王 海，王 珺

（甘肅林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 天水 741020）

現(xiàn)代金礦滲水監(jiān)測對傳統(tǒng)金礦滲水監(jiān)測技術(shù)提出了更高的要求，傳統(tǒng)金礦滲水監(jiān)測技術(shù)采用不同深度的吸水裝置，并根據(jù)吸水裝置的獲水量判斷是否產(chǎn)生了滲水現(xiàn)象，但這種方法存在監(jiān)控數(shù)量較大，工作較為繁瑣，誤差較大的不足[1]。通過三維建模技術(shù)立體分析滲水情況，解決傳統(tǒng)監(jiān)測方法工作體量較大、數(shù)據(jù)誤差較大的不足，同時基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，分析土層巖石層受力情況，對金礦滲水漏量進行計算和監(jiān)測，做到滲水發(fā)生位置明確、滲水速度明確、滲水量明確，保證金礦以及金礦工作人員的安全。

1 基于物聯(lián)網(wǎng)的金礦滲水實時成像監(jiān)測應(yīng)用

金礦滲水監(jiān)測實時成像技術(shù)是基于物聯(lián)網(wǎng)金礦滲水監(jiān)測技術(shù)的重要組成部分?；谖锫?lián)網(wǎng)金礦滲水監(jiān)測實時成像技術(shù)的主要作用是預(yù)防金礦滲水和識別金礦滲水。通過濕度傳感器、射頻識別技術(shù)、M2M、三維建模實現(xiàn)金礦滲水監(jiān)測的實時成像。能夠形象的觀察出金礦發(fā)生滲水位置以及金礦濕度狀態(tài)，同時可以通過基于物聯(lián)網(wǎng)的金礦滲水漏量計算監(jiān)測應(yīng)用，實現(xiàn)對滲水漏量的精確計算。

基于物聯(lián)網(wǎng)金礦滲水監(jiān)測實時成像技術(shù)是依托濕度傳感器（深度信號）、射頻識別技術(shù)端、M2M平臺、計算機平臺四部分構(gòu)成。利用計算機三維成像對滲水進行實時監(jiān)測，其模擬三維成像圖如圖1所示：

圖1 金礦三維成像示意圖

其中，濕度傳感器為金礦滲水監(jiān)測提供精確位置信息，當(dāng)濕度傳感器發(fā)生報警時，說明水已經(jīng)漫過傳感器位置，傳感器通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進行工作，將傳感器布置在金礦有效范圍內(nèi)，并能夠在三維終端顯示礦床滲水位置，以及運行狀態(tài)。

傳感器的信息狀態(tài)是通過射頻識別技術(shù)實現(xiàn)的，射頻識別技術(shù)將固定的信息參數(shù)輸入至傳感器中，利用M2M即機器對機器（Machine-To-Machine）通信平臺識別系統(tǒng)獲取信號，在經(jīng)過時，通過獲取射頻信號，實現(xiàn)濕度傳感器實時數(shù)據(jù)的交互，此時工作人員可以通過手持式射頻識別裝置分析指定地點的金礦漏水情況，也可將獲得的金礦傳感器信息發(fā)送至三維模型系統(tǒng)中，在計算機終端成像系統(tǒng)中成像。通過整體觀察金礦的滲水情況。

為工作人員提供準(zhǔn)確的金礦滲水信息，方便金礦工作人員及時處理滲水信息，同時可24小時不間斷對其進行監(jiān)測，獲得不同時間狀態(tài)下的滲水情況。得出滲水速度、滲水方向以及滲水集中性參數(shù)，為了進一步的確保金礦的安全，基于物聯(lián)網(wǎng)的金礦滲水漏量計算監(jiān)測應(yīng)用也是十分不要的。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的金礦滲水漏量計算監(jiān)測應(yīng)用

基于物聯(lián)網(wǎng)的金礦滲水實時成像監(jiān)測應(yīng)用傾向于預(yù)防滲水和識別滲水應(yīng)用，而基于物聯(lián)網(wǎng)的金礦滲水漏量計算監(jiān)測應(yīng)用是對已經(jīng)產(chǎn)生滲水的狀態(tài)進行評估計算。做出可靠的安全評價。

設(shè)金礦共有i層不同的巖石土壤結(jié)構(gòu)，傳感器所在的每層土壤巖石結(jié)構(gòu)截面長度為li，傳感器的最大揚程角為θi，土壤巖石層致密度為mi，單位距離下飽和水質(zhì)量為mili。傳感器獲得滲水速度為vai，滲水運動均速為vi，滲水慣性張量為Ii，受重力作用力為Ni。

則根據(jù)牛頓-埃格斯特朗定律，對下滲液體進行分析，當(dāng)向下作用力與土壤巖石層向上作用力相等時，液體停止向下滲透，此時等式關(guān)系可用公式（1）表示：

式中，E、E1、E2代表傳感器在初始時間和初始+1時間、初始+2時間內(nèi)所獲得的滲水?dāng)?shù)據(jù)。為了實現(xiàn)對金礦滲水監(jiān)測的漏量計算?；谖锫?lián)網(wǎng)的共享機制，依托三維建模終端數(shù)據(jù)分析，以及大數(shù)據(jù)庫查詢土層巖石層密度數(shù)據(jù)，進行滲水體積的計算，其中部分金礦巖石層密度表如表1所示：

表1 部分金礦巖石層密度表

當(dāng)向下力大于向上力時，水繼續(xù)向下產(chǎn)生滲漏，設(shè)某點為漏量位置，對該點進行受力分析，證明水繼續(xù)向下滲透，同時傳感器顯示附近介質(zhì)中存在大量的水分。此時根據(jù)受力情況、參考金礦巖石層密度表進行漏量的計算，其可用公式（2）表示：

式中，i代表不同的土壤巖石層；f代表綜合徑向受力情況，vai代表傳感器獲得滲水速度；

將上述計算過程嵌入計算機系統(tǒng)中，以及手持式系統(tǒng)中，金礦工作人員通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠系統(tǒng)的分析金礦滲水情況，以及利用手持式設(shè)備進行現(xiàn)場分析。

3 仿真試驗

為了保證本文提出的淺析基于物聯(lián)網(wǎng)的金礦滲水監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用的有效性，進行仿真試驗分析。利用常規(guī)金礦滲水監(jiān)測技術(shù)作為試驗對比對象，進行仿真試驗。

為保證試驗的準(zhǔn)確性，將兩種金礦滲水監(jiān)測技術(shù)置于相同的試驗參數(shù)中，進行滲水監(jiān)測仿真試驗，分析其滲水監(jiān)測的變化。得出滲水監(jiān)測仿真結(jié)果如表2所示。

表2 滲水監(jiān)測準(zhǔn)確率仿真試驗結(jié)果

依據(jù)滲水監(jiān)測仿真試驗結(jié)果，對提出的金礦滲水監(jiān)測技術(shù)，與常規(guī)金礦滲水監(jiān)測技術(shù)的滲水監(jiān)測進行算術(shù)加權(quán)處理，得出提出的金礦滲水監(jiān)測技術(shù)較常規(guī)金礦滲水監(jiān)測技術(shù)，滲水監(jiān)測提高15.64%，適用于金礦滲水監(jiān)測。

4 結(jié)語

本文對基于物聯(lián)網(wǎng)的金礦滲水監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用進行淺析。根據(jù)基于物聯(lián)網(wǎng)的金礦滲水實時成像監(jiān)測應(yīng)用預(yù)防滲水和識別滲水，基于物聯(lián)網(wǎng)的金礦滲水漏量計算監(jiān)測應(yīng)用對已經(jīng)產(chǎn)生滲水的狀態(tài)進行評估計算。實現(xiàn)本文提出的淺析基于物聯(lián)網(wǎng)的金礦滲水監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用，希望本文的研究能夠為淺析基于物聯(lián)網(wǎng)的金礦滲水監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。