產(chǎn)品介紹
由于采礦事業(yè)的快速發(fā)展，礦區(qū)進行了大規(guī)模的開采，造成地下水流失、硫砂層或含水層壓縮，引起礦區(qū)整體沉降，造成地質構造的活化，引起地表移動與變形。由人工定期用傳統(tǒng)儀器到現(xiàn)場進行測量，安全監(jiān)測工作量大、受天氣、人工、現(xiàn)場條件等許多因素的影響，存在一定的系統(tǒng)誤差和人工誤差。GPS自動化變形監(jiān)測系統(tǒng)是基于GPS對采空區(qū)進行實時自動化監(jiān)測，有效克服傳統(tǒng)人工監(jiān)測的弊端，可通過多種短信郵件閃屏等方式第一時間預報變形情況，同時根據(jù)整礦區(qū)變形趨勢，對礦區(qū)變形進行預警，為監(jiān)控室工作人員進行決策時提供依據(jù)，更大程度保障采空區(qū)附近人民群眾的生命財產(chǎn)安全。
沉降自動化監(jiān)測系統(tǒng)客戶端軟件
軟件概述
基于GPS自動化監(jiān)測系統(tǒng)核心軟件GPSensor的沉降自動化監(jiān)測系統(tǒng)軟件，是由上海華測根據(jù)采空區(qū)坍陷規(guī)律自主研發(fā)的。本軟件具備各監(jiān)測點監(jiān)測數(shù)據(jù)在線管理、實時監(jiān)測點變化分析、線性分析及三維變化分析等功能。本軟件對管理人員實時掌握采空區(qū)變化趨勢及變化規(guī)律具有非常大的現(xiàn)實意義。
軟件特點
軟件可分析采空區(qū)各監(jiān)測點二維、三維實時變化量。
軟件可分析監(jiān)測區(qū)域同一個斷面上沉降中心兩側點的伸縮、扭曲。
軟件通過某個采空區(qū)的所有監(jiān)測點的變化量統(tǒng)一建模，然后分析出整個區(qū)域的變化量與變化規(guī)律。
案例——西郝莊鐵礦
項目背景
西郝莊鐵礦位于邢臺市西南40km處，地處沙河市西郝莊村西南約1km處，有褡褳—礦山村鐵路支線及褡褳—章村公路從礦區(qū)南部通過，礦區(qū)交通方便。本礦始建于1984年，實際采礦生產(chǎn)規(guī)模30萬噸/年。1999年以前該礦山由邢臺鋼鐵廠綦村鐵礦開采，主要開采淺部礦體，1998年淺部礦體閉坑，1999年11月，該礦深部礦體的采礦權由河北金山礦業(yè)有限公司取得并開采至今。
該礦山目前采用地下開采方式，斜井-豎井-盲豎井聯(lián)合開拓系統(tǒng)，設計采用空場法、淺孔留礦法和房柱法采礦。建礦以來，估算累計采出鐵礦石(淺部礦體和深部礦體)約1000萬噸。尤其是90年代以來，礦區(qū)礦業(yè)秩序混亂，數(shù)十個民采礦井在本礦區(qū)非法盜采淺部采空區(qū)礦柱，使該區(qū)地下采空區(qū)規(guī)模進一步擴大，空區(qū)的支撐條件進一部惡化，嚴重威脅著礦區(qū)地質環(huán)境安全、深部礦體采礦生產(chǎn)的安全以及地表種地農(nóng)民的安全。為此，地表沉降自動化監(jiān)測系統(tǒng)的實施，便于企業(yè)和安全監(jiān)管部門實時掌握礦區(qū)地表沉降狀況和安全現(xiàn)狀，從而保障深部礦體安全開采及礦區(qū)居民區(qū)內人民群眾的生命財產(chǎn)安全。
監(jiān)測目的
根據(jù)礦山提供的礦區(qū)水文地質資料以及地下開采現(xiàn)狀，探測采空區(qū)存水情況，預測容水量，并對發(fā)生突水災害提出對策措施建議；
提出具體的采空區(qū)塌陷、地表陷落的防范措施建議；
本項目要達到的預期效果為：通過布點監(jiān)測，及時預測地壓來臨時間，為監(jiān)控室工作人員進行預警決策，實現(xiàn)礦山安全生產(chǎn)。
系統(tǒng)組成
整個自動化監(jiān)測系統(tǒng)由傳感器子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)及輔助支持子系統(tǒng)組成，而傳感器子系統(tǒng)與數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)通過2.4G無線數(shù)據(jù)通訊有機的連為一個整體，從而將GPS接收機原始觀測值與網(wǎng)絡視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)娇刂浦行模瑫r控制中心能夠遠程控制各個監(jiān)測設備。
（1）傳感器子系統(tǒng)
根據(jù)地下采空區(qū)的位置和范圍，本系統(tǒng)在采空區(qū)建設7個監(jiān)測站，在采空區(qū)外穩(wěn)定區(qū)域建設1個基準站，同時在視野開闊的地方建立一套高清視頻系統(tǒng)實時保障著監(jiān)測設備的安全。
（2）數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)
數(shù)據(jù)中心是整個監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與分析中心及系統(tǒng)的監(jiān)控中心，即在中心一臺高性能服務器安裝華測專業(yè)監(jiān)測軟件GPSensor，本軟件實時處理GPS原始數(shù)據(jù)計算出各個監(jiān)測站的三維坐標，并通過圖形方式實時顯示每個站的各種信息，包括各點接收到的衛(wèi)星狀態(tài)，實時點位坐標，三維變化量等，而監(jiān)測結果實時存入數(shù)據(jù)庫。本軟件的分析模塊實時分析各監(jiān)測點，可直觀的看到各個監(jiān)測點的天、周、月、季度沉降變化情況，三維建模功能可以聯(lián)合多個監(jiān)測點，根據(jù)監(jiān)測站的空間位置分布，與采空區(qū)的地質特性等情況，對這些測點構成的沉降面進行沉降分析。當某個監(jiān)測值超過預警值10，系統(tǒng)即會通過短消息、聲光方式及時報警給安全監(jiān)控人員。
（3）輔助支持子系統(tǒng)
本部分包括供電、避雷、綜合布線等部分，保障整個系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、長時間在各種環(huán)境下連續(xù)工作。
總結
西郝莊鐵礦采空區(qū)采用華測GPS自動化監(jiān)測系統(tǒng)，自竣工以來，項目運行良好，使安監(jiān)人員實時掌握了整個采空區(qū)在各種條件下緩慢沉降變化的過程，了解了其變化規(guī)律，為管理人員和相關專家提供了決策依據(jù)。同時該系統(tǒng)與傳統(tǒng)人工測量比較起來，節(jié)約了成本，保證了監(jiān)測實時性，實現(xiàn)了在各種天氣環(huán)境下的全天候監(jiān)測，有效的保障了企業(yè)生產(chǎn)的安全和政府策略的準確。
突出優(yōu)勢
① 監(jiān)測點觀測墩防盜設計，保證系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行的前提下，同時也有效的保障了各監(jiān)測點不被人為破壞。
② 2～3mm高精度、高可靠性沉降監(jiān)測結果。
③ 二維、三維變形分析，可直觀掌握整個沉降區(qū)的變形量。