利用 利用GPS卫星定位技术实现的坝体形变监测系统 卫星定位技术实现的坝体形变监测系统 GPS卫星定位技术是目前国际上在形变监测应用方面最前沿和先进的 技术之一，在长期的应用中，该种监测方式已经得到实践验证，并日 益成熟。该技术是以现代卫星大地测量理论、技术为基础，以基于多 元统计分析的数据处理和变形分析理论、技术为核心，以现代通讯和 计算机网络技术为手段，实现精密监测工程自动化的监测系统，它是 GPS定位技术、数字通讯技术、计算机网络技术、自动控制技术、精 密工程测量技术和现代数据处理技术等高新技术的集成，利用此技术 开发的尾矿坝体形变监测系统优点如下： A、可实现长期、连续、全自动、全天候实时监测。 B、能实时提供坝体监测点的三维变形量，监测精度达到毫米级。 C、可实现从数据采集、传输、处理、分析、显示、存储全自动化。 D、观测时间同步，能客观反映某一时刻坝体各监测点的变形状况； E、各监测点的三维位移能同步测出。
库区水情监测系统 主要用来实时监测尾矿库区水位的变化状况，特别是在汛期降雨、生产排放 时的变化情况，通过对库区水位数据的实时监测，来指导生产，并同其它监 测数据相配合，进行综合分析，如降雨时降雨量的情况对库区水位的影响， 如库区水位的变化对浸润线的影响是否显著等。
浸润线监
测系统 尾矿坝体浸润线监测是涉及尾矿库区安全的一个重要指标，我们所采 用的方案，是采用在坝体内钻孔埋设测压管的形式进行监测，测压管 内放入传感器，可实时采集管内水位数据，根据监测到的数据，由系 统软件自动绘出坝体浸润线分布状态。由于采用了这种全天候自动采 集监测系统，使浸润线能准确及时反应坝体稳定程度，管理者可以实 时掌握坝体浸润线的情况，克服了在汛期等恶劣条件下，人工无法测 量或测量不准的弊端，从而大大增加监测系统可靠性。
干滩监测系统 干滩数据是尾矿库区是否处于安全状态另一个重要指标，目前我们所 采用的干滩监测技术设备，是由我公司研发的第三代干滩监测产品， 体积小，重量轻，工作时间长，精度高，内嵌入无线传输，便于现场 的使用与维护。此系统的应用，可以让尾矿安全管理人员实时了解到 库区安全高差等是否能够满足生产的需要，这在汛期等特殊时间段内， 尤为必要。
生产视频监视系统 生产视频监视系统的应用，可以使尾矿管理人员有了一个更直观的了 解生产现场的工具，特别是在恶劣天气条件下，对替代人工巡坝起到 极大作用，因此，对于整个自动化监测系统来讲，视频监视系统是一 个很好的补充手段。
具有自主知识产权的专家软件系统 专家软件系统是整个系统的灵魂，我们进行自动化监测、实时采集各 种数据，不仅是拿来给用户直观查看和组织成各种生产报表，更是要 发挥计算机的巨大数据处理能力，结合各种专家软件模型，综合处理 各种数据并给用户以科学的分析结果，对各种影响尾矿安全的危险源 给以趋势分析和及时预警，从而指导生产，保证库区安全。
三、系统先进性 由于尾矿库区数字化管理系统涉及到计算机技术、网络通信、传感器、 水工技术、高精度测量、图像分析、专家系统所需的专业数学模型、 卫星定位系统等综合技术，因此除了自主创新外，还需要众多先进技 术的高度集成，并需要对尾矿库区的管理具有相当的专业知识，正因 如此，市场上还没有类似的系统、产品、技术投入到尾矿库区的安全 监测应用中，目前国内仅有我公司所开发的此类数字化尾矿库安全监 测预警系统真正投入实际应用。 该系统研发在国内属首次，是一个全新的项目，因此具有多项独有的 自主创新和自主知识产权技术，该系统研发过程中的几个首次应用如 下。 将GPS卫星定位技术首次应用在尾矿库区安全监测管理中，并且采用 接收天线与接收机一体化技术，所监测位移精度可达到毫米级； 尾矿库区干滩监测技术
设备，属独创技术并首次投入尾矿库区监测应 用，实现尾矿生产管理和安全监控的数字化，并可直接指导生产； 浸润线自动化监测系统，实现自动分析与报警，首次将成熟的软、硬 件结合智能化监测技术，应用在尾矿坝体的安全监测之中； 基于数字化技术的后台智能专家系统，首次应用到矿山行业的尾矿库 区安全监测管理中，系统可以自动分析所采集到的数据，并根据结果 按用户设定要求发出各级预警信息。
四、案例介绍 我们所开发的系统，目前已成功应用在国内多个尾矿库区，如下图二， 是在马钢集团公司一个应用实例。
图三所示为测压管埋深实时监测数据，此数据为尾矿安全管理人中最 为关心的涉及尾矿坝体安全的数据之一，传统方式只能人工到现场测 量相关数据，再以报表形式反馈给尾矿管理人员，而现在不仅可以实 时地查看到各测压管内数据，还可以直观地看出各管内水位数据距坝 面的高度，使用起来非常方便，因此深受现场管理人员好评。
图四所示为系统利用GPS卫星定位技术所采集数据，根据专家系统软 件解析计算后实现的坝体沉降状态等值线分析结果。
图五所示为我公司所开发的尾矿安全监测预警系统在浙江漓铁集团应 用的实例，系统根据实时采集数据，按照专用数学模型，实时绘制出 坝体内浸润线的分布状态。