本發明涉及地質災害預警，尤其涉及一種礦山地質災害自動監測預警系統。

背景技術：

1、礦山地質災害是指基于地質作用和人類工程活動所造成的對人類生命財產和環境造成破壞和損失的地質現象，如崩塌、滑坡、泥石流等，隨著社會各行業的高速發展，致使人們對于能源的使用提出了更高的要求，對于礦山的開采團隊來說，在進行礦產資源科學開發的同時，還能夠合理高效地保障礦山的開發環境安全，一直是礦山開采的重點，因此，對礦山的開采區域進行地質災害的監測和預警就顯得尤為重要。

2、傳統的礦山地質災害監測預警方法，往往依賴于單一類型的數據和監測設備，如單一的裂縫測量或變形測量，可能無法全面反映礦山地質環境的復雜變化，限制了地質災害監測的范圍，導致礦山地質災害監測和預警缺乏精準性和全面性。

技術實現思路

1、本發明提供一種礦山地質災害自動監測預警系統，其主要目的在于提高礦山地質災害監測預警的精準性和全面性。

2、為實現上述目的，本發明提供的一種礦山地質災害自動監測預警系統，包括：數據采集模塊、特征提取模塊、區域監測模塊、地質災害識別模塊、地質災害預警模塊、結果輸出模塊；

3、所述數據采集模塊，用于獲取待監測的礦山區域，并采集所述礦山區域的點云數據，根據所述點云數據，分析所述礦山區域的地形情況；

4、所述特征提取模塊，用于基于所述地形情況，識別所述礦山區域的地質災害區，分析所述地質災害區的礦山地質災害類型，并提取所述礦山地質災害類型對應的災害類型特征；

5、所述區域監測模塊，用于結合所述礦山地質災害類型和所述災害類型特征，識別所述地質災害區的影響因素和形成機理，根據所述形成機理和所述影響因素，對所述礦山區域進行實時監測，得到實時監測數據；

6、所述地質災害識別模塊，用于根據所述實時監測數據，識別所述礦山區域的開采沉陷區和地裂縫，基于所述開采沉陷區，設置所述礦山區域的地面沉降監測模式，根據所述地裂縫，設置所述礦山區域的地裂縫智能識別體系；

7、所述地質災害預警模塊，用于基于所述地面沉降監測模式和所述地裂縫智能識別體系，分析所述地質災害區的地表變化規律，識別出所述地表變化規律的關鍵特征，并根據所述關鍵特征，設置所述礦山區域的地質災害預警機制；

8、所述結果輸出模塊，用于結合所述地面沉降監測模式、所述地裂縫智能識別體系及所述地質災害預警機制，對所述礦山區域進行自動監測，得到監測結果。

9、可選地，所述根據所述點云數據，分析所述礦山區域的地形情況，包括：

10、對所述點云數據進行分類處理，得到分類點云數據；

11、基于所述分類點云數據，識別所述礦山區域的地形特征；

12、根據所述地形特征，構建所述礦山區域的三維地形模型；

13、基于所述三維地形模型，分析所述礦山區域的地形穩定性和地形侵蝕風險；

14、結合所述地形穩定性和所述地形侵蝕風險，分析所述礦山區域的地形情況。

15、可選地，所述基于所述地形情況，識別所述礦山區域的地質災害區，包括：

16、基于所述地形情況，提取所述礦山區域的地質特征；

17、根據所述地質特征，定位所述礦山區域的風險點位；

18、對所述風險點位進行災變趨勢分析，得到地質災變趨勢；

19、識別所述礦山區域的地質災害點，并基于所述地質災害點，分析所述礦山區域的地質災害風險；

20、結合所述地質災變趨勢和所述地質災害風險，識別所述礦山區域的地質災害區。

21、可選地，所述基于所述地質災害點，分析所述礦山區域的地質災害風險，包括：

22、識別所述地質災害點的地理位置和災害特征；

23、根據所述地理位置和所述災害特征，計算所述地質災害點的災害發生概率；

24、基于所述災害發生概率，識別所述地質災害點對所述礦山區域的潛在影響；

25、根據所述潛在影響，分析所述礦山區域的暴露程度和脆弱性；

26、結合所述暴露程度和所述脆弱性，分析所述礦山區域的地質災害風險。

27、可選地，所述分析所述地質災害區的礦山地質災害類型，包括：

28、調度所述地質災害區的礦山勘察數據；

29、基于所述礦山勘察數據，分析所述地質災害區的分布特征，并識別所述地質災害區的地質地形特征；

30、收集所述地質災害區的歷史災害數據，并基于所述歷史災害數據，計算所述地質災害區的災害頻率；

31、基于所述災害頻率、所述分布特征及所述地質地形特征，分析所述地質災害區的礦山地質災害類型。

32、可選地，所述結合所述礦山地質災害類型和所述災害類型特征，識別所述地質災害區的影響因素和形成機理，包括：

33、根據所述礦山地質災害類型和所述災害類型特征，識別所述地質災害區的礦山開采情況；

34、基于所述礦山開采情況，定位所述地質災害區的采空區域；

35、根據所述采空區域，識別所述地質災害區的影響因素；

36、基于所述影響因素，分析所述采空區域的地表土體性質；

37、根據所述地表土體性質，識別所述地質災害區的形成機理。

38、可選地，所述基于所述開采沉陷區，設置所述礦山區域的地面沉降監測模式，包括：

39、基于所述開采沉陷區，識別所述礦山區域的地下水位變化情況；

40、根據所述地下水位變化，分析所述礦山區域的地表沉降程度；

41、基于所述地表沉降程度，識別所述礦山區域的地層應力；

42、結合所述地表沉降程度和所述地層應力，識別所述礦山區域的地面沉陷狀態；

43、根據所述地面沉陷狀態，設置所述礦山區域的地面沉降監測模式。

44、可選地，所述基于所述地面沉降監測模式和所述地裂縫智能識別體系，分析所述地質災害區的地表變化規律，包括：

45、基于所述地面沉降監測模式和所述地裂縫智能識別體系，采集所述地質災害區的地表沉降數據和地裂縫數據；

46、根據所述地表沉降數據，分析所述地質災害區的地表沉降規律；

47、基于所述地裂縫數據，識別所述地質災害區的地裂縫發展趨勢；

48、結合所述地表沉降規律和所述地裂縫發展趨勢，分析所述地質災害區的地表變化規律。

49、可選地，所述根據所述關鍵特征，設置所述礦山區域的地質災害預警機制，包括：

50、根據所述關鍵特征，定義所述礦山區域的地質災害要素；

51、設置所述地質災害要素的危險性評價指標；

52、基于所述危險性評價指標，計算所述地質災害要素的權重因子；

53、基于所述權重因子和所述危險性評價指標，計算所述地質災害要素的風險值；

54、定義所述風險值的風險等級，并根據所述風險等級，設置所述地質災害要素的風險判斷標準；

55、識別所述風險判斷標準的分級標準，并基于所述分級標準，設置所述地質災害要素的險情通知方式；

56、結合所述風險等級和所述險情通知方式，設置所述礦山區域的地質災害預警機制。

57、本發明實施例通過根據所述點云數據，分析所述礦山區域的地形情況，可以及時發現礦山的不穩定區域，通過礦山開采的安全性，同時能夠根據開采現狀，制定個性化的地質災害預防措施；其次，本發明實施例通過基于所述地形情況，識別所述礦山區域的地質災害區，可以避免在不穩定區域進行開采，減少礦山事故的發生，并通過分析所述地質災害區的礦山地質災害類型，并提取所述礦山地質災害類型對應的災害類型特征，可以識別出礦山區域的地質災害影響因素和形成機理，從而幫助制定有效的風險管控措施；再次，本發明實施例通過結合所述礦山地質災害類型和所述災害類型特征，識別所述地質災害區的影響因素和形成機理，有助于評估特定區域地質災害的易發性，提高礦山災害預警的準確性，并根據所述形成機理和所述影響因素，對所述礦山區域進行實時監測，得到實時監測數據，可以幫助及時發現礦山內部環境的細微變化，為后續的數據分析和預警提供豐富的數據源，從而預防地質災害的發生；本發明實施例通過根據所述實時監測數據，識別所述礦山區域的開采沉陷區和地裂縫，設置所述礦山區域的地面沉降監測模式和地裂縫智能識別體系，可以幫助快速識別沉陷區和地裂縫的形成，及時發現潛在的安全隱患，從而采取預防措施，減少事故發生的風險，結合無人機遙感技術和其他監測手段，可以提高對沉陷區和地裂縫的監測精度，獲取更為詳細和準確的數據，幫助科學分析和預測地質災害的發生；進一步地，本發明實施例通過基于所述地面沉降監測模式和所述地裂縫智能識別體系，分析所述地質災害區的地表變化規律，可以更好地理解地質災害的發育特征，實現地面沉降預測預警，提升地質災害防治的技術水平，再通過設置所述礦山區域的地質災害預警機制，可以更準確地預測地質災害的發生，從而提高預警的準確性，降低地質災害帶來的損失；最后，本發明實施例通過結合所述地面沉降監測模式、所述地裂縫智能識別體系及所述地質災害預警機制，對所述礦山區域進行自動監測，得到監測結果，可以實現礦山區域的自動巡檢、快速采集、自動生產地質災害實景三維數據，提高礦山地質災害的監測效率和準確性，通過實時獲取地表沉降和地裂縫的動態變化，可以確保管理人員能夠及時了解地質災害的風險情況，快速做出決策和響應，降低地質災害的發生概率和影響程度，實現對礦山地質災害的精準性和全面性監測預警。因此，本發明實施例提供的一種礦山地質災害自動監測預警系統及方法，能夠提高礦山地質災害監測預警的精準性和全面性。