[发明专利]一种尾矿库风险空天地一体化测控方法

说明书

本发明公开了矿山安全风险监测技术领域的一种尾矿库风险空天地一体化测控方法，步骤包括：1、获取遥感卫星对矿山区域不同时间段的照片，筛选出正常库和疑似异常库，对疑似异常库找出差异点区域；2、依据无人机启动阈值条件，启动无人机对疑似异常库进行低空航测，获取二维空间数据信息；3、依据三维激光启动阈值条件，启动三维激光对疑似异常库进行测量，获取三维空间数据信息，建立三维空间模型；4、三维空间数据信息中的参数指标达到阈值范围时，启动实时监控；5、实时监控异常指标，发出预警。本发明实现了大范围内的尾矿库分层级监控，并及时、定量、低成本地获取尾矿库参数数据，对风险进行预警。

技术领域

本发明涉及一种矿山安全风险监测技术领域，特别涉及一种尾矿库风险空天地一体化测控方法。

背景技术

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。尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源，存在溃坝危险，一旦失事，容易造成重特大事故。对于尾矿库环境风险评估和监测，我国正处于逐步推进趋于成熟的阶段。

现有技术中，对尾矿库采用监测的手段常见的有：遥感卫星、三维激光等。遥感卫星影像具有大范围、时空连续、周期性、易获取及低成本的优点，但是只能得到影像数据，分辨率有限，缺少用于分析的详细数据；三维激光能收集存在风险的滑坡体的详细数据，便于定量分析，但是当监测范围较广时成本高，耗时长，某些地方不易到达探测地点，难以全面掌握重大系统风险。

发明内容

本发明的目的在于综合了多种监测手段的优势，提供一种尾矿库风险空天地一体化测控方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种尾矿库风险空天地一体化测控方法，步骤包括：

S1：获取遥感卫星对矿山区域不同时间段的影像，对比不同时间段的图像信息，筛选出正常库和疑似异常库，对所述疑似异常库找出差异点区域；

S2：依据无人机启动阈值条件，启动无人机对疑似异常库进行低空航测，在高分图上进行无人机航迹规划，无人机与风向夹角小于阈值，低空航测完毕后，对数据进行处理，获取二维空间数据信息；

S3：依据三维激光启动阈值条件，启动三维激光对疑似异常库进行测量，获取三维空间数据信息，建立三维空间模型；

S4：三维空间数据信息中的参数指标达到阈值范围时，判定为异常指标，启动实时监控；

S5：实时监控异常指标，发出预警。

启动三维激光对疑似异常库进行测量的方式为采用无人机搭载三维激光设备进行测量或者采用地面三维激光设备进行测量。

实时监控包括以下一种或几种方式：北斗定位监测、水位计监测、摄像机监测。

筛选出正常库和疑似异常库的方法是，对比不同时间段的图像信息，图像信息显示无差异区域或者存在差异区域面积小于等于面积差异阈值，认为是正常库，当差异区域面积大于面积差异阈值，认定为疑似异常库，对疑似异常库找出差异点区域，差异点的区域包括：尾矿库区范围、汇水区域和下游可能影响区域，在尾矿库区范围内查看周边山体是否有滑坡、塌方和泥石流；检查坝体是否有滑坡、变形；检查坝体是否有位移；在汇水区域内，测量汇水区域的轮廓和汇水面积、测量滩顶高程，在下游可能影响区域内查看是否有违章建筑。

无人机启动阈值条件是以下情况之一：周边山体有滑坡、塌方或泥石流；坝体出现滑坡、变形；坝体出现异常；汇水区域或者下游有新增工程活动；干滩长度小于设计干滩长度；需要获取尾矿库及周边环境的数据。

三维激光启动阈值条件是以下情况之一：滑坡体、塌方体或泥石流体积超出阈值范围；坝体变形超出阈值范围；干滩长度达到阈值范围；需要获取坝体准确三维尺寸时。