雷达技术在露天边坡稳定性监中的应用雷达技术在露天边坡稳定性监测中的应用雷达技术在露天边坡稳定性监测中的应用雷达技术在露天边坡稳定性监测中的应用.pptVIP

煤炭科学研究总院沈阳研究院 煤炭科学研究总院沈阳研究院大连分院 01 / 20 雷达技术在露天矿边坡监测中的应用 个人简介 作者：刘章 毕业院校：东北电力大学 就职单位：沈阳研究院 曾承担项目：国家十一五项目（无线射频技术在煤矿井下的应用）、KJ208人员管理系统、KJ405T煤矿人员管理系统、卡车调度系统、wifi无线语音通信系统、边坡雷达监测系统 公司名称：煤炭科学研究总院沈阳研究院大连分院 地 址：大连市西岗区滨海西路20号 02 / 20 论文的主要内容 03 / 20 2 4 6 5 1 3 绪论 1 边坡稳定性监测方法分析 2 边坡雷达监测技术介绍 3 应用实例分析 4 结论 5 绪论 1 边坡稳定性监测方法分析 2 绪论 1 边坡稳定性监测方法分析 2 1、绪论 露天矿边坡的稳定性监测是保障矿山安全生产的备受关注的安全问题。边坡问题较复杂，不同的方法从不同的角度进行研究．如离散元从离散的角度进行应力位移计算；极限平衡仅从变形破坏的极限状态进行分析等。每种方法都有其局限性，因而，边坡稳定性分析需要采用多种方法，从多方面进行分析与处理并进行智能集成，提高问题求解的精度与可靠性。 雷达技术的优点是白天黑夜均能探测远距离的目标，且不受雾、云和雨的阻挡，具有全天候、全天时的特点，并有一定的穿透能力。因此，它不仅成为军事上必不可少的电子装备，而且广泛应用于社会经济发展 04 / 20 2、边坡稳定性监测方法分析 目前，我国边坡变形监测方法主要采用简易观测法、设站观测法、仪表观测法和远程监测法等。 （1）简易观测法：简易观测法是通过人工观测边坡中地表裂缝、鼓胀、沉降、坍塌、建筑物变形及地下水位变化、地温变化等现象。 （2）设站观测法：设站观测法是指在充分了解了现场的工程地质背景的基础上，在边坡上设立变形观测点(成线状、网络状)，在变形区影响范围之外稳定地点设置固定观测站，用测量仪器定期监测变形区内网点的三维(X,?Y,?Z)位移变化的一种行之有效的监测方法。（代表方法：GPS监测） （3）仪表观测法：仪表观测法是指用精密仪表对变形斜坡进行地表及深部的位移、倾斜(沉降)动态、裂缝相对张、闭沉、错变化及地声、应力应变等物理参数与环境影响因素进行监测。目前，监测仪器的类型，一般可分为位移监测，地下倾斜监测、地下应力测试和环境监测四大类。 （4）远程监浏法： 远距离无线传播是该方法最基本的特点，由于其自动化程度高，可全天候连续观测，故省时、省力和安全，是当前和今后一个时期滑坡监测发展的方向。    ? ? 05 / 20 3、边坡雷达监测技术介绍 06 / 20 （1）边坡雷达监测技术原理： 边坡雷达监测技术主要是基于差值干涉测量法，利用雷达波对边坡表面进行监测，监测精度可达毫米级，雷达对边坡表面进行分区域、连续、反复的扫描，然后通过软件将扫描结果进行对比分析，从而确定边坡的位移情况，通过对边坡位移的变化曲线分析来实现预警等功能。   ? ? 3、边坡雷达监测技术介绍 07 / 20 雷达设备重复对边坡的扫描过程，对从当次扫描到下一次扫描的雷达信号进行比较。通过比较两次收到的信号的相位变化，计算岩壁的位移（如果有）。如果岩壁从一次扫描到下一次扫描之间发生了位移，则将导致信号的相位与岩壁位移相应的变化。ΔΦ为两次扫描的相位变化值，λ为波长。Δd两次扫描之间的位移值。如下图   ? ? 3、边坡雷达监测技术介绍 08 / 20 3、边坡雷达监测技术介绍 09 / 20 下面的两个电磁波简图解释了电磁波之间相位的变化。相位的变化用于计算从一次扫描到下一次扫描期间一个矿区边坡表面的位移。  ? ? 3、边坡雷达监测技术介绍 监测精度高，能以亚毫米级精度对监测区域进行大范围的快速连续扫描；监测范围广，测量可覆盖整个矿区。 系统可自获得测区DEM(数字地理模型)或读取已有DEM，三维显示监测结果，能够与多种GIS（地理信息系统）软件相兼容。 10 / 20 （2）边坡雷达监测技术的优点： 空间分辨率极高，能够监测到被测区域表面很小区域的变形 ，采样间隔短，避免由于采样间隔长而造成的数据不连续、数据丢失 。 监测位置选取灵活，能够远距离对存在边坡稳定性隐患的区域进行监测； 无需在边坡稳定性隐患区域布设固定监测设备，即使发生边坡事故，也不会造成设备损失； 可以对边坡事故进行全过程的连续监测，并能在后期对事故