礦山是人類社會發展的物資基礎，也是國民經濟的重要組成部分。隨著我國經濟的快速增長，礦山開發步伐加快，使得邊坡問題日益嚴重，影響了礦山的安全生產。為有效防范遏制礦山重特大事故發生，國家礦山安全監察局在8月30日發布了《關于開展露天礦山邊坡監測系統建設及聯網工作的通知》，對礦山邊坡監測建設作了“硬性規定”。
工作目標

計劃利用3年時間基本建成全國露天礦山安全生產風險監測預警系統，實現對露天礦山重點區域、關鍵環節重大安全風險的識別監測和精準研判。按照 “重點突出、急用先行”的原則，2023年完成重點露天礦山邊坡監測系統建設，并開展聯網工作。

監測范圍

1.所有正常生產建設的露天煤礦采場和排土場邊坡。

2.所有正常生產建設的現狀高度150米及以上的金屬非金屬露天礦山采場邊坡。

3.所有現狀堆置高度150米及以上的金屬非金屬露天礦山在用排土場的邊坡。

監測項目

1.必須監測項目：邊坡表面變形、邊坡視頻圖像。

2.其他監測項目：根據露天礦山實際情況，按照現行標準規范開展內部變形、應力、爆破振動、降雨量、地下水、地表水等項目監測。

監測設備

推薦使用地基干涉雷達、GNSS一種或兩種方式對邊坡進行監測。其中，對未靠幫(未終了)邊坡和 GNSS安裝施工存在安全隱患的邊坡，建議使用地基干涉雷達進行監測。

中海達北斗+礦山綜合解決方案

▲中海達北斗+礦山綜合解決方案方案架構

為了服務礦山邊坡監測，中海達基于北斗高精度定位、GIS、云計算、物聯網、大數據等技術，推出了“一張網+一張圖+一平臺+N應用”的北斗+礦山綜合解決方案。該方案通過智慧礦山空間數據測量（井上井下一體化測量）、智能感知網建設（空天地、室內外立體感知網）、智慧礦山安全管控云平臺（礦山一張圖、綜合安全監測預警、人車物安全管控）建設，可實現礦山邊坡、礦山作業人員、礦山作業車輛的全天候、全天時實時在線監測，全方位守護礦山安全。

1.智慧礦山空間數據測量

機載激光測量系統（地面測量）

PM-1500機載激光測量系統

測程長：激光雷達最遠測距1650m。精度高：200萬點/秒高點頻，7次回波。續航長：無人機載荷作業可達120min。保障全：無憂保障包，多重守護更省心。

SLAM便攜式移動測量系統（井下測量）

靈光Lixel X1手持三維激光掃描儀

實時解算，實景復刻：結果實時預覽，所見即所得，避免漏采返工；無需后解算，預覽與導出一致，.las格式直出；真彩點云，實景復刻；輕松辨別地物與輪廓，方便作圖劃線。洞微查厘，穩健可靠：相對精度±1.5cm，絕對精度平面<5cm，高程<10cm；單次持續不間斷作業90分鐘；拒絕分層、飄移、歪斜，復雜場景采集成功率高。

精巧可靠的RTK模塊：20s快插快拔、<5cm高精度定位、110g小巧輕便。多負載，更泛用：適配無人機搭載，斯坦尼康套件等多模式作業。

2.智能感知網建設

邊坡監測類設備

地基InSAR HD-SAR300（旋轉式）：全方位監測表面位移

監測精度高：通過電子掃描最快每60秒獲取180°形變圖像，且每幅形變圖像可獲取百萬量級監測點數據，監測精度可達0.1毫米。非接觸監測：采用非接觸式監測，在被測區域的對面架設雷達主機進行大范圍遠程掃描，無需在風險區域施工。全天候監測：采用的雷達技術不受白天黑夜及天氣影響，能保證其在各類氣候條件下實現24小時連續監測。一體化集成：采用一體化集成設計，不僅集成了GNSS功能，而且集成了用于場景監測的攝像頭，使得設備可通過雷達系統控制界面就能抓拍場景圖像。

地基InSAR HD-SAR200（固定式）：快速監測表面位移

全天時全天候：24小時連續監測，適應各類氣候條件。

非接觸：無需在風險區域施工。易攜帶：體積小、重量輕（15kg），便攜性高。支持單人架設，占用場地小，轉移便捷快速。面監測：每幅位移圖像獲取數百萬量級監測點數據，且采樣間隔更短，秒級電子掃描。可靠性高：采用無機械結構，無需日常對硬件的維護。防護等級高：防護等級達到IP66。

MS451監測型GNSS接收機：監測地表位移

解算模式多樣：支持前端本地解算及后臺解算（可選），適應不同通信場景要求。共用基準站：減少基站建設成本，減輕維護成本。自適應智能調整：緊急情況自動加密上報，滿足應急需求。簡易安裝、便捷運維：遠程管理，即裝即走，運維簡單。

HDS102普適型多維傾角/裂縫儀：監測地表裂縫

長續航：自供電技術，可滿足5年以上正常工作，光照充足條件下，雙系統供電可滿足長期在線監測要求。易安裝：傻瓜式安裝及配置，遠程1分鐘即可完成配置工作。多輸出：裂縫寬度、振動加速度、傾角、狀態信息等。多通訊：支持NB-IOT/LoRa/α/2/4/5G通訊方式可選。高安全：內置“北斗+GPS”雙模定位，能實時定位設備的位置信息。

作業人員安全防護類設備

Qbox S30北斗高精度智能安全帽

厘米級高精度定位：低功耗GNSS全星座多頻芯片，可同時接收北斗、GPS、GLONASS、Galileo信號；全星座解算，自主北斗高精度算法，接入北斗地基增強系統，精度可達厘米級。支持內置全國CORS連接SDK。可拆卸設計：適配各種安全帽，可拆卸、更換及重復使用，可拆卸電池，支持座充。高清攝像頭：高清視頻采集，支持H.264視頻壓縮及解壓縮技術，支持視頻實時傳輸；內置高靈敏度麥克風及大音量喇叭，支持耳機，可實現語音雙向通訊，支持單呼、組呼對講功能。

Qmini A30北斗高精度手機

厘米級高精度定位：全星座北斗高精度多頻芯片、小型化全方向螺旋天線、自主核心高精度算法，支持AGNSS輔助定位，搜星能力提升50%，接入北斗地基增強系統，精度可達厘米級。支持內置全國CORS連接SDK。雙網對講合一：支持公網對講和專網/4W DMR數字對講，公網和專網可互發；支持單呼、組呼模式；公網對講無覆蓋距離限制；支持POC、PTT獨立一鍵呼叫。高清夜視：紅外+星光夜視攝像頭，110°超廣角，夜間拍攝清晰可見；支持現場作業全程視頻錄制，可同時進行錄像和視頻對講。5G全網通：支持移動、聯通、電信5G，兼容4G/3G/2G。本安防爆：本安防爆認證，防爆等級：Ex ib IIC T4 Gb級，符合化工防爆要求。單手可握易攜帶：采用小型化可穿戴設計，帶背夾，小巧輕便易攜帶；可拆卸電池，支持座充，能輕松滿足10小時以上穩定作業。

Qmini A10系列北斗高精度手機

厘米級高精度定位：全星座北斗高精度芯片、小型化全方向螺旋天線、自主核心高精度算法，支持AGNSS輔助定位，搜星能力提升50%；接入北斗地基增強系統，精度可達厘米級。支持內置全國CORS連接SDK。室內外定位無縫：融合UWB超寬帶技術，高低頻一體化天線，高精度、低功耗，可滿足全場景應用，融合定位引擎，室內外高精度融合算法，空間坐標系自動轉換，精度可達厘米級。雙模式對講順暢溝通：支持2W功率硬對講模式，數字、模擬對講雙模式，覆蓋范圍5公里；支持網絡軟對講模式，點對點單呼、多對多組呼均可，網絡對講無覆蓋范圍限制。

作業車輛定位監控設備

Qpad X8（CM）北斗高精度平板

厘米級高精度定位：內置北斗高精度板卡、八臂四饋零相位螺旋天線、自主核心高精度算法，可實現厘米級高精度定位。支持內置全國CORS連接SDK。旗艦級配置：八核2.0GHz高速處理器，安卓8.1系統；6GRAM+64G/128GROM高配置；10GB影像秒級加載。戶外超清全面屏：采用全側鍵設計，8英寸超窄邊框戶外高清全面屏，保證在野外強光下作業清晰可見。高品質，高集成擴展：三防IP67，抗1.5米跌落；10000mAh電池，可作業10~12小時；超級快充，5小時充滿；支持紅外、一維碼及二維碼掃描、無人機電臺等模塊的集成擴展。

3.智慧礦山安全管控云平臺建設

智慧礦山安全管控云平臺

邊坡24小時實時在線監測預警：通過邊坡監測類設備，礦山可以24小時掌握邊坡的微小變形情況。一旦監測結果達到報警閾值時，聲光報警、短信報警、平臺端報警會被及時觸發，提醒礦山作業人員立即撤離。人車作業厘米級可視化管控：通過使用作業人員安全防護類設備和作業車輛定位監控設備，在智慧礦山安全管控云平臺上可實現24小時實時人車作業位置可視化管控，精度高達2厘米，有效改變了傳統礦山人車作業過程中數據采集難、可視化程度低的問題，讓礦山作業管控更精準、更安全、更高效。任務調度提醒及安全風險實時預警：通過使用作業車輛定位監控設備，礦車司機不僅可實時了解任務調度并上傳任務執行情況，讓作業管控更高效、更安全。同時礦車司機還能精準識別車輛運輸風險預警并提前采取應對措施，避免安全生產事故的發生。

應用效果

撫順市西露天南邦礦山監測項目

自安裝中海達GNSS設備以來，多次成功預警礦山滑坡，避免了生產安全事故發生。

神華新疆黑山煤礦邊坡變形監測項目

黑山煤礦地區的主要地質災害是滑坡，目前滑坡段已形成 。為清理滑坡體，保證人員與車輛安全，中海達GNSS設備實時監控。

內蒙古烏海隆昌煤礦監測項目

通過安裝邊坡雷達監測系統，礦山可以實時、直觀了解高邊坡的微小變形情況。同時，邊坡雷達監測系統還能生成形變、速度、加速度曲線報告，幫助礦山預測邊坡位移的未來走勢，實現邊坡垮塌早發現早防治。

云南某礦山人車管控項目

通過對人車進行監測，礦山實現24小時不間斷對作業人員、運輸車輛等進行厘米級可視化定位、任務調度管理，并對車輛超重、車輛超速等不安全行為提前預警，避免安全生產事故的發生。

審核編輯 黃宇