引脚处代表引脚序号，引脚外字母表示与其它部件有连接关系你，引脚外字母相同的引脚相互连接，U15表示控制芯片5，U13表示存储芯片8，U5代表模数转换芯片6，U8代表CAN卡，R*表示电阻，C*表示电容，*表示正整数，Y1表示晶振。如图3-6所示：

控制芯片5的引脚P0.0和引脚P0.1均与存储芯片8连接。

控制芯片5的引脚P2.7和引脚P2.8均与CAN卡7连接。

控制芯片5的引脚P2.1、引脚P2.3、引脚P2.5和引脚P2.6均与模数转换芯片6连接。

在图4中，控制芯片5的引脚PTCK、引脚TCK、引脚TRST、引脚TMS、引脚TDI和引脚TDO组成数据测试接口；控制芯片5的引脚P0.24-引脚P0.26均与电阻连接；引脚P0.23和引脚P1.31处均输入时钟信号；引脚RESET为复位引脚；引脚1.31为总线接口；引脚P0.27为I²C接口的数据传输引脚(I²C接口在图2中示出)；引脚P0.28为I²C接口的时钟传输引脚；引脚P0.29、引脚P0.30、引脚P1.18和引脚P2.9组成USB接口；引脚P1.19-引脚P1.21、引脚P2.4、引脚P2.2和引脚P2.0均为生成脉冲信号的引脚；引脚P1.12-引脚P1.19组成IO端口；P1.0-P1.17组成网络传输IO端口。

存储芯片8的引脚SDA与控制芯片5的引脚P0.0连接；存储芯片8的引脚SDL与控制芯片5的引脚P0.1连接。

CAN卡7的引脚PXD与控制芯片5的引脚P2.7连接；CAN卡7的引脚TXD与控制芯片5的引脚P2.8连接；CAN卡7的引脚CANH输入高电平信号；CAN卡7的引脚CANL输入低电平信号；CAN卡7的引脚CGND接地。

模数转换芯片6的SDO引脚与控制芯片5的引脚P2.1连接；模数转换芯片6的SGLK引脚与控制芯片5的引脚P2.3连接；模数转换芯片6的SDI引脚与控制芯片5的引脚P2.5连接；模数转换芯片6的CS#引脚与控制芯片5的引脚P2.6连接；模数转换芯片6的AIN2-引脚用于输入差动模拟高电平信号，模数转换芯片6的AIN2+引脚用于输入差动模拟低电平信号。

尾矿坝在线监测系统还包括供电装置2；供电装置2分别与通信模块和数据采集模块1连接，供电模块用于为通信模块和数据采集模块1供电。

供电模块为太阳能发电模块。

图7为本发明实施例中所提供的尾矿坝在线监测方法的流程图，如图7所示本发明提供的尾矿坝在线监测方法，包括：

步骤101：数据采集模块获取并根据监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移计算监测点的风险值。

步骤102：数据采集模块判断监测点的风险值是否小于预设风险阈值，得到第一判断结果，若第一判断结果为是，则执行步骤103；若第一判断结果为否，则执行步骤104。

步骤103：监测点不是风险点。

步骤104：监测点是风险点。

步骤101，具体包括：

采用如下公式计算监测点的风险值：R＝A*B*C*D；其中，A为土壤孔隙水压力，B为刨面土壤含水量，C为土层压力，D为坝体位移，R为风险值。

本发明提供的尾矿坝在线监测方法，在步骤103或步骤104之后，还包括，获取所有风险点造成的坝体土壤松动总面积(危险面积)，并将坝体土壤松动总面积与预设危险面积阈值比较；若坝体土壤松动总面积大于或者等于预设危险面积阈值，则发出预警；当若坝体土壤松动总面积小于预设危险面积阈值，则不发出预警。

具体的，本发明提供的尾矿坝在线监测系统，通过在尾矿坝待监测区域内布置多个探测终端，获取的大量尾矿坝数据，分析尾矿坝的安全性能。

本系统采取三层架构形式：基础层为数据采集层(即数据采集模块1)，中间层为数据传输层(即通信模块)，最高层为应用层(即上位机4)。

基础层的探测终端集成了多种传感器用于采集尾矿坝坝体的数据，集成的传感器包括：微型孔隙水压力传感器、土壤水分传感器、压力传感器和地磁传感器。

微型孔隙压力传感器用于采集监测点土壤孔隙水压力。

土壤水分传感器用于采集监测点的刨面的土壤含水量。

压力传感器用于采集监测点的土层压力变化。

地磁传感器用于采集监测点的坝体位移和坝体移动方向。

微型孔隙水压力传感器、土壤水分传感器、压力传感器和地磁传感器均与模数转换芯片6连接，控制芯片5通过风险推测模型，根据监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力、坝体位移，计算各个监测点风险值。风险推测模型中预设的风险分析方程(即风险值计算公式)为R＝A*B*C*D。预设风险阈值存储于存储芯片8中。

将各个监测点的风险值均与预设风险阈值进行比较，当风险值大于或者等于预设风险阈值时，即表示该监测点为风险点(风险点处的土壤出现松动，有坝体滑坡的危险)；当风险值小于预设风险阈值时，说明该监测点没有坝体滑坡危险，不是风险点。预设风险阈值是经过长期测量和实验得出的；当坝体中单个监测点的土壤出现松动时，并不会直接引坝体滑坡；当山体中多个监测点的土壤出现松动且造成危险面积大于或者等于预设危险面积阈值时，出现坝体滑坡的几率较大，发出预警。

数据传输层用于完成探测终端与上位机4之间的数据交互。探测终端之间通过CAN总线串行连接，CAN卡7通过数据传输单元3(即以太网)实现与上位机4的通讯。探测终端与CAN卡7由太阳能发电模块供电。

信号的具体传输方式如下：首先微型孔隙水压力传感器、土壤水分传感器、压力传感器和地磁传感器把模拟信号转为电信号传输至模数转换芯片6，模数转换芯片6通过模数转换，把电信号转为数字信号传输至控制芯片5，控制芯片5与CAN总线相连，把数据通过CAN总线传给CAN卡7。CAN通过以太网将数据上传到上位机4。

最顶层架构的应用层为上位机4，为用户提供可视化界面，显示坝体实时数据，用户可以通过上位机4控制系统中每个传感器的采集频率与采集时间。

另外，风险分析方程是通过通用土壤流失方程类比得到的，土壤流失方程为W＝M*K*L*S*Q*P。此公式中，W表示任一坡耕地在特定的降雨、作物管理制度和水土保持措施下，单位面积年平均土壤流失量；M表示降雨侵蚀力因子(降雨侵蚀力因子是单位降雨侵蚀指标，如果融雪径流显著，需要增加融雪因子)；K表示土壤可蚀性因子(即标准小区单位降雨侵蚀指标的土壤流失率)；L表示坡长因子；S表示坡度因子，Q表示植被覆盖和经营管理因子；P表示水土保持措施因子。

本发明通过物联网技术，进行大量的数据采集和科学的数据分析，实现了尾矿坝监测的数字化和智能化，完成了地质灾害的预测和预警，整个监测的过程是以传感器、单片机(即模数转换芯片)为基础，借助互联网通讯技术呈现的，能够最大程度减轻地质灾害所带来的损失，维护人类的生命和财产安全。本发明采用的孔隙水压力传感器、压力传感器、土壤水分传感器和磁传感器均具有较高的采样速率，可以精确地测量坝体土层内部地质活动方向和位移；控制单元先分析单个监测点的情况，由点及面，再对所有监测点的情况进行汇总，对整个坝体是否有塌方危险进行分析，能够在坝体发生事故之前发出预警，防患于未然，也解决了恶劣天气造成的监测困难的问题。另外，探测终端测得的数据通过以太网传给上位机，并且通过MYSQL数据库存储历史信息，工作人员可以根据专业知识，对监测数据的整理、研究与汇总。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种尾矿坝在线监测系统，其特征在于，所述尾矿坝在线监测系统，包括：

数据采集模块和通信模块；

所述数据采集模块与所述通信模块连接；所述数据采集模块用于采集待监测尾矿坝上多个监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移，根据所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移计算所述监测点的风险值，所述数据采集模块还用于将所述风险值与预设风险阈值比较，确定所述监测点是否为风险点；

所述通信模块用于传输所述风险点以及所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力、坝体位移和风险值。

2.根据权利要求1所述的尾矿坝在线监测系统，其特征在于，所述数据采集模块，具体包括：

控制单元和多个探测终端；

所述探测终端设置在所述待监测尾坝矿的监测点处；所述探测终端分别与所述控制单元和所述通信模块连接；所述探测终端用于检测所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移，并将所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移传输至所述控制单元；所述探测终端还用于将所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移传输至所述通信模块；

所述控制单元用于根据所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移计算所述监测点的风险值，并将所述风险值与所述预设风险阈值比较，确定所述监测点是否为风险点；

所述控制单元还用于控制所述通信模块传输所述风险值和所述风险点。

3.根据权利要求2所述的尾矿坝在线监测系统，其特征在于，所述探测终端，具体包括：

微型孔隙水压力传感器、土壤水分传感器、压力传感器和地磁传感器；

所述微型孔隙水压力传感器分别与所述控制单元和所述通信模块连接；所述微型孔隙水压力传感器用于采集监测点的土壤孔隙水压力并将所述土壤孔隙水压力分别传输至所述控制单元和所述通信模块；

所述土壤水分传感器分别与所述控制单元和所述通信模块连接；所述土壤水分传感器用于采集监测点的刨面土壤水含量并将所述刨面土壤水含量分别传输至所述控制单元和所述通信模块；

所述压力传感器分别与所述控制单元和所述通信模块连接；所述压力传感器用于采集监测点的土层压力并将所述土层压力分别传输至所述控制单元和所述通信模块；

所述地磁传感器分别与所述控制单元和所述通信模块连接；所述地磁传感器用于采集监测点的坝体位移并将所述坝体位移分别传输至所述控制单元和所述通信模块。

4.根据权利要求3所述的尾矿坝在线监测系统，其特征在于，所述尾矿坝在线监测系统，还包括：

上位机；

所述上位机与所述通信模块连接；所述上位机用于接收并显示所述风险点以及所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力、坝体位移和风险值；所述上位机还用于控制所述数据采集模块的采集频率和采集时间。

5.根据权利要求4所述的尾矿坝在线监测系统，其特征在于，所述控制单元，具体包括：

模数转换芯片、控制芯片和存储芯片；

所述模数转换芯片分别与所述微型孔隙水压力传感器、所述土壤水分传感器、所述压力传感器、所述地磁传感器和所述控制芯片连接；所述模数转换芯片用于将所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移进行模数转换，并将模数转换后的所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移传输至所述控制芯片；

所述控制芯片分别与所述存储芯片和所述通信模块连接；所述控制芯片用于根据模数转换后的所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移计算所述监测点的风险值，并将所述监测点的风险值与所述预设风险阈值比较，确定所述监测点是否为风险点；所述控制芯片还用于将所述风险点和所述监测点的风险值传输至所述通信模块；

所述存储芯片用于存储所述预设风险阈值。

6.根据权利要求5所述的尾矿坝在线监测系统，其特征在于，所述通信模块，具体包括：

CAN卡和数据传输单元；

所述CAN卡分别与所述控制芯片和所述数据传输单元连接；所述CAN卡用于将所述风险点和所述监测点的风险值传输至所述数据传输单元；

所述数据传输单元与所述上位机无线连接；所述数据传输单元用于将所述风险点和所述监测点的风险值传输至所述上位机；

所述数据传输单元还分别与所述微型孔隙水压力传感器、所述土壤水分传感器、所述压力传感器和所述地磁传感器连接；所述数据传输单元还用于将所述监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移传输至所述上位机。

7.根据权利要求6所述的尾矿坝在线监测系统，其特征在于，所述尾矿坝在线监测系统，还包括：

供电装置；

所述供电装置分别与所述通信模块和所述数据采集模块连接，所述供电模块用于为所述通信模块和所述数据采集模块供电。

8.根据权利要求7所述的尾矿坝在线监测系统，其特征在于，所述供电模块为太阳能发电模块。

9.一种尾矿坝在线监测方法，其特征在于，所述尾矿坝在线监测方法应用于如权利要求1-8任一项所述的尾矿坝在线监测系统，所述尾矿坝在线监测方法，包括：

数据采集模块获取并根据监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移计算所述监测点的风险值；

所述数据采集模块判断所述监测点的风险值是否小于预设风险阈值，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果为是，则所述监测点不是风险点；

若所述第一判断结果为否，则所述监测点是风险点。

10.根据权利要求9所述的尾矿坝在线监测方法，其特征在于，所述数据采集模块获取并根据监测点的土壤孔隙水压力、刨面土壤水含量、土层压力和坝体位移计算所述监测点的风险值，具体包括：

采用如下公式计算所述监测点的风险值：

R＝A*B*C*D

其中，A为土壤孔隙水压力，B为刨面土壤含水量，C为土层压力，D为坝体位移，R为风险值。

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