从“人防”到“技防”

2021.12.07 中国矿业报   

　　——山东省枣庄市台儿庄区数字赋能矿山监管工作小记

　　◎  赵 坤

　　近年来，随着山东省枣庄市台儿庄区矿山监管水平不断提升，当地矿产资源监管也面临着新的挑战。以平整场地、恢复治理、土地复垦等名义盗采山石资源的行为屡禁不止，造成国有资源流失。“天眼”监控设备有盲区，需要人工24小时值守、全线巡逻，与不法分子斗智斗勇。面对矿产资源监管的新情况、新问题，台儿庄区组织研发了山盾数字矿山监测平台，从而实现矿产资源监管从传统“人防”到高科技“技防”的跨越。

　　山盾数字矿山监测平台通过采用多种现代高新技术，对传统的人工采矿、盗矿监测进行改造，对各类震动数据信息进行采集分析，建立大数据波形分析数据库，实时分析盗采操作的状态、位置、时间、机械形态、行动轨迹等，形成一种信息一体化、智能化的新型现代矿山监测系统和安全管理控制自动化决策平台。主要体现在四个方面：一是传感器“布点”。在山体布设钻孔，深度为1米，直径为0.3米，在孔底用混凝土进行铺底，厚度为0.1米，待混凝土凝固后将传感器置于孔内，确保传感器水平刻度为0，用松土进行回填，保证NB/4G/5G信号稳定、覆盖全面。二是人工智能“建模”。采用JAVA语言开发制作山体监测数据源，通过GPS信号，标记震动传感器坐标位置，对接震动特征数据库，并组建AI神经网络自学系统；连接无人机调度系统，嵌入无人机实时图传信号源。三是无人机“探测”。建立无人机研发中心，对无人机飞控系统进行应用场景适配，将无人机自动避障、光电吊舱、红外热成像、毫米波雷达等关键硬件API与山盾数字矿山平台进行无缝对接。四是终端设备“显示”。采样遥感拍摄、断层扫描技术采集矿山的三维地理信息，通过移动设备、可穿戴设备、数据大屏进行直观化展示实时震动来源位置、状态、数据，并分析人及车辆行驶运动轨迹。

　　山盾数字矿山监测平台投入使用后取得了三方面的成效：一是24小时全时段监控。取代人工“盯监控”“接举报”的监管模式，最大限度地填补监管“盲区”。二是第一时间锁定证据。在系统检测到盗采信号后，第一时间派出无人机自动巡航到盗采点核实，通过实时图传确认盗采行为后，使用光电吊仓拍摄证据，实现全程“无感”；有效避免传统监管方式需要人员出动，锁定证据难等问题。三是多部门实时联动。系统收到检测信息后，将对公安、巡检人员做出预警，无人机起飞后实时将图传画面传送至相关人员APP中，在确认违法行为后按既定方案启动现场查处，让盗采人员无处遁形。

　　目前，山盾数字矿山监测平台已实现对防盗采、自然灾害、巡检等开发系统总计15个子系统的数据标准化接入；基于三维数字孪生和组态图的方式，实现实时数据的综合集成；基于GIS实现了安全监控、人员定位、无人机自动巡检、多部门联动等多系统融合与监管。

　　据统计，在台儿庄区南部山区完成布设后，目前已发现并处置盗采行为2起，挽回矿产资源损失10余万元。随着技术迭代提升和数据更新，该平台或可实现对土地、矿山、林业、边防等领域的“监控全覆盖、监督全过程、监管全要素”，实现对违法行为“自动巡查、自动识别、自动定位、自动分析、自动预警、自动推送、自动处置”，实现对矿山的智慧管理、智慧采矿、智慧保障、智慧安全。

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