CN115391472B - 一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，包括：图像采集模块，用于采集非煤矿山尾矿库的目标图像，并基于所述目标图像确定尾矿库中的初始尾矿堆积量；分析模块，用于基于尾矿产生速度对所述初始尾矿堆积量进行实时监控，并基于监控结果确定实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系；运行管理模块，用于基于所述位置关系实时对尾矿库进行扩容以及排洪和回水操作，完成对非煤矿山尾矿库的生产运行管理。通过实时监测尾矿与矿坝的位置关系，从而便于在需要对尾矿库进行扩容以及排洪和回水操作时，及时进行响应，提高了对尾矿库的管理效果，保障了尾矿库对尾矿的有效存储，同时，提升了尾矿库对尾矿存储安全系数。

Description

一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统

技术领域

本发明涉及尾矿库安全管理技术领域，特别涉及一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统。

背景技术

目前，尾矿库是作为堆存金属或非金属矿山工业废渣的场所维持金属矿山正常生产的必要设施，尾矿库是具有高势能人造泥石流的重大危险源，一旦发生溃坝，将会给下游居民的生命财产安全和环境造成严重威胁。近年来随着工业的迅速发展，国内外尾矿库的数量剧增，伴随着溃坝事故的频发，对尾矿库的运行管理势在必行；

目前市面上没有相关技术表明能够根据尾矿库中尾矿的堆积量实时对尾矿的运行情况进行相应的管理，大都是对尾矿库进行安全监控以及预警，并没有做到有效的预防措施，从而导致尾矿库事故依据频繁发生，大大降低对尾矿库的监管效果；

因此，本发明提供了一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统。

发明内容

本发明提供一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，用以通过实时监测尾矿与矿坝的位置关系，从而便于在需要对尾矿库进行扩容以及排洪和回水操作时，及时进行响应，提高了对尾矿库的管理效果，保障了尾矿库对尾矿的有效存储，同时，提升了尾矿库对尾矿存储安全系数。

本发明提供了一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，包括：

图像采集模块，用于采集非煤矿山尾矿库的目标图像，并基于所述目标图像确定尾矿库中的初始尾矿堆积量；

分析模块，用于基于尾矿产生速度对所述初始尾矿堆积量进行实时监控，并基于监控结果确定实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系；

运行管理模块，用于基于所述位置关系实时对尾矿库进行扩容以及排洪和回水操作，完成对非煤矿山尾矿库的生产运行管理。

优选的，一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，图像采集模块，包括：

数据获取单元，用于获取非煤矿山尾矿库的物理地理图，并基于所述物理地理图确定所述非煤矿山尾矿库的地理位置；

形状确定单元，用于基于所述地理位置以及所述非煤矿山尾矿库的物理地理图确定所述非煤矿山尾矿库的形状特征，并基于所述形状特征确定预设无人机的飞行路线；

图像采集单元，用于基于所述飞行路线设定目标采样点，并控制预设无人机基于所述飞行路线进行飞行，且在飞行过程中在所述目标采样点对所述非煤矿山尾矿库进行图像采集，得到所述非煤矿山尾矿库的目标图像，其中，所述目标采样点至少为一个，且每个目标采样点至少对应一张目标图像。

优选的，一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，图像采集单元，包括：

图像获取子单元，用于获取采集得到的目标图像，并确定所述目标图像的分辨率是否达到预设要求，且在所述分辨率未达到预设要求时，对所述目标图像进行第一修正；

图像修正子单元，用于基于第一修正结果提取所述目标图像中非煤矿山尾矿库中各点的二维坐标值，同时，获取所述预设无人机的对所述目标图像的采集角度，并基于所述采集角度确定非煤矿山尾矿库中各点的二维坐标值与非煤矿山尾矿库中各点实际位置的位置差值，且基于所述位置差值得到所述目标图像的形变值；

所述图像修正子单元，还用于基于所述形变值对所述目标图像中非煤矿山尾矿库中各点的二维坐标值进行第二修正，并基于第二修正结果确定不同目标图像对应的目标采样点；

图像标注子单元，用于确定所述不同目标图像对应的目标采样点的对应关系，并基于所述对应关系对不同的目标图像进行标记。

优选的，一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，图像采集模块，包括：

图像获取单元，用于获取得到的非煤矿山尾矿库的目标图像，并基于预设方法提取所述目标图像中的目标主体，其中，所述目标图像是对非煤矿山尾矿库进行连续拍摄所得的图像序列；

图像拼接单元，用于基于所述目标主体确定图像序列中相邻的第一目标图像以及第二目标图像，并将所述第一目标图像与第二目标图像进行粗对接，确定所述第一目标图像与第二目标图像的目标重叠区域；

所述图像拼接单元，用于提取所述目标重叠区域的像素点特征，并基于所述像素点特征确定所述第一目标图像与第二目标图像在目标重叠区域中的相同像素点，且基于所述相同像素点对第一目标图像与第二目标图像进行拼接，并将拼接后的拼接缝进行平滑处理，得到非煤矿山尾矿库的环视图像；

尺寸信息确定单元，用于提取所述非煤矿山尾矿库的环视图像中的预设参考物，并确定所述预设参考物的图像尺寸以及图像面积，其中，所述预设参考物是在非煤矿山尾矿库中提前设定好的；

所述尺寸信息确定单元，用于将所述预设参考物的图像尺寸以及图像面积与预设参考物的实际尺寸以及实际面积进行比较，得到所述非煤矿山尾矿库的环视图像的缩放比例，并基于所述缩放比例确定非煤矿山尾矿库中尾矿的实际尺寸。

优选的，一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，尺寸信息确定单元，包括：

尺寸信息获取子单元，用于获取得到的所述非煤矿山尾矿库的环视图像，并将所述环视图像进行网格划分，且基于划分结果提取每一网格的图像特征；

图像分析子单元，用于基于所述图像特征所述网格图像为非煤矿山尾矿库区域目标概率，并将所述目标概率大于预设阈值的网格图像确定为目标网格图像集合，且分别提取所述目标网格图像集合中各网格图像的关键位置点，其中，每一网格图像的关键位置点至少为一个；

所述图像分析子单元，还用于确定所述各网格图像的深度图像数据，同时，构建三维空间，并基于所述深度图像数据确定所述关键位置点在所述三维空间中的坐标值；

建模子单元，用于基于所述关键位置点在所述三维空间中的坐标值以及非煤矿山尾矿库中尾矿的实际尺寸构建所述三维立体模型，并基于所述三维立体模型确定非煤矿山尾矿库中尾矿的三维立体信息，且基于所述三维立体信息确定所述尾矿库中的初始尾矿堆积量。

优选的，一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，分析模块，包括：

速度确定单元，用于获取单位时间内尾矿冲填入非煤矿山尾矿库的流量值，并基于所述流量值确定所述尾矿产生速度；

监控单元，用于基于所述尾矿产生速度实时监测非煤矿山尾矿库中实时尾矿与尾矿库中矿坝接触后形成的浸润线，并基于预设方法确定所述浸润线的当前高度值；

位置关系确定单元，用于基于所述浸润线的当前高度值得到所述实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系。

优选的，一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，位置关系确定单元，包括：

关系获取子单元，用于获取实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系，并基于所述位置关系确定所述尾矿库中矿坝的剩余高度值；

容积确定子单元，用于确定非煤矿山尾矿库的纵向宽度以及纵向长度，并基于所述纵向宽度、纵向长度以及剩余高度值确定所述非煤矿山尾矿库的剩余容积；

报警设置子单元，用于确定所述非煤矿山尾矿库的安全容积阈值，并基于所述基于安全容积阈值对所述剩余容积进行修正，得到最终的剩余容积量；

所述报警设置子单元，还用于基于所述剩余容积量以及尾矿产生速度确定剩余生产时间，并基于所述剩余生产时间确定报警条件。

优选的，一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，分析模块，包括：

数据获取单元，用于获取实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系，并确定所述位置关系对应的目标时间点；

记录单元，用于确定所述位置关系与对应目标时间点的关联关系，并基于所述关联关系构建监控记录表；

所述记录单元，还用于对所述监控记录表中预设的表格的属性赋值，并基于赋值结果将所述位置关系以及对应的目标时间点填入所述监控记录表，得到最终的监控记录单；

传输单元，用于将所述监控记录单传输至管理终端进行记录存储。

优选的，一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，运行管理模块，包括：

位置关系获取单元，用于获取得到的实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系，并基于所述位置关系判断所述实时尾矿堆积量是否达到所述尾矿库中矿坝的第一预设安全位置且小于第二预设安全位置，且在到达所述尾矿库中矿坝的第一预设安全位置且小于第二预设安全位置时，向管理终端发送扩容提醒，否则，当所述实时尾矿堆积量达到所述尾矿库中矿坝的第二预设安全位置时，向管理终端发送排洪以及回水操作提醒；

自检单元，用于当管理终端接收到所述排洪以及回水操作提醒时，生成设备状态自检指令，并基于所述设备状态自检指令获取排洪以及回水操作相关的第一目标设备和第二目标设备的运行参数；

所述自检单元，还用于将所述运行参数与对应的预设阈值进行匹配，并基于匹配结果得到所述第一目标设备和第二目标设备的运行状态，且在所述运行状态满足预设要求时，基于预设采样方法采集所述非煤矿山尾矿库中不同区域的水质样本；

区域确定单元，用于对所述水质样本进行分析，得到不同区域的水质样本对应的水质指标实测值，并将所述水质指标实测值与预设水质标准进行比较，且将所述水质指标实测值满足所述预设水质标准的区域确定为目标回水区域；

回水单元，用于基于管理终端控制所述第二目标设备对所述目标回水区域中的水进行回水操作，且获取所述非煤矿山尾矿库中尾矿与矿坝的实时位置关系。

优选的，一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，回水单元，包括：

位置关系获取子单元，用于获取所述非煤矿山尾矿库中尾矿与矿坝的实时位置关系，并基于所述实时位置关系判定所述实时尾矿堆积量依旧处于所述尾矿库中矿坝的第二预设安全位置时，基于管理终端向第一目标设备发送工作指令；

排洪子单元，用于当所述第一目标设备接收到所述工作指令时，对所述工作指令进行分析，确定目标排洪时间长度以及目标排洪速度；

所述排洪子单元，用于基于所述目标排洪时间长度以及目标排洪速度对第一目标设备进行参数配置，并基于参数配置结果对所述实时尾矿堆积量进行排洪操作。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统的结构图；

图2为本发明实施例中一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统中图像采集模块的结构图；

图3为本发明实施例中一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统中分析模块的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，如图1所示，包括：

图像采集模块，用于采集非煤矿山尾矿库的目标图像，并基于所述目标图像确定尾矿库中的初始尾矿堆积量；

分析模块，用于基于尾矿产生速度对所述初始尾矿堆积量进行实时监控，并基于监控结果确定实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系；

运行管理模块，用于基于所述位置关系实时对尾矿库进行扩容以及排洪和回水操作，完成对非煤矿山尾矿库的生产运行管理。

该实施例中，非煤矿山是指开采金属矿石、放射性矿石以及作为石油化工原料、建筑材料、辅助原料、耐火材料及其他非金属矿物的矿山。

该实施例中，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。

该实施例中，目标图像指的是对非煤矿山尾矿库当前的运行状态进行图像拍摄后得到的图像信息，用于展示非煤矿山尾矿库中当前尾矿的堆积情况。

该实施例中，基于所述目标图像确定尾矿库中的初始尾矿堆积量指的是对采集到的目标图像进行处理，从而实现对尾矿库中的尾矿堆积量进行估算。

该实施例中，初始尾矿堆积量指的是尾矿库中当前尾矿的堆积数量。

该实施例中，尾矿库中的尾矿是通过水力冲填入库，所以尾矿库中的尾矿存在液体水以及其他矿石废渣。

该实施例中，实时尾矿堆积量指的是在非煤矿山开采过程中实时向尾矿库中输送尾矿后，尾矿库中的当前堆积量。

该实施例中，尾矿库中矿坝指的是形成尾矿库的围挡，目的是将尾矿进行盛放，起到护栏的作用。

该实施例中，基于监控结果确定实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系指的是确定实时尾矿堆积量是否即将超出尾矿库中矿坝，从而便于实现对尾矿库进行相应的运行管理。

该实施例中，扩容以及排洪和回水操作指的是当尾矿库中的尾矿达到一定数据量后，可在当前矿坝的基础上进行扩容，也会根据尾矿量的多少进行排洪操作，防治泄露，同时，因尾矿中存在液态水，尾矿在尾矿库中会沉淀以及固结，从而便会产生相对清澈的液态水，当尾矿量达到一定程度时，可对相对清澈的液态水进行回水，从而降低尾矿的堆积量。

上述技术方案的有益效果是：通过实时监测尾矿与矿坝的位置关系，从而便于在需要对尾矿库进行扩容以及排洪和回水操作时，及时进行响应，提高了对尾矿库的管理效果，保障了尾矿库对尾矿的有效存储，同时，提升了尾矿库对尾矿存储安全系数。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，如图2所示，图像采集模块，包括：

数据获取单元，用于获取非煤矿山尾矿库的物理地理图，并基于所述物理地理图确定所述非煤矿山尾矿库的地理位置；

形状确定单元，用于基于所述地理位置以及所述非煤矿山尾矿库的物理地理图确定所述非煤矿山尾矿库的形状特征，并基于所述形状特征确定预设无人机的飞行路线；

图像采集单元，用于基于所述飞行路线设定目标采样点，并控制预设无人机基于所述飞行路线进行飞行，且在飞行过程中在所述目标采样点对所述非煤矿山尾矿库进行图像采集，得到所述非煤矿山尾矿库的目标图像，其中，所述目标采样点至少为一个，且每个目标采样点至少对应一张目标图像。

该实施例中，物理地理图是提前设定好的，用于确定非煤矿山尾矿库在非煤矿山中的具体位置。

该实施例中，形状特征是用于表征非煤矿山尾矿库的边界形状，从而便于确定预设无人机如何进行飞行和图像采集。

该实施例中，预设无人机是提前设定好的，用于采集非煤矿山尾矿库对应的图像信息。

该实施例中，目标采样点指的是无人机需要在飞行路线中对非煤矿山尾矿库进行图像拍摄的位置点。

上述技术方案的有益效果是：通过获取非煤矿山尾矿库的物理地图，实现对非煤矿山尾矿库的地理位置以及形状特征进行有效确认，从而实现对预设无人机的飞行路线进行有效制定，最终实现通过预设无人机对非煤矿山尾矿的目标图像进行采集，提高了对目标图像采集的准确率以及可靠性，为准确实现对非煤矿山尾矿库的运行管理提供了便利。

实施例3：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，图像采集单元，包括：

图像获取子单元，用于获取采集得到的目标图像，并确定所述目标图像的分辨率是否达到预设要求，且在所述分辨率未达到预设要求时，对所述目标图像进行第一修正；

图像修正子单元，用于基于第一修正结果提取所述目标图像中非煤矿山尾矿库中各点的二维坐标值，同时，获取所述预设无人机的对所述目标图像的采集角度，并基于所述采集角度确定非煤矿山尾矿库中各点的二维坐标值与非煤矿山尾矿库中各点实际位置的位置差值，且基于所述位置差值得到所述目标图像的形变值；

所述图像修正子单元，还用于基于所述形变值对所述目标图像中非煤矿山尾矿库中各点的二维坐标值进行第二修正，并基于第二修正结果确定不同目标图像对应的目标采样点；

图像标注子单元，用于确定所述不同目标图像对应的目标采样点的对应关系，并基于所述对应关系对不同的目标图像进行标记。

该实施例中，预设要求是提前设定好的，用于表征目标图像分辨率的最低要求，目的是为了能够清晰的看到目标图像内非煤矿山尾矿库中尾矿的堆积情况。

该实施例中，第一修正指的是对目标图像的分辨率进行修正，从而确保得到清晰的目标图像。

该实施例中，采集角度指的是预设无人机在采集目标图像时的俯冲角度。

该实施例中，位置差值指的是由于预设无人机与地面存在角度偏差，即与地面不是水平方向，导致采集到的目标图像中展示的非煤矿山尾矿库的各点与实际位置不符，即图像表征的位置与实际位置的位置差异情况。

该实施例中，目标图像的形变值指的是由于预设无人机存在的采集角度导致目标图像中展示的非煤矿山尾矿库的各点与实际位置发生的偏差程度。

该实施例中，第二修正指的是对目标图像中非煤矿山尾矿库的各点的二维坐标值进行修正，从而便于通过目标图像准确确定尾矿的堆积情况。

该实施例中，基于所述对应关系对不同的目标图像进行标记指的是在不同的目标图像中标记相应的位置，从而便于对非煤矿山尾矿库进行全面的分析。

上述技术方案的有益效果是：通过对采集到的目标图像进行分辨率以及坐标值修正，保障了最终得到的目标图像的准确率，从而为实现根据目标图像确定非煤矿山尾矿库中尾矿的堆积情况提供了便利，确保对尾矿堆积情况确定的准确率，为实现对非煤矿山尾矿库的运行管理提供了依据。

实施例4：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，图像采集模块，包括：

图像获取单元，用于获取得到的非煤矿山尾矿库的目标图像，并基于预设方法提取所述目标图像中的目标主体，其中，所述目标图像是对非煤矿山尾矿库进行连续拍摄所得的图像序列；

图像拼接单元，用于基于所述目标主体确定图像序列中相邻的第一目标图像以及第二目标图像，并将所述第一目标图像与第二目标图像进行粗对接，确定所述第一目标图像与第二目标图像的目标重叠区域；

所述图像拼接单元，用于提取所述目标重叠区域的像素点特征，并基于所述像素点特征确定所述第一目标图像与第二目标图像在目标重叠区域中的相同像素点，且基于所述相同像素点对第一目标图像与第二目标图像进行拼接，并将拼接后的拼接缝进行平滑处理，得到非煤矿山尾矿库的环视图像；

尺寸信息确定单元，用于提取所述非煤矿山尾矿库的环视图像中的预设参考物，并确定所述预设参考物的图像尺寸以及图像面积，其中，所述预设参考物是在非煤矿山尾矿库中提前设定好的；

所述尺寸信息确定单元，用于将所述预设参考物的图像尺寸以及图像面积与预设参考物的实际尺寸以及实际面积进行比较，得到所述非煤矿山尾矿库的环视图像的缩放比例，并基于所述缩放比例确定非煤矿山尾矿库中尾矿的实际尺寸。

该实施例中，预设方法是提前设定好的，用于确定目标图像中的记录对象。

该实施例中，目标主体指的是目标图像中想要突出显示的部分，指的是尾矿库中的尾矿堆积情况。

该实施例中，第一目标图像以及第二目标图像是泛指，指的是相邻的两张图像。

该实施例中，目标重叠区域指的是第一目标图像与第二目标图像的重合的图像部分。

该实施例中，像素特征点指的是目标重叠区域中像素点的亮度以及色彩情况等。

该实施例中，平滑处理指的是对拼接后形成的拼接缝进行弱化处理，从而消除拼接缝的影响。

该实施例中，环视图像指的是尾矿库的全景图像。

该实施例中，预设参考物是提前设定好的，用于为确定非煤矿山尾矿库中尾矿的实际尺寸提供依据。

该实施例中，图像尺寸以及图像面积指的是预设参考物在环视图像中的尺寸和面积，并不是实际的尺寸信息以及面积信息。

该实施例中，缩放比例指的是环视图像在成像时，对物品的实际缩小比值。

上述技术方案的有益效果是：通过对采集到的目标图像进行分析，实现对目标图像中的目标主体进行确定，从而便于根据目标主体确定相邻的目标图像，其次，将相邻的目标图像进行粗对接，并根据对接结果确定目标重叠区域的像素特征，从而实现根据像素特征对目标重叠区域进行二次对接，保障了对接的效果以及准确率，最后根据对接结果确定环视图像中预设参考物的图像尺寸以及图像面积以及预设参考物的实际尺寸以及实际面积，实现对环视图像的缩放比例进行有效确认，从而便于根据缩放比例实现对非煤山尾矿库中尾矿的实际尺寸进行有效判定，从而实现对非煤矿山尾矿库中的初始尾矿堆积量进行准确可靠的获取，提高了对尾矿与矿坝的位置关系确定的准确率，为实现对尾矿的有效管理提供了便利。

实施例5：

在实施例4的基础上，本实施例提供了一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，尺寸信息确定单元，包括：

尺寸信息获取子单元，用于获取得到的所述非煤矿山尾矿库的环视图像，并将所述环视图像进行网格划分，且基于划分结果提取每一网格的图像特征；

图像分析子单元，用于基于所述图像特征所述网格图像为非煤矿山尾矿库区域目标概率，并将所述目标概率大于预设阈值的网格图像确定为目标网格图像集合，且分别提取所述目标网格图像集合中各网格图像的关键位置点，其中，每一网格图像的关键位置点至少为一个；

所述图像分析子单元，还用于确定所述各网格图像的深度图像数据，同时，构建三维空间，并基于所述深度图像数据确定所述关键位置点在所述三维空间中的坐标值；

建模子单元，用于基于所述关键位置点在所述三维空间中的坐标值以及非煤矿山尾矿库中尾矿的实际尺寸构建所述三维立体模型，并基于所述三维立体模型确定非煤矿山尾矿库中尾矿的三维立体信息，且基于所述三维立体信息确定所述尾矿库中的初始尾矿堆积量。

该实施例中，网格划分指的是将环视图像拆分为多个图像块。

该实施例中，图像特征指的是每一图像块的颜色以及内容特征等。

该实施例中，目标概率指的是当前图像块包含非煤矿山尾矿库的可能性大小。

该实施例中，预设阈值是提前设定好的，用于衡量当前图像块的概率是否满足要求。

该实施例中，目标网格图像集合指的是目标赶驴大于或等于预设阈值的多个网格图像。

该实施例中，关键位置点指的是每一个网格图像具有显著特点的信息点，目的是为了准确构建相应的三维模型。

该实施例中，深度图像数据是用于表征图像网格中记录的尾矿中不同位置点与摄像头的距离信息，从而便于确定尾矿的三维面，实现构建相应的三维模型。

该实施例中，三维立体信息指的是非煤矿山尾矿库中尾矿的长、宽以及高等。

上述技术方案的有益效果是：通过对得到的环视图像进行分析，实现对根据环视图像构建非煤矿山尾矿库的三维立体模型，从而便于根据三维立体模型实现对非煤矿山尾矿库中尾矿的初始对计量进行有效获取，为实现有效检测实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系提供了便利，从而便于对尾矿库中的尾矿进行及时有效的管理，提高了尾矿库的运行管理效果。

实施例6：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，如图3所示，分析模块，包括：

速度确定单元，用于获取单位时间内尾矿冲填入非煤矿山尾矿库的流量值，并基于所述流量值确定所述尾矿产生速度；

监控单元，用于基于所述尾矿产生速度实时监测非煤矿山尾矿库中实时尾矿与尾矿库中矿坝接触后形成的浸润线，并基于预设方法确定所述浸润线的当前高度值；

位置关系确定单元，用于基于所述浸润线的当前高度值得到所述实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系。

该实施例中，单位时间内尾矿冲填入非煤矿山尾矿库的流量值指的是通过用水将砂矿等冲进尾矿库的速度，从而便于在尾矿库中进行沉淀等处理。

该实施例中，浸润线指的是渗透水流表面与土坝横断面的交线。

该实施例中，预设方法是提前先设定好。

该实施例中，基于所述尾矿产生速度实时监测非煤矿山尾矿库中实时尾矿与尾矿库中矿坝接触后形成的浸润线，并基于预设方法确定所述浸润线的当前高度值，包括：

获取尾矿库中矿坝的高度以及水平宽度，并基于所述尾矿库中矿坝的高度以及水平宽度计算实时尾矿与尾矿库中矿坝接触后形成的浸润线的高度值，且基于所述浸润线的高度值计算非煤矿山尾矿库中的剩余容积量，具体步骤包括：

根据如下公式计算实时尾矿与尾矿库中矿坝接触后形成的浸润线的高度值：

其中，H表示实时尾矿与尾矿库中矿坝接触后形成的浸润线的高度值；h₁表示尾矿库中当前水位值；h₂表示尾矿库中初始水位值；k表示渗水逸出高度值；s表示尾矿库的化引滩长度值；m表示所述尾矿库中矿坝的高度值；l表示所述尾矿库中矿坝的水平宽度值；d表示尾矿库垂直矿坝轴线方向的距离长度；

根据如下公式计算非煤矿山尾矿库中的剩余容积量：

其中，V表示非煤矿山尾矿库中的剩余容积量；μ表示误差因子，且取值范围为(0.02，0.05)；

表示浸润线高度与实际水位线的转换比例系数，且取值范围为(0.85，0.95)；Q表示尾矿库的高度值；H表示实时尾矿与尾矿库中矿坝接触后形成的浸润线的高度值；X表示尾矿库的横截面积；v表示尾矿库中初始尾矿体积值；

获取对非煤矿山的剩余开采时长，并基于所述剩余开采时长以及尾矿产生速度确定待填入尾矿量；

将所述待填入尾矿量与所述剩余容积量进行比较；

若所述待填入尾矿量小于或等于所述剩余容积量，判定非煤山尾矿库能够对待填土尾矿量进行存放；

否则，判定非煤山尾矿库不能对待填土尾矿量进行存放，并向管理终端发送报警提醒。

上述化引滩长度值指的是从尾矿库口至尾矿库尾的长度值。

上述尾矿库垂直矿坝轴线方向的距离长度指的是两边矿坝之间的水平距离。

上述技术方案的有益效果是：通过确定尾矿的产生速度，从而实现对尾矿库中尾矿与矿坝的浸润线进行有效获取，确保对实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系进行确定的准确率，保障了尾矿库对尾矿的有效存储，同时，通过计算浸润线线的高度值，实现对尾矿库中的剩余容积量进行有效确认，便于在剩余容积量不足时，及时向管理终端发送相应的提醒信息，提高了对尾矿库的运行管理效果。

实施例7：

在实施例6的基础上，本实施例提供了一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，位置关系确定单元，包括：

关系获取子单元，用于获取实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系，并基于所述位置关系确定所述尾矿库中矿坝的剩余高度值；

容积确定子单元，用于确定非煤矿山尾矿库的纵向宽度以及纵向长度，并基于所述纵向宽度、纵向长度以及剩余高度值确定所述非煤矿山尾矿库的剩余容积；

报警设置子单元，用于确定所述非煤矿山尾矿库的安全容积阈值，并基于所述基于安全容积阈值对所述剩余容积进行修正，得到最终的剩余容积量；

所述报警设置子单元，还用于基于所述剩余容积量以及尾矿产生速度确定剩余生产时间，并基于所述剩余生产时间确定报警条件。

该实施例中，剩余高度值指的是尾矿库矿坝的最高值与当前浸润线高度的差值。

该实施例中，剩余容积指的是尾矿库的剩余的存储空间。

该实施例中，安全容积阈值是提前设定好的，用于表征非煤矿山尾矿库的最大存储容量。

上述技术方案的有益效果是：通过对实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系进行分析，实现对尾矿库中的剩余容积量进行准确有效的判定，且根据尾矿库的安全容积阈值对尾矿库的剩余容积量进行修正，并根据修正结果确定相应的报警条件，从而便于在尾矿库中的尾矿量达到报警条件时进行相应的报警操作，提高了尾矿库对尾矿存储的安全系数，保障了对尾矿库中尾矿的管理效果。

实施例8：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，分析模块，包括：

数据获取单元，用于获取实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系，并确定所述位置关系对应的目标时间点；

记录单元，用于确定所述位置关系与对应目标时间点的关联关系，并基于所述关联关系构建监控记录表；

所述记录单元，还用于对所述监控记录表中预设的表格的属性赋值，并基于赋值结果将所述位置关系以及对应的目标时间点填入所述监控记录表，得到最终的监控记录单；

传输单元，用于将所述监控记录单传输至管理终端进行记录存储。

该实施例中，目标时间点指的是当前位置关系对应的时间信息，从而便于将时间信息与对应的位置关系进行记录，实现对尾矿库进行准确可靠的记录管理。

该实施例中，

该实施例中，预设的表格是监控记录表中提前设定好的，包括多个不同的表格，用于记录不同的数据。

该实施例中，属性赋值指的是对预设的表格的长、宽以及记录数据的类型等进行配置，从而保障对数据的记录效果。

上述技术方案的有益效果是：通过确定实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系与对应时间点的关联关系，从而实现将位置关系以及目标时间点进行准确有效的记录，实现对不同时刻尾矿的堆积量进行有效记录，保障了对尾矿库的监测效果，提升了对尾矿存储的安全系数。

实施例9：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，运行管理模块，包括：

位置关系获取单元，用于获取得到的实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系，并基于所述位置关系判断所述实时尾矿堆积量是否达到所述尾矿库中矿坝的第一预设安全位置且小于第二预设安全位置，且在到达所述尾矿库中矿坝的第一预设安全位置且小于第二预设安全位置时，向管理终端发送扩容提醒，否则，当所述实时尾矿堆积量达到所述尾矿库中矿坝的第二预设安全位置时，向管理终端发送排洪以及回水操作提醒；

自检单元，用于当管理终端接收到所述排洪以及回水操作提醒时，生成设备状态自检指令，并基于所述设备状态自检指令获取排洪以及回水操作相关的第一目标设备和第二目标设备的运行参数；

所述自检单元，还用于将所述运行参数与对应的预设阈值进行匹配，并基于匹配结果得到所述第一目标设备和第二目标设备的运行状态，且在所述运行状态满足预设要求时，基于预设采样方法采集所述非煤矿山尾矿库中不同区域的水质样本；

区域确定单元，用于对所述水质样本进行分析，得到不同区域的水质样本对应的水质指标实测值，并将所述水质指标实测值与预设水质标准进行比较，且将所述水质指标实测值满足所述预设水质标准的区域确定为目标回水区域；

回水单元，用于基于管理终端控制所述第二目标设备对所述目标回水区域中的水进行回水操作，且获取所述非煤矿山尾矿库中尾矿与矿坝的实时位置关系。

该实施例中，第一预设安全位置是提前设定好的，用于表征非煤矿山尾矿库的初期矿坝的高度。

该实施例中，第二预设安全位置是提前设定好的，用于表征非煤矿山尾矿库的后期矿坝的高度，即尾矿库的最大高度。

该实施例中，设备状态自检指令是管理终端生成的，用于控制相应的目标设备进行状态以及性能自检。

该实施例中，第一目标设备指的是与排洪相关的机械设备，目的是在需要排洪时，第一目标设备可以执行相应的排洪操作。

该实施例中，第二目标设备指的是与回水相关的机械设备，目的是在需要回水时，第二目标设备可以执行相应的回水操作。

该实施例中，预设阈值是提前设定好的，用于表征不同设备的不同运行参数的正常参数取值区间。

该实施例中，基于匹配结果得到所述第一目标设备和第二目标设备的运行状态指的是当运行参数在相应的预设阈值区间时，即表征运行状态良好，否则，表征运行状态异常。

该实施例中，预设要求是提前设定好的，用于衡量第一目标设备与第二目标设备是否满足执行相应操作的要求。

该实施例中，预设采样方法是提前设定好的，具体可以是随机采样等。

该实施例中，水质指标实测值指的是不同区域的数值检测结果。

该实施例中，预设水质标准是提前设定好的，用于表征能够进行回水的最低要求。

该实施例中，目标回水区域指的是满足回水条件的区域，是尾矿库中的一部分。

上述技术方案的有益效果是：通过对实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系进行实时监测以及分析，便于在需要进行扩容以及排洪和回水操作时进行相应的操作，同时，在执行排洪以及回水操作时，先对设备的性能以及状态进行自检，且在自检通过时控制相应的设备执行相应的操作，同时，在需要进行回水操作时，监测不通过区域的水质参数，且在满足回水要求时才执行回水操作，保障了对尾矿处理的严格性，提高了对尾矿的管理效果。

实施例10：

在实施例9的基础上，本实施例提供了一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，回水单元，包括：

位置关系获取子单元，用于获取所述非煤矿山尾矿库中尾矿与矿坝的实时位置关系，并基于所述实时位置关系判定所述实时尾矿堆积量依旧处于所述尾矿库中矿坝的第二预设安全位置时，基于管理终端向第一目标设备发送工作指令；

排洪子单元，用于当所述第一目标设备接收到所述工作指令时，对所述工作指令进行分析，确定目标排洪时间长度以及目标排洪速度；

所述排洪子单元，用于基于所述目标排洪时间长度以及目标排洪速度对第一目标设备进行参数配置，并基于参数配置结果对所述实时尾矿堆积量进行排洪操作。

该实施例中，基于所述实时位置关系判定所述实时尾矿堆积量依旧处于所述尾矿库中矿坝的第二预设安全位置时，基于管理终端向第一目标设备发送工作指令指的是当经过回水处理后，实时尾矿堆积量依旧达到第二预设安全位置，则进行相应的排洪操作。

该实施例中，目标排洪时间长度以及目标排洪速度指的是需要对尾矿库中尾矿进行排洪的时间以及速度，目的是将实时尾矿堆积量降低至第二预设安全位置以下。

上述技术方案的有益效果是：通过对回水操作后的实时尾矿堆积量与矿坝的位置关系进行监测，且在位置依旧处于第二预设安全位置时，则控制第一目标设备进行相应的排洪操作，从而避免的溃坝的风险，保障了尾矿库对为尾矿的存储安全性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，其特征在于，包括：

图像采集模块，用于采集非煤矿山尾矿库的目标图像，并基于所述目标图像确定尾矿库中的初始尾矿堆积量；

分析模块，用于基于尾矿产生速度对所述初始尾矿堆积量进行实时监控，并基于监控结果确定实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系；

运行管理模块，用于基于所述位置关系实时对尾矿库进行扩容以及排洪和回水操作，完成对非煤矿山尾矿库的生产运行管理；

其中，运行管理模块，包括：

位置关系获取单元，用于获取得到的实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系，并基于所述位置关系判断所述实时尾矿堆积量是否达到所述尾矿库中矿坝的第一预设安全位置且小于第二预设安全位置，且在到达所述尾矿库中矿坝的第一预设安全位置且小于第二预设安全位置时，向管理终端发送扩容提醒，否则，当所述实时尾矿堆积量达到所述尾矿库中矿坝的第二预设安全位置时，向管理终端发送排洪以及回水操作提醒；

自检单元，用于当管理终端接收到所述排洪以及回水操作提醒时，生成设备状态自检指令，并基于所述设备状态自检指令获取排洪以及回水操作相关的第一目标设备和第二目标设备的运行参数；

所述自检单元，还用于将所述运行参数与对应的预设阈值进行匹配，并基于匹配结果得到所述第一目标设备和第二目标设备的运行状态，且在所述运行状态满足预设要求时，基于预设采样方法采集所述非煤矿山尾矿库中不同区域的水质样本；

区域确定单元，用于对所述水质样本进行分析，得到不同区域的水质样本对应的水质指标实测值，并将所述水质指标实测值与预设水质标准进行比较，且将所述水质指标实测值满足所述预设水质标准的区域确定为目标回水区域；

回水单元，用于基于管理终端控制所述第二目标设备对所述目标回水区域中的水进行回水操作，且获取所述非煤矿山尾矿库中尾矿与矿坝的实时位置关系。

2.根据权利要求1所述的一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，其特征在于，图像采集模块，包括：

数据获取单元，用于获取非煤矿山尾矿库的物理地理图，并基于所述物理地理图确定所述非煤矿山尾矿库的地理位置；

形状确定单元，用于基于所述地理位置以及所述非煤矿山尾矿库的物理地理图确定所述非煤矿山尾矿库的形状特征，并基于所述形状特征确定预设无人机的飞行路线；

图像采集单元，用于基于所述飞行路线设定目标采样点，并控制预设无人机基于所述飞行路线进行飞行，且在飞行过程中在所述目标采样点对所述非煤矿山尾矿库进行图像采集，得到所述非煤矿山尾矿库的目标图像，其中，所述目标采样点至少为一个，且每个目标采样点至少对应一张目标图像。

3.根据权利要求2所述的一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，其特征在于，图像采集单元，包括：

图像获取子单元，用于获取采集得到的目标图像，并确定所述目标图像的分辨率是否达到预设要求，且在所述分辨率未达到预设要求时，对所述目标图像进行第一修正；

图像修正子单元，用于基于第一修正结果提取所述目标图像中非煤矿山尾矿库中各点的二维坐标值，同时，获取所述预设无人机的对所述目标图像的采集角度，并基于所述采集角度确定非煤矿山尾矿库中各点的二维坐标值与非煤矿山尾矿库中各点实际位置的位置差值，且基于所述位置差值得到所述目标图像的形变值；

所述图像修正子单元，还用于基于所述形变值对所述目标图像中非煤矿山尾矿库中各点的二维坐标值进行第二修正，并基于第二修正结果确定不同目标图像对应的目标采样点；

图像标注子单元，用于确定所述不同目标图像对应的目标采样点的对应关系，并基于所述对应关系对不同的目标图像进行标记。

4.根据权利要求1所述的一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，其特征在于，图像采集模块，包括：

图像获取单元，用于获取得到的非煤矿山尾矿库的目标图像，并基于预设方法提取所述目标图像中的目标主体，其中，所述目标图像是对非煤矿山尾矿库进行连续拍摄所得的图像序列；

图像拼接单元，用于基于所述目标主体确定图像序列中相邻的第一目标图像以及第二目标图像，并将所述第一目标图像与第二目标图像进行粗对接，确定所述第一目标图像与第二目标图像的目标重叠区域；

所述图像拼接单元，用于提取所述目标重叠区域的像素点特征，并基于所述像素点特征确定所述第一目标图像与第二目标图像在目标重叠区域中的相同像素点，且基于所述相同像素点对第一目标图像与第二目标图像进行拼接，并将拼接后的拼接缝进行平滑处理，得到非煤矿山尾矿库的环视图像；

尺寸信息确定单元，用于提取所述非煤矿山尾矿库的环视图像中的预设参考物，并确定所述预设参考物的图像尺寸以及图像面积，其中，所述预设参考物是在非煤矿山尾矿库中提前设定好的；

所述尺寸信息确定单元，用于将所述预设参考物的图像尺寸以及图像面积与预设参考物的实际尺寸以及实际面积进行比较，得到所述非煤矿山尾矿库的环视图像的缩放比例，并基于所述缩放比例确定非煤矿山尾矿库中尾矿的实际尺寸。

5.根据权利要求4所述的一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，其特征在于，尺寸信息确定单元，包括：

尺寸信息获取子单元，用于获取得到的所述非煤矿山尾矿库的环视图像，并将所述环视图像进行网格划分，且基于划分结果提取每一网格的图像特征；

图像分析子单元，用于基于所述图像特征所述网格图像为非煤矿山尾矿库区域目标概率，并将所述目标概率大于预设阈值的网格图像确定为目标网格图像集合，且分别提取所述目标网格图像集合中各网格图像的关键位置点，其中，每一网格图像的关键位置点至少为一个；

所述图像分析子单元，还用于确定所述各网格图像的深度图像数据，同时，构建三维空间，并基于所述深度图像数据确定所述关键位置点在所述三维空间中的坐标值；

建模子单元，用于基于所述关键位置点在所述三维空间中的坐标值以及非煤矿山尾矿库中尾矿的实际尺寸构建所述三维立体模型，并基于所述三维立体模型确定非煤矿山尾矿库中尾矿的三维立体信息，且基于所述三维立体信息确定所述尾矿库中的初始尾矿堆积量。

6.根据权利要求1所述的一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，其特征在于，分析模块，包括：

速度确定单元，用于获取单位时间内尾矿冲填入非煤矿山尾矿库的流量值，并基于所述流量值确定所述尾矿产生速度；

监控单元，用于基于所述尾矿产生速度实时监测非煤矿山尾矿库中实时尾矿与尾矿库中矿坝接触后形成的浸润线，并基于预设方法确定所述浸润线的当前高度值；

位置关系确定单元，用于基于所述浸润线的当前高度值得到所述实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系。

7.根据权利要求6所述的一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，其特征在于，位置关系确定单元，包括：

关系获取子单元，用于获取实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系，并基于所述位置关系确定所述尾矿库中矿坝的剩余高度值；

容积确定子单元，用于确定非煤矿山尾矿库的纵向宽度以及纵向长度，并基于所述纵向宽度、纵向长度以及剩余高度值确定所述非煤矿山尾矿库的剩余容积；

报警设置子单元，用于确定所述非煤矿山尾矿库的安全容积阈值，并基于所述基于安全容积阈值对所述剩余容积进行修正，得到最终的剩余容积量；

所述报警设置子单元，还用于基于所述剩余容积量以及尾矿产生速度确定剩余生产时间，并基于所述剩余生产时间确定报警条件。

8.根据权利要求1所述的一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，其特征在于，分析模块，包括：

数据获取单元，用于获取实时尾矿堆积量与尾矿库中矿坝的位置关系，并确定所述位置关系对应的目标时间点；

记录单元，用于确定所述位置关系与对应目标时间点的关联关系，并基于所述关联关系构建监控记录表；

所述记录单元，还用于对所述监控记录表中预设的表格的属性赋值，并基于赋值结果将所述位置关系以及对应的目标时间点填入所述监控记录表，得到最终的监控记录单；

传输单元，用于将所述监控记录单传输至管理终端进行记录存储。

9.根据权利要求1所述的一种非煤矿山尾矿库的生产运行管理系统，其特征在于，回水单元，包括：

位置关系获取子单元，用于获取所述非煤矿山尾矿库中尾矿与矿坝的实时位置关系，并基于所述实时位置关系判定所述实时尾矿堆积量依旧处于所述尾矿库中矿坝的第二预设安全位置时，基于管理终端向第一目标设备发送工作指令；

排洪子单元，用于当所述第一目标设备接收到所述工作指令时，对所述工作指令进行分析，确定目标排洪时间长度以及目标排洪速度；

所述排洪子单元，用于基于所述目标排洪时间长度以及目标排洪速度对第一目标设备进行参数配置，并基于参数配置结果对所述实时尾矿堆积量进行排洪操作。

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