一、项目提出的背景 （一）国家相关管理部门的高度重视 最近几年，国家对安全生产给予前所未有的关注，《国民经济和社会发展第十一个五年总体规划纲要》第一次把安全建设，提高安全生产水平设立为单独的章节，这是一个重大的突破。2006年《国务院办公厅关于印发安全生产“十一五”规划的通知》中明确指出：“对设计库容1000万m3以上或设计主坝高60m以上的尾矿库，全部建立和完善安全监控系统，逐步建立尾矿库安全监控体系”。2006年国家安监总局的186号文件，也在“重点推广技术和安全技术示范工程”中，再次强调了大力推行涉及尾矿库工程安全的预警技术。而各地方政府也高度重视此项工作，如河北省政府文件中也明确要求矿山企业采用尾矿安全监测预警系统；安徽省政府在2006年12月份下发给马钢集团公司的文件中，也明确要求矿山企业采用尾矿库失稳监测预警系统，由此可以看出，国家和地方相关部门对尾矿库安全的重视程度。 （二）尾矿库区的安全现状 我国经过50多年发展，已成为世界矿业大国，目前全国有金属、非金属矿山92071座，其中金属矿山8239座，非金属矿山83832座，冶金、有色、化工、核工业、建材和轻工业等行业的矿山都有尾矿设施。经初步统计，全国有尾矿库7610座，总库容约50亿m3，堆存尾矿约55亿t。其中正常运行的约有4800座，占63％，危库、险库和危险性较大的病库约有2810座，占37%。 由于企业关闭破产、企业改制和企业经济效益差等原因，尾矿库隐患治理问题一直没有得到有效解决，一大批危库、险库和危险性较大的病库时刻面临着溃坝的风险，服役到期需要闭库、因隐患未治理而无法闭库或已经闭库但隐患仍然存在的尾矿库大量存在，给社会稳定、人民生命财产及环境安全带来重大隐患。 近年来，因尾矿库垮坝造成人员伤亡和有毒污染物下泄的事故屡有发生，给人民群众生命财产安全造成重大损失，对环境安全构成重要威胁。 2000年10月18日，广西南丹宏图选厂尾矿库垮塌，造成28人死亡，56人受伤。 2005年11月8日，山西省临汾市浮山县峰光、城南选矿厂合用的尾矿库突然溃坝，造成9人死亡。 2006年4月23日6时50分，河北省迁安市庙岭沟铁矿老尾矿库副坝突然溃决，造成6人死亡，直接经济损失500万元。 2006年4月30日18时24分，陕西省商洛市镇安县黄金矿业有限责任公司在进行尾矿库坝体加高施工时发生溃坝，造成17人死亡、5人受伤、76间房屋损坏。 2006年8月25日晚22时许，山西省太原市娄烦县马家庄乡蔡家庄村新阳光选矿厂、银岩选矿厂发生了一起尾矿库坝垮塌事故，造成7人死亡、1人重伤、20人轻伤，直接经济损失约200万元。 2007年7月26日17时，由于连降暴雨，湖南省娄底市中泰矿业发展有限公司（铅锌矿）尾砂坝底过水涵洞坍塌，下游3000多名居民被疏散。 2007年7月26日18时左右，贵州省铜仁地区万山特区贵州汞矿大水溪尾矿库发生洪水漫顶，造成下游1500～3000m范围内的4709名居民涉险。 据初步统计，自2005年以来，全国共发生尾矿库溃坝等重特大事故17起，死亡41人，重伤1人，轻伤28人，给人民群众生命财产和环境安全带来严重损失。 （三）企业自身的需要 2004年中国冶金矿山企业协会在北京科技大学会议中心举办了冶金部矿山司1998年撤消后的第一次尾矿库安全渡汛会议，与会的矿山企业代表纷纷要求矿山企业协会能够成立一个有关安全生产的分会，以便可以定期交流一些能够保障尾矿安全的技术和管理经验；太钢峨口铁矿曾尝试实现库区的水情监测；鞍钢弓长岭矿业公司也曾向中国冶金矿山企业协会寻求能解决库区安全方面问题的综合监测预警系统；马钢集团公司领导和马钢南山矿业公司的相关领导更是对矿山的安全生产给以高度重视，他们曾先后两次尝试利用现代技术进行库区安全监测；本钢矿业公司的领导多次向中国矿山企业协会咨询过尾矿库安全监测方面的技术。由此可见，矿山企业对保障尾矿库安全生产的技术、设备有着强烈的需求。 （四）技术进步的必然结果 随着现代科技的进步，特别是计算机和微电子技术的巨大进展，矿山企业数字化技术的日益普及，使尾矿管理和安全监测预警技术最终实现数字化管理成为可能。尾矿库安全监测自动分析评价系统，可以有效发挥尾矿库安全监测作用，及时直观地掌握库区的实际动态，并进行实时安全评价、预警、预报，及时反馈信息供领导指导生产，为尾矿库加固工程设计、管理及消除隐患提供依据。因此，系统地运用自动化技术、水工理论技术、计算机信息管理技术、网络通信技术等，设计建立一套先进、可靠并具有通用性和可扩充性的尾矿库区数字化安全监测预警系统，以提高尾矿库的运行管理水平，确保坝体安全，充分发挥工程效益，实现安全生产是十分必要的。 二、尾矿库安全监测预警系统的功能及原理 尾矿库的数字化监测预警系统由北京矿咨信矿业技术研究有限公司（简称北京矿咨信）研究开发，该系统分为坝体外部形变监测系统、库区水情监测系统、浸润线监测系统、干滩监测系统、生产视频监视系统、安全专家软件系统等六大部分，各系统可以独立运行，而又可以形成一个整体。 （一）系统开发总体设计 系统开发依据《尾矿库安全管理规定》（国家安全生产监督管理总局第6号令）、《土石坝安全监测技术规范》（SL60－90）、《土石坝安全监测资料整编规程》（SL169－96)等的相关规定，结合我国尾矿库区安全管理的现状，并参照国内外尾矿库安全监测和管理的成果与经验，进行了总体设计。系统建设的总体目标是：充分利用当今计算机先进的软硬件技术，国内外先进的监测技术成果和经验，按照《软件开发、系统集成业IS09001标准》，开发出一套具有先进性、可靠性、一定通用性和可扩充性的库区安全监测、分析与评价系统。实现对尾矿库区安全的自动监测，系统可对实时数据和人工观测的数据实现自动分析和人工干预反馈，准确地描述库区的整体性状，对尾矿库区运行状况做出准确．而高效的评判，供用户决策，确保尾矿库安全。 为满足系统先进性、可靠性、通用性和可扩充性的要求，系统设计采用如下准则进行： 1、系统按标准软件工程模式开发，系统开发及成果整编依据我国《尾矿库安全管理规定》、《土石坝安全监测技术规范》、《土石坝安全监测资料整编规程》等进行。 2、软件平台、数据库管理系统做到与硬件无关性，方便硬件系统升级。 3、充分考虑系统开发策略，应用系统保留有良好的扩展接口，便于将来采用更先进的软件开发技术来扩展系统。 4、提供系统错误管理机制，建立系统安全与报警日志。 5、充分了解尾矿工程的业务要求，实现功能的通用性与全面性的要求。 6、充分考虑系统可扩展性，为用户提供参数接口和数据库二次开发接口。 （二）系统开发平台 系统软件总体框架采用C－S客户端－服务器端）模式，采用Visual Basic6. 0、C＋＋开发工具，结合VBA及Matrix第三方组件基于SQL Server 2000数据库管理系统，面向Windows 2000/Windows XP操作系统开发。 典型的客户机／服务器计算有以下特点：服务器负责数据管理及程序处理；客户机负责界面描述和界面显示； 客户机向服务器提出处理要求；服务器响应后将处理结果返回客户机。 （三）系统数据流分析 通过充分的总体分析与设计确定系统由数据采集子系统、数据管理信息子系统和安全监测分析与评价子系统三部分主体功能组成，系统的数据流程见图1。