CN114118677A - 基于物联网的尾矿库风险监测预警系统 - Google Patents
基于物联网的尾矿库风险监测预警系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了基于物联网的尾矿库风险监测预警系统，属于尾矿库安全监测技术领域，包括风险综合监测模块、风险智能评估模块、风险精准预警模块、风险趋势预测模块和灾害模拟仿真模块；风险综合监测模块用于实现尾矿库数据的动态综合展示，获取尾矿库传感器的监测数据和监控视频数据，监测数据包括降雨量、库水位、干滩长度、浸润线、坝体表面位移、坝体内部位移、库区地质滑坡体表面位移等；监控视频数据包括溢流井、滩顶放矿处、排尾管道、坝体下游坡、库水位尺、干滩标杆等部位的监控数据；建立尾矿库的GIS地图，将获取的监测数据和监控视频数据输入到GIS地图中，便于通过GIS地图全方位的掌控各尾矿库的物联感知的点位情况。
Description
技术领域
本发明属于尾矿库安全监测技术领域，具体是基于物联网的尾矿库风险监测预警系统。
背景技术
尾矿库是金属非金属矿山三大生产设施之一，尾矿坝事故危害比航空失事、火灾还严重；尾矿库存在洪水漫顶、溃坝等多种事故风险，是非煤矿山安全生产领域的重点监管对象。许多事故表明，对尾矿库关键指标进行系统的、实时的监测和安全生产风险分析，并基于预警信息采取及时有效的风险防控和监管监察措施十分必要。
目前，对于大多数五等尾矿库仍然采用人工监测，人工监测是通过人工定期用传统仪器在尾矿库现场进行测量，这种监测手段虽然在早期取得了一定的成效，但随着尾矿数量的增加以及各种因素的变化，这种传统的测量方法已经很难确保尾矿库的安全。另外，在利用人工监测手段进行安全监测时，容易受天气、人工、现场条件等许多因素的影响，存在一定的系统误差和人工误差。在监测过程中一旦监测的各项技术参数出现误差，势必会影响到尾矿库的安全生产和安全管理水平；只有将有效的预警系统与在线监测相结合，才能及时准确了解尾矿库的运行状况，实现尾矿库全面监测和智能预警。
发明内容
为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了基于物联网的尾矿库风险监测预警系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
基于物联网的尾矿库风险监测预警系统，包括风险综合监测模块、风险智能评估模块、风险精准预警模块、风险趋势预测模块、灾害模拟仿真模块和服务器；
风险综合监测模块用于实现尾矿库数据的动态综合展示，具体方法包括：
获取尾矿库传感器的监测数据和监控视频数据，监测数据包括降雨量、库水位、干滩长度、浸润线、坝体表面位移、坝体内部位移、库区地质滑坡体表面位移等；监控视频数据包括溢流井、滩顶放矿处、排尾管道、坝体下游坡、排洪设施进出口、库水位尺、干滩标杆等部位的监控数据；建立尾矿库的GIS地图，将获取的监测数据和监控视频数据输入到GIS地图中，进行融合应用，便于通过GIS地图全方位的掌控各尾矿库的物联感知的点位情况；
获取辖区内尾矿库的卫星遥感数据，将卫星遥感数据内的高分遥感影像在GIS软件中进行数据预处理，数据预处理包括正射纠正、图像融合等处理方法，采用完全卷积的神经网络模型对处理后的卫星图像进行评估，获得尾矿库内地物类型的变化百分比N，当N>X1时，其中X1为阈值，可取20％，将对应的卫星图像发送给工作人员，进行人工检核；人工检核的方式为借助GIS平台中的工具包进行校核；工具包包括放大镜、立体镜、投影观测器、历史数据追溯、动态回放等工具；
当人工校核确认尾矿库卫星影像发生的变化超过阈值时，触发系统预警，派遣人员进行现场巡检；
获取气象数据，气象数据包括：气象实况数据、气象预测预报数据、气象统计数据和气象预警数据，气象实况数据包含监测站数据、降水量观测值、大风观测值、温度观测值、雷达数据、卫星云图、强对流数据等数据；气象预测预报数据包含未来24小时降水数据、未来48小时降水数据、未来72小时降水数据、未来24小时大风数据、未来48小时大风数据、未来72小时大风数据、未来7天预报数据、台风相关报道信息、台风路径实况数据、台风预报数据；气象统计数据包含辖区内气象共享的历史台风数据等信息；气象预警数据包含辖区内气象共享的气象灾害预警信号等数据信息；将获取的气象数据进行实时显示；实现对辖区内地质风险和地质预警信息的可视化呈现，便于对地质灾害的监管监控；
通过感知网络获取尾矿库企业监测感知设备和在线监测监控系统的运行状态数据，获取未及时处理报警信息的企业，发送督促处理信息；设置日常执法检查制度，对尾矿库企业在线监测系统中设置的监测数据预警阈值进行检查，对尾矿库企业监控系统运行过程的稳定性、可靠性、有效性等进行研判，督促强化企业主体责任落实。
所述风险智能评估模块用于对尾矿库安全生产风险进行评估，具体方法包括；
设置评估指标和对应的评估标准，评估指标包括固有风险指标、设备运行风险指标、在线监测风险指标、安全管理风险指标、周边环境风险指标和气象因素；确定评估指标的相对权重，相对权重由专家组进行讨论设置，获取评估指标的相关采集数据，根据评估指标的相关采集数据、评估指标、对应的评估标准和评估指标的相对权重获得尾矿库风险预警指标评分；
设置风险评估等级，风险评估等级包括一级、二级、三级、四级和五级，分别对应的风险预警指标评分为0-40、41-60、61-70、71-80、大于等于81；获得尾矿库风险预警等级。
所述风险精准预警模块用于对辖区内尾矿库的安全生产进行风险预警；具体方法包括：
获取辖区内尾矿库企业所采集的动态实时监测数据，将获取的动态实时监测数据与物联网接入主机设定的阈值进行实时比对，其中物联网接入主机设定的阈值包括第一级阈值、第二级阈值和第三级阈值，根据对比结果生成不同的报警信号，报警信号包括无报警、一级报警、二级报警和三级报警，根据报警信号通知对应的管理人员，并生成风险预警信息单；风险预警信息单是按照尾矿库的风险类型、风险等级、责任主体等维度进行生成的，支持预警信息单的下载与打印，并支持与门户网站进行对接，实现风险预警信息一键式推送，保障风险预警信息快速、统一发布，督促尾矿库企业更好的落实企业主体责任。
所述风险趋势预测模块用于对尾矿库的风险趋势进行分析，具体方法包括：
建立安全生产风险趋势分析模型，实时获取风险监测数据、评估数据、共享数据，整合标记为输入数据，将输入数据输入到安全生产风险趋势分析模型中，获得分析结果。
所述灾害模拟仿真模块用于模拟辖区内尾矿库发生溃坝事故的场景，并将模拟结果进行可视化的动态展示；具体方法包括：
获取尾矿库现场勘察设备，现场勘察设备包括尾矿堆存系统、排水系统、排渗设施、安全观测设施、附属设施等，使用扫描探测装备对现场勘察设备进行数据采集，扫描探测装备包括遥感侦测筛选、无人机激光雷达及近景扫描探测装备；根据采集的数据对排洪系统能力进行诊断；
通过尾矿库溃坝分析方法和数值仿真计算与分析方法对尾矿库溃坝进行模拟，运用尾矿库溃坝分析方法和数值仿真计算与分析方法为本领域现有技术，因此具体的模拟步骤不进行叙述；获取溃坝事故情景，溃坝事故情景即为尾矿库发生溃坝事故的场景，基于获取的溃坝事故情景，设计演练总体流程，根据不同演练阶段的情景事件、参与角色及演练重点编写桌面演练脚本，情景事件、参与角色及演练重点均由管理人员进行确认，将不同阶段的演练脚本进行拼接；
获取尾矿库的当前测绘数据、三维实景模型和尾矿库失稳成灾全过程模拟数据，将获取的尾矿库的当前测绘数据、三维实景模型和尾矿库失稳成灾全过程模拟数据输入到GIS平台进行展示。
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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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为本发明原理框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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。
如图1所示，基于物联网的尾矿库风险监测预警系统，包括：
风险综合监测模块：全面汇聚尾矿库基础数据、感知数据和相关共享数据等，基于物联网、大数据、知识图谱、机器学习等技术，进行尾矿库风险可视化综合监测、专题展示；实时获取和监测尾矿库企业监测感知设备和在线监测监控系统运行状态，对异常状况和企业人员违法违章行为等进行监测提醒；
数据汇聚与可视化：充分利用空、天、地感知网络系统，按照《尾矿库感知数据接入规范(试行)》的要求全面采集汇聚尾矿库安全生产风险要素数据和相关共享数据，并接入卫星遥感北斗、气象等相关数据，实现尾矿库数据动态综合展示、逐级钻取和线上巡查；
物联感知数据汇聚与可视化：对于采集接入的全地区尾矿库传感器监测数据(降雨量、库水位、干滩长度、浸润线、坝体表面位移、坝体内部位移、库区地质滑坡体表面位移等)和监控视频数据(溢流井、滩顶放矿处、排尾管道、坝体下游坡、排洪设施进出口、库水位尺、干滩标杆等部位)，通过GIS地图进行相关数据的统计分析，并结合GIS地图进行融合应用，便于通过GIS地图全方位的掌控各尾矿库的物联感知的点位情况；
卫星数据汇聚与可视化：通过与国家卫星遥感中心购买辖区内尾矿库的卫星遥感数据，对数据进行处理与可视化展示，可查看特定尾矿库不同时期卫星扫描的卫星影像图，通过对比分析尾矿库是否存在风险，为风险预警提供数据支撑；通过对尾矿库遥感影像中水位线、干滩、溢水塔、初期坝、下游建筑物、周边工程等各类地物的光谱信息和空间信息进行分析，选择目标图像特征，划分为互不重叠的子空间，建立识别卫片中潜在安全生产隐患的计算机自动判定和人工校核流程；利用高分遥感影像在GIS软件中进行正射纠正、图像融合等数据预处理，基于尾矿库的光谱、纹理等特征，建立尾矿库的遥感识别和解译标志，对尾矿库进行遥感解译；采用完全卷积的神经网络模型(YOLT)，以每秒大于0.5m2的速度对卫星图像进行评估扫描，可以快速地在不同范围内对目标物体进行自动检测；
同时结合尾矿库基础信息和GIS底图地形，利用遥感解译提取尾矿库所处的自然环境、地形地貌等空间动态数据，自动提取卫星尾矿库的基本类型、堆存数量、地理位置等；由于目前人工智能识别的准确率仍不能完全满足执法需求，当自动识别的地物类型发生20％以上几何变化时，系统会推送人工校核；人工目视解译时需借助GIS平台中放大镜、立体镜、投影观测器、历史数据追溯、动态回放等工具包，对重点位置的影像图形进行分析；经人工校核确认尾矿库卫星影像发生了较大变化的，触发系统预警，需及时到现场巡检；
气象数据汇聚与可视化：根据尾矿库的建设位置和业务范围，决定了尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源，受气象因素特别是降水要素影响比较大，容易造成溃坝、泥石流、洪水漫顶等灾害的发生；本系统通过对接气象局的共享数据进行可视化展示，从而为尾矿库安全风险预测预警提供信息支撑，具体包含以下内容：气象实况数据，包含辖区内气象实况数据如监测站数据、降水量观测值、大风观测值、温度观测值、雷达数据、卫星云图、强对流数据等；气象预测预报数据，包含未来24小时降水数据、未来48小时降水数据、未来72小时降水数据、未来24小时大风数据、未来48小时大风数据、未来72小时大风数据、未来7天预报数据、台风相关报道信息、台风路径实况数据、台风预报数据；气象统计数据，包含辖区内气象共享的历史台风数据等信息；气象预警数据，包含辖区内气象共享的气象灾害预警信号等数据信息；
地质灾害数据汇聚与可视化：通过接入辖区内自然资源厅/局共享的地质灾害相关数据，实现对辖区内地质风险和地质预警信息的可视化呈现，便于对地质灾害的监管监控，具体包含以下内容：地质灾害易发风险类型数据，接入地震、滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害风险数据信息，保障灾害风险期间对地质灾害风险点进行风险排查以及人口转移；地质灾害监测预警数据，接入滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等地质灾害监测预警数据，如预警时间、预警范围、预警等级等，实现对辖区内地质次生灾害监测预警监管；地质灾害预警反馈数据(月报数据)，接入地质灾害预警反馈数据(月报数据)，如地理位置、经度、纬度、发生时间、上报人、受灾人数、灾情等级等，实现对辖区内地质次生灾害监测预警的统计分析；
企业安全实时监测：通过感知网络获取尾矿库企业监测感知设备和在线监测监控系统的运行状态数据，构建监测感知设备和在线监测监控系统运行状态分析模型；
对未及时处理报警信息的企业进行监督提醒，并在日常执法检查中重点检查尾矿库企业在线监测系统中各种监测数据的预警阈值是否合理，对尾矿库企业监控系统运行过程的稳定性、可靠性、有效性等进行研判，督促强化企业主体责任落实；
在线联网状态分析：通过在线联网状态分析，实现对尾矿库联网状态、尾矿库接入情况、尾矿库在线情况、监测设备与终端的在线情况等进行联网分析，同时基于一张图进行监测系统联网状态的综合展示。
风险智能评估模块：基于尾矿库风险要素和综合监测数据，量化监测指标及其变化情况，绘制“红、橙、黄、蓝”四色等级安全风险空间分布图，实现尾矿库企业、区域安全生产风险综合评估等，提供包含尾矿库安全生产风险综合评估、区域安全生产风险综合评估两大部分功能；具体情况见下表：
其中固有风险指标中的地质条件，复杂得0分；中等得50分；简单得100分；没有值得100分；代表的意思是没有值就认为他是简单的，简单的就是100分，没有值的也是100分；其他的同时同理的；
风险精准预警模块：
覆盖辖区内尾矿库安全生产风险预警情况，全面掌握所有尾矿库的风险动态监测预警情况；建立风险预警模型，实现所有尾矿库的动态风险预警功能，自动生成风险预警信息和推送方案，并实现风险预警信息一键推送，使企业巡坝负责人、企业技术负责人和企业主要负责人及时掌握和处置当前风险状况；
风险预警信息自动生成：对辖区内尾矿库固有危险性、在线动态监测监控数据情况以及气象、周边环境等因素建立风险预警模型，实现尾矿库安全生产风险的动态预警功能，对出现监测数据异常能够及时自动生成风险预警信息；风险预警模型即为神经网络模型，通过辖区内尾矿库固有危险性、在线动态监测监控数据情况以及气象、周边环境等因素和对应设置风险评估结果进行训练建立的；
风险预警信息动态处理：基于辖区内尾矿库企业所采集的动态实时监测数据，与物联网接入主机设定的阈值进行实时比对，一旦发生超限报警，系统可提供分级预警功能，根据不同预警级别，自动以短信、手机APP等方式，将预警信息分别推送至企业巡坝负责人、企业技术负责人、企业主要负责人以及各级应急管理部门，督促企业尽快查明原因、排查风险隐患，并及时通过系统对预警的原因、处置时间进行反馈，实现安全风险的闭环管理；具体预警信息推送规则如下：
风险预警智能推送发布：按照尾矿库的风险类型、风险等级、责任主体等维度，智能生成风险预警信息单，支持预警信息单的下载与打印，并支持与门户网站进行对接，实现风险预警信息一键式推送，保障风险预警信息快速、统一发布，督促尾矿库企业更好的落实企业主体责任；
风险预警信息智能分析：根据数据动态处理规则，对尾矿库安全状态进行智能分析，实现报警信息地图分布、报警信息统计分析、系统稳定性分析和报警信息趋势分析等，便于全地区各级应急管理部门可直观的了解辖区尾矿库的安全风险状态结果；
区域宏观安全风险分析：结合气象、卫星、地质等数据，汇聚尾矿库安全生产风险监测预警信息，对当前尾矿库宏观风险预警和未来尾矿库宏观风险预警进行分析。
风险趋势预测模块：
基于尾矿库洪水漫顶、排洪系统构筑物破坏、坝坡失稳、渗流破坏等事故风险要素和灾害要素监测历史数据和尾矿库风险评估历史结果，综合气象、在线监测数据等相关信息，构建安全生产风险趋势分析模型，对暴雨、台风、地质灾害等多发时段尾矿库安全状态进行感知，实现对尾矿库和区域的安全生产风险趋势完整、立体、多维度的风险趋势分析和推演，智能生成分析报告，对风险未来趋势进行预测提出合理化建议；
尾矿库风险趋势分析：建立尾矿库不同类型、等级和筑坝工艺等的安全生产风险趋势分析模型，结合尾矿库企业、坝体、排水、浸润线和周边环境等重点单元的风险监测数据、评估数据等，智能预测尾矿库企业安全生产风险发展趋势；
区域风险趋势推演：按照区域尾矿库地质、水文及自然环境等特点，建立区域安全生产风险趋势推演模型，结合区域尾矿库企业风险监测数据、评估数据、气象数据、地质灾害等监测预警数据，智能推演区域尾矿库安全生产风险发展趋势；
安全生产风险趋势分析模型：通过神经网络模型进行训练建立，获取风险监测数据、评估数据、共享数据，为获取的风险监测数据、评估数据、共享数据设置对应的预测结果，将风险监测数据、评估数据、共享数据和对应的预测结果作为训练集对神经网络模型进行训练，将训练后的神经网络模型标记为安全生产风险趋势分析模型；工作方法就是，实时获取风险监测数据、评估数据、共享数据，将获取的风险监测数据、评估数据、共享数据输入到安全生产风险趋势分析模型中，获得趋势预测结果；
区域安全生产风险趋势推演模型：通过神经网络模型进行训练建立，获取区域尾矿库企业风险监测数据、评估数据、气象数据、地质灾害等监测预警数据，为获取的区域尾矿库企业风险监测数据、评估数据、气象数据、地质灾害等监测预警数据设置对应的预测推演结果，将区域尾矿库企业风险监测数据、评估数据、气象数据、地质灾害等监测预警数据和对应的预测推演结果作为训练集对神经网络模型进行训练，将训练后的神经网络模型标记为区域安全生产风险趋势推演模型；工作方法就是，实时获取区域尾矿库企业风险监测数据、评估数据、气象数据、地质灾害等监测预警数据，将获取的区域尾矿库企业风险监测数据、评估数据、气象数据、地质灾害等监测预警数据输入到区域安全生产风险趋势推演模型中，获得趋势推演结果。
灾害模拟仿真模块：
尾矿库灾害模拟仿真子系统，利用科学的计算方法、计算模型，模拟辖区内的“头顶库”和三等及以上尾矿库发生溃坝事故的场景，并将模拟结果进行可视化的动态展示，为用户高效、直观地掌握尾矿库发生灾害事故的后果提供技术支撑；系统还支持对尾矿库的稳定性进行科学评估，并建立专题库，为应急管理工作决策提供智慧支撑；
数值仿真计算与分析：综合运用尾矿库溃坝分析方法，使用数值仿真计算与分析，系统提供对尾矿库溃坝进行模拟、排洪系统能力诊断、应急演练模拟分析和可视化展示等功能；
尾矿库溃坝模拟：溃坝模拟具有较强的灵活性和任意性，其不受时间、空间、条件的限制，可快速得到结果，重复性高，适应性广，可以任意施加各种方向的载荷，模拟各种极端天气或其他实验方法达不到的条件，可对各个区域、各个测点进行应力分析和位移分析，对实验研究进行补充，在风险监测、效果预测等方面具有重要价值；
排洪系统能力诊断：尾矿库现场情况及环境复杂多样，溃坝因素涉及到的因素和指标多；现场勘查的信息主要包括尾矿堆存系统、排水系统、排渗设施、安全观测设施、附属设施等；采用遥感侦测筛选、无人机激光雷达及近景扫描探测装备，对尾矿堆存系统、排水系统、排渗设施、安全观测设施、附属设施等关键设备设施进行数据采集与处理；
应急演练模拟分析：基于构建的溃坝事故情景，设计桌面演练的总体流程，分析不同阶段的情景事件、参与角色及演练重点，编写桌面演练脚本；将情景仿真片段、演练流程及内容与其进行全面对接，形成流程化的应急演练项目，开展实时交互的多角色协同桌面演练，实现磨合应急机制、完善应急准备等目标；
可视化展示：为了使数值仿真的计算结果能更加直观地进行展示，也为了使数值仿真和风险评估结论具有GIS一样的数据呈现及管理功能，形成基于GIS的尾矿库失稳成灾全过程模拟及展示平台，结合尾矿库的现状测绘数据和三维实景模型，可将溃坝过程和下泄过程在GIS平台上进行直观展现，这对于提高尾矿库监管水平和效率十分必要；
尾矿库稳定性评估：根据辖区内尾矿库具体情况，对高风险尾矿库稳定性数值仿真与风险评估、尾矿库失稳成灾全过程模拟等数据模型分析结果建设专题库；建立一套流程，在采集尾矿库基本数据的基础上，实现尾矿库坝体稳定性计算；基于动态的尾矿库在线监测系统数据，实现坝体的动态安全系数计算；最终通过尾矿库风险监测预警系统，输入尾矿坝的基础参数，读取尾矿库在线监测数据，利用外部程序进行计算，最后把计算结果返回给尾矿库风险监测预警系统，实现动态计算和结果显示、存储的功能；功能包括：
稳定性数值仿真与风险评估模型分析结果；
根据尾矿库自身及其周边环境的变化，调整优化稳定性数值仿真与风险评估建模数据，进行评估分析；对评估结果进行专题库建设；主要包括数学模型名称、尾矿库名称、尾矿库基本情况、输入参数、输出结果等等；
尾矿库失稳成灾全过程模拟模型优化与评估；
根据尾矿库自身及其周边环境的变化，调整优化尾矿库失稳成灾全过程模拟模型建模数据，进行评估分析；对评估结果进行专题库建设；主要包括数学模型名称、尾矿库名称、尾矿库基本情况、输入参数、输出结果等等；
数值计算模型数据融合模型优化与评估；
根据尾矿库自身及其周边环境的变化，调整优化数值计算模型数据融合模型建模数据，进行评估分析；对评估结果进行专题库建设；主要包括数学模型名称、尾矿库名称、尾矿库基本情况、输入参数、输出结果等等；
尾矿库安全评估与诊断分析模型优化与评估；
根据尾矿库自身及其周边环境的变化，调整优化尾矿库安全评估与诊断分析模型建模数据，进行评估分析；对评估结果进行专题库建设；主要包括数学模型名称、尾矿库名称、尾矿库基本情况、输入参数、输出结果等等。本系统还包括服务器。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式；所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方法的目的。
另对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (8)
1.基于物联网的尾矿库风险监测预警系统，其特征在于，包括：
风险综合监测模块，用于实现尾矿库数据的动态综合展示，具体方法包括：
获取尾矿库传感器的监测数据和监控视频数据，建立尾矿库的GIS地图，将获取的监测数据和监控视频数据输入到GIS地图中；获取辖区内尾矿库的卫星遥感数据，将卫星遥感数据内的高分遥感影像在GIS软件中进行数据预处理，采用完全卷积的神经网络模型对处理后的卫星图像进行评估，获得尾矿库内地物类型的变化百分比N，当N>X1时，X1为阈值，将对应的卫星图像发送给工作人员，进行人工检核；
当人工校核确认尾矿库卫星影像发生的变化超过阈值时，触发系统预警，派遣人员进行现场巡检；
风险智能评估模块，用于对尾矿库安全生产风险进行评估；
风险精准预警模块，用于对辖区内尾矿库的安全生产进行风险预警；
风险趋势预测模块，用于对尾矿库的风险趋势进行分析；
灾害模拟仿真模块，用于模拟辖区内尾矿库发生溃坝事故的场景。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的尾矿库风险监测预警系统，其特征在于，人工检核的方式为借助GIS平台中的工具包进行校核。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的尾矿库风险监测预警系统，其特征在于，风险综合监测模块的工作方法中还包括：
通过感知网络获取尾矿库企业监测感知设备和在线监测监控系统的运行状态数据，获取未及时处理报警信息的企业，发送督促处理信息；设置日常执法检查制度，对尾矿库企业在线监测系统中设置的监测数据预警阈值进行检查。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的尾矿库风险监测预警系统，其特征在于，风险智能评估模块的工作方法包括；
设置评估指标和对应的评估标准，确定评估指标的相对权重，获取评估指标的相关采集数据，根据评估指标的相关采集数据、评估指标、对应的评估标准和评估指标的相对权重获得尾矿库风险预警指标评分；
设置风险评估等级，将尾矿库风险预警指标评分与风险评估等级进行匹配，获得尾矿库风险预警等级。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的尾矿库风险监测预警系统，其特征在于，风险评估等级包括一级、二级、三级、四级和五级，分别对应的风险预警指标评分为0-40、41-60、61-70、71-80、大于等于81。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的尾矿库风险监测预警系统，其特征在于，风险精准预警模块的工作方法包括：
获取辖区内尾矿库企业所采集的动态实时监测数据，将获取的动态实时监测数据与物联网接入主机设定的阈值进行实时比对，物联网接入主机设定的阈值包括第一级阈值、第二级阈值和第三级阈值，根据对比结果生成不同的报警信号，报警信号包括无报警、一级报警、二级报警和三级报警，根据报警信号通知对应的管理人员，并生成风险预警信息单。
7.根据权利要求1所述的基于物联网的尾矿库风险监测预警系统，其特征在于，灾害模拟仿真模块的工作方法包括：
获取尾矿库现场勘察设备，使用扫描探测装备对现场勘察设备进行数据采集，根据采集的数据对排洪系统能力进行诊断；
通过尾矿库溃坝分析方法和数值仿真计算与分析方法对尾矿库溃坝进行模拟，获取溃坝事故情景，基于获取的溃坝事故情景，设计桌面演练总体流程，根据不同演练阶段的情景事件、参与角色及演练重点编写桌面演练脚本，将不同阶段的演练脚本进行拼接；
获取尾矿库的当前测绘数据、三维实景模型和尾矿库失稳成灾全过程模拟数据，将获取的尾矿库的当前测绘数据、三维实景模型和尾矿库失稳成灾全过程模拟数据输入到GIS平台进行展示。
8.根据权利要求1所述的基于物联网的尾矿库风险监测预警系统，其特征在于，风险趋势预测模块的工作方法包括：
建立安全生产风险趋势分析模型，实时获取风险监测数据、评估数据、共享数据，整合并标记为输入数据，将输入数据输入到安全生产风险趋势分析模型中，获得分析结果。
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