露天矿山边坡感知数据接入规范

1 范围

本规范规定了露天矿山边坡（含排土场）在线监测、视频监控等感知数据联网接入内容、方式、更新频率等方面的要求。

本规范适用于国家矿山安全监察局、省级矿山安全监管监察部门和露天矿山企业的边坡监测感知数据接入工作。

2 规范性引用文件

下列文件对于本规范的应用是必不可少的。凡是标注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本规范。凡是不标注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。

GB 51016 非煤露天矿边坡工程技术规范

GB 51214 煤炭工业露天矿边坡工程监测规范

GB 50421 有色金属矿山排土场设计标准

GB/T 28181 公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求

GB/T 37697 露天煤矿边坡变形监测技术规范

GB/T 39610 倾斜数字航空摄影技术规程

AQ/T 2063 金属非金属露天矿山高陡边坡安全监测技术规范

CH/T 3005 低空数字航空摄影规范

CH/T 8024 机载激光雷达数据获取技术规范

3 术语和定义

3.1

在线安全监测 online safety monitoring

采用网络通信、智能控制及计算机技术，通过监测仪器设备对露天矿山边坡和周围环境安全状况进行连续自动监测。

3.2

监测频率 frequency of monitoring

单位时间内的监测次数。

3.3

表面变形surface deformation监测对象表面岩土体出现位移、沉降、倾斜、裂缝等现象产生的变化量。

3.4

报警等级alarm level

报警等级依据灾害可能造成的危害程度、紧急程度和发展态势一般划分为四级：依次用蓝、黄、橙、红四色表示。

4 缩略语

下列缩略语适用于本文件：

VPN 虚拟专用网络（Virtual Private Network）；

RSA 非对称加密算法（Ron Rivest、Adi Shamir、Leonard Adleman algorithm）；

Gzip 自由软件的文件压缩程序（GNU zip）。

5 数据接入规范

5.1 接入数据分类

5.1.1 静态基础数据

指系统对数据获取、使用无高时效性要求的数据。主要包括露天矿山边坡基础信息、边坡雷达设备信息、GNSS监测设备信息、视频监控设备信息。

5.1.2 边坡监测数据

包含边坡雷达监测数据、GNSS监测数据、无人机航测建模数据等。

5.1.3 视频监控数据

通过连接视频交换机或移动布控球获得的摄像头信息与视频流。

5.2 静态基础数据

5.2.1 具体数据内容

5.2.1.1 边坡基础信息

边坡基础信息包括露天矿山名称、边坡编号、边坡名称、边坡地址、设计边坡高度、设计边坡角、现状边坡高度、现状边坡角等，具体数据项见表5-1。

表 5-1 露天边坡基础信息表

5.2.1.2 边坡雷达设备信息

边坡雷达设备信息包括雷达编号、雷达ID、雷达名称、安装日期、生产厂家等，具体数据项见表5-2。

表5-2 边坡雷达设备信息表

5.2.1.3 GNSS设备信息

GNSS设备信息包括设备编号、设备名称、安装日期、安装位置、生产厂家等，具体数据项见表5-3。

表5-3 GNSS设备信息表

5.2.1.4 视频监控设备信息

视频监控设备信息包括设备编号、设备名称、安装日期、安装位置、生产厂家等，具体数据项见表5-4。

表5-4 视频监控设备信息

5.2.2 接入方式

采用FTP文件、HTTP、消息队列、数据库对接四种方式中任一种实现数据接入。

5.2.3 更新频率

静态基础数据产生变动后须立即更新。

5.3 边坡监测数据

5.3.1 边坡雷达监测数据

5.3.1.1 具体数据内容

边坡雷达监测数据是监测范围内所有点的变形量，见表5-5。

表5-5 边坡雷达监测数据

边坡雷达报警信息包括雷达编号、雷达名称、报警级别、报警时间等，具体数据项见表5-6。

表5-6 边坡雷达报警信息

注：边坡雷达报警等级分为蓝、黄、橙、红四级，各露天矿山企业按照有关要求、边坡实际情况进行阈值划分。

5.3.1.2 接入方式

数据通过HTTP、FTP文件、消息队列、数据库对接方式接入。

5.3.1.3 边坡雷达监测数据更新频率

60分钟（内）上传一次。

5.3.1.4 边坡雷达报警信息更新频率

报警等级变更时上传一次。

5.3.2 GNSS监测数据

5.3.2.1 具体数据内容

GNSS监测数据主要为监测点的坐标，具体数据项见表5-7。

表5-7 GNSS监测数据

GNSS报警信息包括设备编号、报警级别、报警时间、报警类型等，具体数据项见表5-8。

表5-8 GNSS报警信息

注：GNSS报警等级分为蓝、黄、橙、红四级，各露天矿山企业按照有关要求、边坡实际情况进行阈值划分。

5.3.2.2 接入方式

数据通过HTTP、FTP文件、消息队列、数据库对接方式接入。

5.3.2.3 GNSS监测数据更新频率

30分钟（内）上传一次。

5.3.3 无人机航测建模数据

露天矿山边坡三维模型是监测系统界面可视化的基础底图，是边坡监测数据“一张图”展示的基础。

5.3.3.1 航测要求

航测须符合CH/T 3005、CH/T 8024、GB/T 39610中1:1000比例尺航测相关要求。航测设计应考虑矿区高程起伏大、陡峭边坡易形成阴影的问题。

5.3.3.2 航线设计要求

（1）航线设计应满足点云、影像成果全摄区无漏洞，航线旁向重叠率优于50%，航向重叠率优于70%；

（2）航向覆盖超出分区边界不少于两条基线，旁向覆盖超出整个摄区和分区边界线一般应不少于像幅50%；

（3）航线弯曲度不大于3%；

（4）测区内实际航高与设计航高之差不超过设计航高的10%。高差较大的测区，应分区飞行或仿地飞行，保证点云密度的均匀分布、影像分辨率的基本一致；

（5）航测时太阳高度角>40，阴影倍数<1.2。

5.3.3.3 航摄精度要求

（1）影像的地面分辨率优于0.1米，点云密度优于4点/ m²；

（2）影像的平面中误差不超过0.5m，高程中误差不大于1m。点云的高程中误差不大于0.5m；

（3）测区最高点与最低点影像分辨率相差不得超过0.3个像素。

5.3.3.4 航摄质检要求

（1）影像表观质量应清晰、层次丰富、反差适中、色调柔和、不偏色、无色斑，能辨认矿卡、挖机等采矿设备影像。点云数据航带重叠满足要求，边坡区域无绝对漏洞；

（2）影像上云及云影不影响地物的特征识别，对台阶线等关键特征的识别影响不超过10%；

（3）在曝光瞬间因飞机地速的影响造成像点最大位移不超过0.5个像素；

（4）定位数据记录齐全无缺失。

5.3.3.5 建模要求

基于航测成果，须建立点云模型及数字正射影像模型（DOM），具体有以下要求：

（1）平面坐标系采用CGCS2000大地坐标系，3度带投影坐标系，高程采用1985国家高程基准；

（2）如矿区面积较大，尤其是外排土场与采场距离较远，应分别进行建模。单个模型覆盖面积不宜超过15平方公里。对同一采场或外排土场建模，点云模型和正射影像模型覆盖范围须保持一致；

（3）点云模型经过拼接、抽稀后须保证平均点云密度优于1点/平米，边坡台阶线处点云密度优于1点/米。点云模型输出使用LAS 1.4格式；

（4）数字正射影像模型（DOM）经滤波、压缩后，图像分辨率须优于0.36米/像素。 数字正射影像模型可使用GeoTIFF、3DTiles或OSGB格式。

5.3.3.6 数据上传要求

（1）单个点云模型文件提交时应进行压缩，单个模型不超过200MB，应以.laz为后缀；

（2）单个数字正射影像模型不超过100MB，应当以.tiff为后缀；

（3）模型文件命名规则详见附录A“5. 模型编号”。

5.3.3.7 接入方式

文件上传。

5.3.3.8 更新频率

每6个月（内）更新一次。

5.3.4 其它边坡感知数据接入要求

内部变形、应力、爆破振动、降雨量、地下水、地表水等边坡感知数据，暂不作联网要求。

5.4 视频监控数据

5.4.1 视频接入区域

视频接入区域见表5-9。

表5-9 视频接入区域要求

5.4.2 图像质量要求

系统内音视频信息的显示、存储、播放具有原始完整性，即在色彩还原性、图像轮廓还原性（灰度级）、事件后继性等方面均将与现场场景保持最大相似性（主观评价），系统运行初期监管画质不低于D1（或 4CIF），宜采用网络高清（不低于720P）监管效果，采用GB/T 28181协议对接。

5.4.3 接入方式

视频监控联网系统由国家矿山安全监察局、省级矿山安全监管监察部门、露天矿山企业组成，以国家矿山安全监察局为骨干节点，实现露天矿山工业视频的汇聚联网。省级矿山安全监管监察部门视频管理系统节点为接入节点，实现视频流转，接入露天矿山企业各类图像信息资源，系统逐级级联构成联网系统。具体接入方式如下：

（1）国家矿山安全监察局视频管理系统与省级矿山安全监管监察部门视频管理系统之间通过政务外网传输，采用GB/T 28181国标协议对接。国家矿山安全监察局视频管理系统调取省级矿山安全监管监察部门系统授权的视频资源，包括实时视频与历史视频，其中视频图像存储在露天矿山企业本地。

（2）省级矿山安全监管监察部门视频管理系统与露天矿山企业或下级单位视频管理系统之间通过专线/VPN/互联网等传输，采用GB/T 28181国标协议对接。省级矿山安全监管监察部门视频管理系统可调取各露天矿山视频管理系统授权的视频资源，包括实时视频与历史视频，其中视频图像存储在露天矿山企业本地，且至少保存30天。

5.4.4 更新频率

实时调阅。

5.5 数据接入说明

5.5.1 数据接入要求

企业端系统设备将输出数据通过VPN/专线/政务外网上传至省级系统平台。

数据通过HTTP、FTP文件、消息队列、数据库对接方式接入。数据传输时，需采用RSA非对称加密算法经过gzip压缩后推送至省级或国家局系统平台。

5.5.2 断点续传

当企业、省级矿山安全监管监察部门系统、前置机、网络或服务器等产生故障时，数据缓存到本地，在网络状况恢复后，及时上报数据。

5.5.3 时间同步要求

要求各接入系统设备的时间与北京时间一致。

附录A 编码表

1. 露天矿山企业编号

省、市、县（区）编码规则参照国家统计局《2018年统计用区划代码和城乡划分代码》执行，以AA、BB、CC表示。露天矿山企业编号在省、市、县（区）的基础上扩展，DDDD为露天矿山企业编码，要求保证在县（区）中唯一性。见表A-1。

表A-1 露天矿山企业编号范例

2. 边坡编号

边坡编号在露天矿山企业编号的基础上扩展，由边坡类型和边坡编号组成，最低要求保证在露天矿山企业中的唯一性。EE为边坡类型：01为采场边坡，02为排土场边坡，FF为边坡编号。见表A-2。

表A-2 露天矿边坡编号范例

3. 监测设备编号

在边坡编号的基础上扩展，EE为边坡类型：01为采场边坡，02为排土场边坡，GG为监测设备：01为边坡雷达，02为GNSS，03为视频监控设备。HH为设备位号编码，按照设备位置（面向边坡）从左至右，从上至下的顺序进行编码，要求保证同类设备位号唯一。见表A-3。

表A-3 监测设备编号范例

4. 企业运行状况

企业运行状况代码以1位数字表示。见表A-4。

表A-4 运行状况

5. 模型编号

在边坡编号基础上进行扩展，由建模对象类型、建模对象编号、数据生产时间、生产顺序号等四部分组成。数据生产时间以数据采集时间为准，表示方法为yyyyMMdd；建模对象编号、生产顺序号采用2位自然顺序编号。见表A-5。

表A-5 模型编号规则

以南京市浦口区某露天矿山（XXXX）于2023年3月25日采集生产的第一个采场模型为例，点云模型名称为320111XXXX01012023032501.laz，数字正射影像模型的名称为320111XXXX01012023032501.tiff。

附录B 部分数据示例

1. 边坡雷达监测数据示例

{

    "radarno": "001",

    "monitortime": "2023-10-08 14:52:00",

"monitordata ": MC4xNzIsMC4yNg0tMS41LDMuNjYsLTAuMjE=

}

1. 注：monitordata 为base64二进制文件流，真实数据为[0.172, 0.26, -1.5, 3.66, -0.21]

2. 边坡雷达报警信息示例

{

    "radarno": "7f175f2d06dccf4212991605e9ae730e",

    "radarname": "某某雷达",

    "alarmlevel": "1",

    "alarmtime ": "2019-01-01 00:00:00",

    "alarmPoint": "[1508,131,1], [1508,132,2], [1509,130,3], [1509,131,4]…………",

    "alarmrate": "57.8",

    "alarmarea": "4392",

   }

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