IBIS-M在露天矿边坡微变形监测预警方面的应用
IBIS-M系统在哈尔乌素露天煤矿边坡监测中的应用
闸输入 枢监 视 切换 ８ ０ ２ ； Ｉ ｌ ｛ ｆ 视 ｊ
线， 用Ｐ Ｌ Ｃ的程序来实现 ， 可靠性也有很大的提高。 改造后由直流驱动器的制动控制和 Ｐ Ｌ Ｃ的制动 控制组合成 电铲的制动控制系统（ 图４ ） ， 制动系统的
安全 可靠性就有 很大 的提 高 。制 动器 的打开 ， 要有 电
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于以上 的 出力要 求 ， 建 议设备 运行 的时候 ， 可 以让 两 个 以上 筒仓 的环式 给煤 机设备 同时运 行 ，从 而达 到
［ ４ ］ 丁敏． 钢板筒仓在港口煤炭装卸工艺中的应用［ Ｊ 】 ． 起重
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（ 上接第 ６ ８ 页）
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图 ４ 监 测区域点 的速度 变化图
边坡的工作效率和观测精度 ， 收到了良好的效果。 Ｉ Ｂ Ｉ Ｓ — Ｍ 系统能对 位移 和速度 变化 大 的边 坡位 置
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采用活化给煤机设备造价要高手环式给煤机 。
综合以上两个方面投资情况 ，相 同储量 的筒仓 采用环式给煤机设备要 比采用活化给煤机设备综合 造价（ 包括土建 、 桩基、 设备 、 安装等造价 ） 要低 。
露天矿边坡、排土场无线监测预警系统研究
露天矿边坡、排土场无线监测预警系统研究摘要：为克服传统边坡监测方法中监测点数少、监测周期长、自动化程度低等弊端，针对某露天矿边坡、排土场的实际情况，基于北斗卫星导航定位技术、三维激光扫描技术、物联网、移动互联网等技术，建立了点与面结合的无线监测预警系统，实现了实时、动态、自动、全天候、全覆盖监测。
经监测效果评价，该监测系统应用效果良好，为矿山安全管理起到了重要的指导作用，也为类似条件的边坡监测设计提供了参考依据。
关键词：边坡监测北斗卫星导航定位三维激光扫描无线监测预警1引言露天矿边坡、排土场的稳定性，一直是矿业生产部门及科技人员最为关心的课题。
因为它不仅直接关系到采矿人员与采矿设备的安全，同时也影响着矿山的可持续发展。
一旦露天矿边坡或者排土场发生失稳事故，将造成巨大的经济损失。
因此，对露天矿边坡、排土场必须进行安全监测。
边坡、排土场稳定性监测是分析边坡体、排土场土体变形规律，进行滑坡预测和防止滑坡灾害发生的重要手段之一。
传统的边坡监测技术，由于监测周期长、自动化程度低，耗费了大量的人力物力，且不具备实时性，已不能满足快速、准确、实时、自动获取监测数据的需要。
该研究围绕矿区安全生产工作需求，并结合国家有关金属非金属矿山的政策规范和安全评价要求，建立了一套基于物联网、移动互联网等新一代信息技术的边坡稳定性在线监测预警系统，该系统将北斗卫星导航定位技术、三维激光扫描技术应用到矿山安全隐患监测，可以全面提高矿山公司安全监管水平，增强企业、社会、政府对于灾害的预警响应能力。
2主要技术手段本研究综合运用卫星定位、物联网、移动互联网、云计算与大数据技术，研制开发露天矿山边坡、排土场边坡稳定性监测物联网监测系统。
本研究率先将新一代信息技术应用于矿山安全智能生产与重大事故防控，通过矿山安全生产物联网关键技术的研发与应用，实现感知矿山重大安全隐患的目标，为矿山企业实现数字矿山、智慧矿山、绿色矿山的战略目标提供了安全保障。
试析微变雷达监测在露天矿山边坡监测的应用
试析微变雷达监测在露天矿山边坡监测的应用
劳显波
【期刊名称】《前卫》
【年(卷),期】2020()35
【摘要】边坡失稳是露天矿山的主要危险、有害因素之一,造成的坍塌事故无论事故起数还是死亡人数均排金属非金属露天矿山事故类型第一,?金属非金属矿山安全规程?强制性规定,高度超过200m 的露天边坡应进行在线监测.利用微变雷达开展某地的监测工作具有实时、全天候、无接触的特点,另外在形变位移的检测精度上,微变雷达可以达到亚毫米级别以上,使得形变分析和精准预警工作取得良好表现.笔者结合多年工作经验,剖析目前露天矿山边坡监测现状,继而分析更具优势的、更为先进的微变雷达监测在边坡安全监测工作中的应用,希望能够给到矿山开采企业及相关中介机构一些参考,提高露天边坡监测技术水平,推动我国露天矿山安全生产工作的进一步发展.
【总页数】3页(P0121-0123)
【作者】劳显波
【作者单位】广西安康注册安全工程师事务所有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】G0
【相关文献】
1.近景摄影技术在露天矿山边坡变形监测中的应用
2.由点到面的变形监测技术在露天矿山边坡中的应用研究
3.微变雷达监测在露天矿山边坡监测的应用
4.近景摄影技术在露天矿山边坡变形监测中的应用初探
5.微变雷达监测在露天矿山边坡监测的应用
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科技成果——露天煤矿边坡稳定自动化监测及预警系统
科技成果——露天煤矿边坡稳定自动化监测及预警系统技术开发单位煤炭科学技术研究院有限公司安全分院适用范围该技术主要用于露天矿边坡变形监测，通过监测和分析，可以圈定可疑边坡的不稳定区段，确定不稳定边坡的滑坡类型，特别是确定不稳定的蠕动边坡的滑移面及滑移体变形破坏过程中的滑移速度和方向，从而为变形破坏过程的研究以及滑坡的中长期预报提供实际的基础数据。
其成熟的监测手段也可用于桥梁、建筑、地震、大坝等行业。
成果简介1、实现了BD2/GPS数据自动化高精度处理技术，克服了变形监测系统单纯依靠美国GPS的固有缺陷，有效保障了系统的安全可靠性；2、采用多系统多频的方法进行监测，特别是GPS与北斗二代的监测方式，增加了可跟踪卫星数，使在高遮挡的区域进行长时间、稳定、可靠的采用GNSS监测成为可能；3、研发了一套适合露天煤矿边坡蠕动变形与稳定分析特点并且能够解析露天煤矿边坡灾变演变时空关系的露天煤矿边坡灾害监测预警系统。
关键技术1、各监测点的响应时间一般为2小时一次，最快可达到几分钟一次，并可根据需要进行设置；2、监测点的监测精度小于3mm；3、可实现数据自动传输、数据自动处理及自动网平差、数据自动分析、自动报警及自动生成报表；4、用户可根据各监测点位置的地质情况或预警模型设置预警值，系统可通过短消息、声光或者E-mail的方式自动报警给相关人员；5、数据分析软件基于WEBGIS平台的可视化系统，智能滑坡灾害管理与防灾决策，建立滑坡监测信息发布网站，同时该系统软件支持其它监测手段数据输入，并能自动分析等功能。
应用情况该技术已成功在小龙潭露天煤矿、布沼坝露天煤矿、龙桥排土场、黑岱沟露天煤矿、黑岱沟北排土场、东排土场、西排土场、阴湾排土场推广，特别是在布沼坝露天煤矿、阴湾排土场成功实现预警，2013年布沼坝露天矿西帮、阴湾排土场西南部变形较大，有滑坡迹象，监测系统分别在第一时间发出了预警信号，现场通过紧急部署，最大化的减少了边坡变形破坏带来的损失，保证了露天矿的安全高效生产的接续工作。
露天矿边坡预警方法与预警系统总结
露天矿边坡预警方法与预警系统总结1 滑坡预测预报方法（矿山边坡稳定性评价及失稳预报研究现状与发展趋势）随着科学技术发展,露天采矿工程边坡已经成为困扰矿山安全生产的重要问题。
其稳定性是保证矿山正常生产的先决条件。
边坡失稳是指在采矿过程中边坡的土体在自身重力和外界作用力下失去原有平衡，出现滑坡、坍塌等现象。
与其他岩土工程相比,露天矿边坡稳定性具有如下特点：(1)露天矿边坡一般较高,高度从几十米到几百米不等，边坡各部分地质条件差异大、变化复杂。
（2）露天矿的边坡是由上往下逐步形成,高陡边坡越往上稳定性越差,软弱夹层较多，受风化、地表水侵蚀的时间较长,易产生滑坡现象。
（3）露天边坡采用爆破、机械开掘形成,岩体完整性遭到破环,故边坡岩体较破碎不稳定。
影响露天边坡稳定性的因素,分为内因和外因两方面。
内因影响主要包括岩性、岩体结构、地质构造等；外因影响主要包括水、震动、构造应力、自然风化与气候、开采技术条件、人为因素等。
滑坡预测预报主要包括空间和时间2个方面。
空间预测是指对滑坡发生的地点、规模等的预测,目前使用较多的方法有以下几种：（1）稳定系数预测法。
稳定系数预测法是最早的滑坡空间预测方法。
该法通过计算滑坡体的安全系数来预测某一具体边坡的稳定性。
安全系数的计算方法，主要分为2大类：基于极限平衡分析法和数值计算方法。
极限平衡分析法不能得到滑体内的应力、变形分布状况,也不能求得岩体本身的变形和支挡结构对边坡变形及稳定性的影响。
而数值计算克服了极限平衡分析法的不足，不仅满足力的平衡条件,而且还考虑了土体应力、变形关系和支挡结构的作用,能够得到边坡在荷载作用下的应力、变形分布,模拟出边坡的实际滑移面。
正因为数值计算的这些优点,近年来它已广泛应用于边坡稳定性分析。
目前常用的数值计算方法主要包括:有限单元法,有限差分法,离散单元法(DEM),不连续变形分析法(DDA),流形元法等。
（2）人工神经网络法。
人工神经网络(ANN)是模仿人脑工作方式而设计的一种机器。
合成孔径雷达在矿山边坡监测中的应用
合成孔径雷达在矿山边坡监测中的应用摘要：本文首先分析了合成孔径雷达在矿山边坡监测应用的优势，然后分析了地基SAR形变监测系统，最后分析了合成孔径雷达的发展趋势：民用领域；军用领域；多种类型的合成孔径雷达系统。
关键词：合成孔径；雷达；矿山；边坡在露天采矿的工程开发中，诸多采矿造成的问题有着很大的严肃性与危害性。
进行露天采矿的过程之中，露天的采矿场的行程中有着边坡、斜坡还有大量的其它的坡度可能引发地质方面的灾害。
我国的露天采矿之中呈现出了集中开采的趋势，并且此种趋势逐年在不断扩大，形成了大规模的高坡度。
在当前的漏天煤矿之中的，大部分的管理模式呈现出了集中化开采的方式，并且其中伴随着开采的范围的增加，严重的情况下影响到了露天矿停产，造成了较大的经济损失。
当前较新的边坡监测的方法主要有：简易的观测法、设站观测法、仪表观测法和远程监测法。
各种形式的监测方法之中，需要认识到在实际应用之中，一些方法具有的成熟度，这些方法的成熟度之中很大一部分需要人工定期的实现相应的大量的数据采集，由此，实现滑坡监测的实时性，并且能够利用监测数据的实时与可监测，进而实现远程的监测方法的智能化与自动化，由此，能够在响应的远程监测之中节约大量的人力和物力，并能够实现全天候的实时观测和相应的监测防护。
利用大量的地基以及很大的程度上的雷达方面对于露天矿边坡进行相应的监测、并且其中需要实现长期且连续的监测、扩大覆盖的范围、提升监测的精度，为相应的工作实施大量的人力和财力的节约。
一、合成孔径雷达在矿山边坡监测应用的优势较之于其它的人工简易的检测方法，由此，相关的地基地基SAR工作在微波波段,可以全天时、全天候对监测区域进行连续监视；并且利用大量的激光和微光的仪器，实现全站和大量的近景的摄影，能够有着较好的监测的手段，由此，地基在整体的GPS、激光全站仪、近景摄影等设站监测手段相比,能够实现定点的监视，以及实现广大区域的发展与检测，由此，在精密的仪器检测地表的过程中，需要按照利用地基SAR不需要在监测区域布设参考点,由此，以免发生因为灾害区域之中大量人工的介入而造成的危险。
2024年露天矿边坡预警方法与预警系统总结标准
2024年露天矿边坡预警方法与预警系统总结标准摘要：随着露天矿的开采规模不断扩大，边坡稳定性问题日益突出。
在____年，为了确保矿山的安全生产，采用有效的露天矿边坡预警方法和预警系统具有重要意义。
本文旨在总结____年露天矿边坡预警方法与预警系统的标准，以指导相关领域的研究和实践。
一、引言1.1 露天矿边坡预警的重要性随着露天矿的开采规模不断扩大，边坡稳定性问题成为干扰矿山安全生产的重要因素。
及早发现边坡变形和破坏的迹象，采取相应的减灾措施，对于保障矿山人员和设备的安全具有重要意义。
1.2 露天矿边坡预警方法与预警系统的研究现状目前，国内外学者从不同角度研究了露天矿边坡预警方法与预警系统，主要包括物理传感器、遥感技术、数学模型等。
然而，由于研究方法、数据处理方式等存在差异，尚未形成统一的标准。
二、露天矿边坡预警方法的总结标准2.1 物理传感器物理传感器是常用的边坡监测手段之一，通过监测边坡变形、沉降、裂缝等指标，提前预警边坡破坏的风险。
2.1.1 传感器的选择标准传感器应具有高精度、高灵敏度、低能耗等特点，能够准确、实时地监测边坡变形。
2.1.2 传感器布设标准传感器应按照一定的布设密度和布设方式，覆盖整个边坡区域，以确保监测的全面性和准确性。
2.1.3 数据分析与处理标准传感器所采集到的数据需要进行实时分析与处理，以判断是否存在边坡破坏的风险，并及时发出预警信号。
2.2 遥感技术遥感技术可以通过获取地表形变信息，实现对边坡稳定性的监测与预警。
2.2.1 遥感数据的获取标准遥感数据可以通过卫星、无人机等平台获取，需要选择合适的获取时间、分辨率等参数。
2.2.2 遥感数据处理与分析标准遥感数据需要进行影像处理、数据融合等操作，以获得较为准确的边坡变形信息。
2.3 数学模型数学模型是预测边坡稳定性，实现边坡预警的重要手段之一。
2.3.1 模型选择标准根据边坡的特性和实际情况，选择合适的数学模型，如有限元模型、概率模型等。
2024年露天矿边坡预警方法与预警系统总结范文
2024年露天矿边坡预警方法与预警系统总结范文摘要：随着我国露天矿开采规模的不断扩大，边坡稳定问题日益引起人们的关注。
为了预防和减少边坡事故的发生，科研人员通过多年的研究和实践，提出了一系列的露天矿边坡预警方法和预警系统。
本文从预警方法和预警系统两个方面进行总结，希望对进一步提高露天矿边坡的安全性具有一定指导意义。
1. 露天矿边坡预警方法1.1 影像监测法：利用无人机或卫星等遥感技术，对边坡进行定期监测，通过比对前后时期的影像数据，识别和分析出边坡的形变情况，从而实现边坡的预警。
1.2 地震监测法：通过在边坡周围布设地震监测仪器，实时监测地震参数，如震级、震源深度等，结合地震的动力学特性，判断边坡的稳定性，并进行预警。
1.3 岩体应力监测法：通过在边坡周围布设应力监测仪器，对边坡的岩体应力进行实时监测和分析，根据岩体应力变化的规律，判断边坡的稳定性，并进行预警。
1.4 灾害历史资料分析法：通过对露天矿边坡的历史灾害数据进行收集和整理，进行统计和分析，找出相关规律和特征，建立灾害预警模型，从而实现边坡的预警。
1.5 数值模拟法：借助计算机技术，建立边坡的数值模型，通过模拟不同工况下边坡的应力、位移、变形等变化，判断边坡的稳定性，并进行预警。
2. 露天矿边坡预警系统2.1 数据采集子系统：包括影像监测子系统、地震监测子系统、应力监测子系统等，用于采集边坡的监测数据。
2.2 数据处理子系统：对采集到的数据进行处理和分析，提取有价值的信息，如边坡的形变变化、地震参数等，为后续的预警决策提供依据。
2.3 预警决策子系统：根据数据处理结果，进行边坡的稳定性判断和预警决策，包括预警触发条件的设定、预警级别的划分、预警信息的发布等。
2.4 预警响应子系统：在预警决策的基础上，采取相应的预警措施，如疏散人员、加固边坡、停工等，以减少边坡事故的发生。
2.5 监测与评估子系统：对预警效果进行监测和评估，及时调整预警系统的参数和策略，提高预警的准确性和可靠性。
IBIS-M边坡监测预警系统在哈尔乌素露天煤矿的应用
第33卷第4期2018 年8 月Opencast Mining Technology Aug. 2018D01:10.13235/ki.ltcm.2018.04.020引用格式：王相人.IB IS-M边坡监测预警系统在哈尔乌素露天煤矿的应用[J].露天采矿技术，2018,33(4):71-74.IBIS-M边坡监测预警系统在哈尔乌素露天煤矿的应用王相人(中国神华哈尔乌素露天煤矿，内蒙古鄂尔多斯010300)摘要：I B IS-M系统运用了步进频率连续波（SFCW)、合成孔径雷达(SAR)、差分相位干涉测量和 永久散射体等4项技术原理，具有高精度、大范围和连续监测等特点。
哈尔乌素露天煤矿应用该 设备对采场边坡稳定性进行实时监测预警，提高了露天矿边坡监测的精度和自动化水平。
关键词：IB IS-M监测预警系统；边坡安全;监测预警中图分类号:TD824.7+3 文献标志码:B文章编号：1671 - 9816 (2018) 04 - 0071 - 04Application o f IB IS-M slope monitoring early warning system in H a；erwusu O pen-pit Coal MineWANG Xiangren(China Shenhua Ha+erwusu Open-pit Coal Mine, Ordos 010300, China)Abstract：The IBIS-M system uses four technical principles of stepping frequency continuous wave (SFCW), synthetic aperture radar (SAR), differential phase interferometry and permanent scatterers, which has features of high accuracy, wide range and continuous monitoring. daeerwusu Open-pit Coal Mine uses the equipment to monitor and predict the slope stability in real time, which improves the precision and automation of slope monitoring in the open-pit coal mine.Key words：IBIS-M monitoring early warning system; slope safety; monitoring and warning0引言哈尔乌素露天煤矿地处内蒙古、山西和陕西省 交界处，位于鄂尔多斯台向斜东北边缘、准格尔煤田 中南部。
BIM技术在露天矿山生态修复项目中的应用
BIM技术在露天矿山生态修复项目中的应用摘要：BIM技术又叫做建筑信息模型，由美国Autodesk公司在2002年提出，是以建筑的全寿命周期为基础，在一个三维模型信息数据库中整合各种工程信息，并生成数字化模型的虚拟化的协作管理平台。
BIM技术在工程项目中的应用，在节约工程资源、降低工程成本、提高工程效率、控制施工污染等方面发挥着十分重要的作用。
本文重点针对BIM技术在露天矿山生态修复项目中的应用进行了详细的分析，以供参考。
关键词：BIM技术，露天矿山，生态修复过度开发或过度损坏等不良行为，使得露天矿的生态结构开始衰退，生态功能开始消失。
而露天矿的生态修复，指的是利用科学的治理措施，使矿山重新具备基本的生态功能，并回归到可以利用的状态。
BIM技术是一种非常先进的科学技术，将其应用到矿山生态修复项目中，具有十分重要的作用。
一、露天矿山生态修复的必要性矿产资源属于一种不可再生资源。
矿产资源不仅是人类赖以生存的物质基础，也是社会经济发展过程中最不可少的一种资源。
近几年来，在我国不断加快城市化建设进程的背景下，各种基础建设工程项目的推进加大了对各种矿产资源的使用需求。
为了满足各类工程项目的建设需求，我国逐步加大了对矿产资源的开发力度[1]。
但是，对矿产资源的过度开发与利用，不仅严重破坏了矿山区域原本的生态平衡，还对周围的自然环境产生了严重的破坏。
如果再不采取环境治理措施和矿山生态修复措施，我国的社会经济发展也会受到相应的制约。
在人们环境保护意识逐渐提高的同时，已经越来越意识到社会经济与生态环境协调发展的重要性。
但如何对矿产资源开发过程中产生的生态衰退问题进行治理成为摆在人们面前的一个新的难题。
生态修复项目是我国专门针对矿山生态环境而制定出来的综合治理措施[2]。
可以根据露天矿山不同开采时期的技术特点和自然环境因素，制定出针对性的生态修复方案，实现矿产资源开采和生态修复的同步进行。
二、BIM技术在露天矿山生态修复项目中的应用优势（一）BIM技术在露天矿山生态修复项目质量控制方面的优势如果使用传统的生态修复手段，设计阶段的问题都会在施工阶段暴露出来，增大施工阶段的工作量。
露天煤矿边坡监测技术应用现状
露天煤矿边坡监测技术应用现状随着现代煤矿开发的深入，露天煤矿边坡监测技术的应用显得越来越重要。
因为在露天煤矿的开发过程中，矿山坡体的稳定性非常关键。
煤矿边坡的稳定涉及到矿山的生产和工作人员的安全。
随着科技的不断进步，边坡监测技术也得到了极大地发展。
本文将分析露天煤矿边坡监测技术的现状及应用。
1. 目前主流的边坡监测技术目前在煤矿边坡监测领域，比较常用的技术有地表变形监测技术、铅锤式位移监测技术、InSAR技术、激光扫描测量技术和立体激光测量技术等。
（1）地表变形监测技术地表变形监测技术是目前较为成熟的边坡监测技术之一，多用于监测土石坡体的稳定性状况。
该技术使用高精度测量仪器，通过沉降管、轴力计、断面变形、极限校验仪等检测设备对地表进行精准监测。
该技术可实时监测边坡的位移和变形值。
（2）铅锤式位移监测技术铅锤式位移监测技术是近年来不断发展的一种监测技术。
该技术通过安装位置传感器、铅锤和计算机传感器等设备，可以准确地测量边坡在不同方向上的位移情况。
（3）InSAR技术InSAR技术是指对地面的雷达信号进行多次扫描和累积，将这些信号合并后创建地形图和高程图。
该技术使用较为广泛，可以用于监测边坡的位移、变形和地表沉降。
（4）激光扫描测量技术激光扫描测量技术是一种快速、精确的三维数据采集技术，可以将三维坐标数据转化成点云数据，并进一步分析边坡的形态和状态。
立体激光测量技术通过高精度激光去测量边坡的高度、变形和位移等情况。
该技术具有精度高、速度快、节约人力的优点，因此也被广泛应用于边坡监测工作。
2. 实践应用情况在目前的实践应用活动中，边坡监测技术已经得到广泛的应用。
例如，在山东泰山大学冶金与环境工程学院的边坡监测实验中，已经采用了一系列新型的边坡监测技术，包括基于无人机的卫星影像监测、结构式光纤传感器和脉冲激光雷达测量等技术。
这些新型技术为边坡监测提供了更高的精度和更全面的信息采集。
在国外，一些煤矿的边坡监测工作也得到了较好的实践应用。
IBIS-M examples(中文)
SKYBOX SLIP
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9
Georadar Division
IBIS M
大型露天铜矿监测
监测区域随时间变化位移图
可以看出在72小时内累计位移超过400mm. 如图，靠上的位置位移较大。
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Georadar Division
IBIS M
大型露天铁矿监测
IBIS 位置及监测区域
持续监测时间: 20 天 最大环境温度: 44.4 度 边坡距离: 500 – 700米
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Georadar Division
IBIS M
大型露天铁矿监测
位移图 (20天后)
All rights reserved to IDS
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2
Georadar Division
IBIS M
IBIS-M的主要特点
• 即使在矿山的苛刻环境中，也 能方便的操作 • 方便运输，配置简单 • 系统可自动提供必须的电力能 源 • 简单舒适的操作界面
• 可进行远程遥控监测 • 数据可靠，并有报警系统 • 受到外界干扰小，即使爆破时也 可以持续工作
All rights reserved to IDS
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Georadar Division
IBIS M
IBIS-M 的优势
• 位移精度最高: 0.1 mm • 空间分辨率最高: 0.5 x 4.3 m @ 1 km • 监测距离: 最远可达4 km • 通过高级环境干扰校正可以得到最可靠的结果，不受环境因素 影响 • 可对不同时间监测结果进行对比 • 数据采集间隔短: 可在5-10m内采集一次完整数据 • 地类编码能力(标准数据输出，数据可以跟其他地理系统数据结 合) • 3D 视图
IBIS-M系统在露天矿边坡监测的应用
和传感 器位 置 间 的同步控 制器 以及 线性 扫描 装置 接
Ｍｉｅ） 基 于微 波 干 涉 技术 的高 级 远 程 监 控 系 统 ， ｎｓ是
口。线性轨道扫描单元包含步进控制编码器及步进 伺服马达等 ， 使雷达单元在 ２ｍ的线性轨道上按照 不同的采样 间隔有规律地移动。能量供电控制单元 包含 ２个 １ 电源 、２ ２Ｖ ２０～２０Ｖ交 流 输入 、 电太 ４ 光
图 ３ 澳 大 利 亚 某 露 天 铁 矿 边 坡 现 场 照 片
点， 为设备提供了很高的角度向分辨率。 合成孔径雷达干涉测量（ｎＡ ） Ｉ Ｒ 是以合成孔径 Ｓ 雷达复影像数据对提取 的干涉相位信息为信息源获 取地表三维信息和变化信息的一项技术 。ＩＩ — Ｊ ＢＳ
Ｍ 系统 运用 了干 涉 测量 技 术 ， 在 不 同时 间 得 到 的 将 同一地 区 的 Ｓ Ｒ图像 进行 干涉 ， Ａ 比较 目标 物 在 不 同
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表 １ ＩＩ Ｂ Ｓ—Ｍ 系 统 参 数
髓精 度
０１ ． ｍｍ
分 元
角度向分 辨率
Ｉ６ １５ ７ ｒ ２—４ ０１ ｍ ×４． ａ ０． ． ｋ ５ ｍｒｄ
橐蔷 橐冕
距 离向分 辨率
０ ５ ｍ ．
４ｋ ｍ ４ ５ ｍ ×０ ５ ｍ＠ １ ｍ 一２ ５ ｏ ５ ～ｌ ｉ ． ． ｋ ０ ５Ｃ ０ｒ ｎ ａ
露天煤矿边坡监测技术应用现状
露天煤矿边坡监测技术应用现状摘要：边坡监测是露天煤矿重点关注内容，本文通过对现有露天煤矿边坡监测技术的总结，现有边坡监测技术主要有GPS边坡监测技术、雷达监测技术以及三维激光扫描技术，对比各种边坡监测系统的优缺点，为各种监测技术在露天煤矿的应用提供一定的参考意义。
关键词：露天煤矿；边坡监测；GPS技术；雷达监测技术；三维激光扫描技术目前我国露天煤矿分布并不多，以内蒙地区居多，山西平朔和同煤地区、陕北地区有少量分布。
露天开采后形成的边坡角较大，有的边坡高度可达数百米，在强降雨等活动下，容易出现崩塌、滑坡和泥石流的地质灾害，从而造成设备损坏以及危及现场工作人员的生命安全，因而边坡稳定性是露天开采领域关注的重点问题，对边坡位移进行科学精确的监测显得很重要。
边坡变形监测的目的是确定滑体的周界，定期测量滑动量、主滑动线的方向和速度。
其意义在于提供边坡的稳定状况、位移和变形的规律等，为滑坡预报提供依据，从而保证矿山生产安全、高效、经济的开采。
目前，国内外常用的边坡稳定性监测设备主要有：GPS监测仪、全站式分析仪、水准仪、水压监测仪、红外线遥感仪器等。
一、国外露天煤矿边坡监测技术整体而言，国外露天煤矿较我国居多，主要分布在澳大利亚、加拿大等国家，目前国外露天煤矿边坡监测技术应用较多的有GPS监测系统、CSIRO监测系统及近几年发展起来的微震技术。
澳大利亚研制的CSIRO边坡监测系统，服务寿命较短为5年，仪器设备简单，可安装在钻孔深150m以上，可以监测边坡岩体内部的移动，主要依靠的是传感器。
加拿大很多露天矿采用GPS边坡监测技术，仅几年逐步引入TDR监测系统，由电脉冲信号发生器、传输线（同轴电缆）、信号接收器三部分组成。
二、国内露天煤矿边坡监测技术根据调查总结，国内边坡监测技术主要包括GPS监测技术、边坡雷达监测技术、传感器系统传感器监测系统、三维激光扫描系统等。
1、GPS监测技术GPS边坡监测系统有4部分，分别是监测区观测点、调度中心、客户端以及报警系统，分别对GNSS数据进行采集、解算、存储、分析和发送，客户端可实时查看边坡位移监测数据。
边坡监测雷达技术对比2015-5-27
边坡变形监测雷达技术对比前言：目前国际上使用的边坡变形监测雷达按工作原理划分主要有两种，一种是合成孔径雷达，另一种是真实孔径雷达。
这两种雷达在技术原理、工作范围、参数校正、预测预警等方面有较大差别，本文主要从两种技术的原理出发，讨论不同雷达技术在边坡监测方面的异同。
1.边坡监测雷达技术简介目前边坡变形监测雷达技术已经在全世界范围内获得广泛的应用，这项新的技术与传统边坡变形监测方法（例如安装测量棱镜或传感器的常规边坡监测方法）相比，使用雷达进行边坡稳定性监测有以下优点：1.监测精度高，雷达能以毫米以下级精度获取边坡变形数据；2.测量可覆盖整个边坡；3.系统可自动获得或读取已有的DTM（数字地形图）数据，兼容多种GIS数据，在三维环境下显示监测结果；4.空间分辨率高，能监测到被测区域表面很小的区域变形，采样间隔短，方便确定目标监测区内最大位移发生的位置，便于风险管理，可避免常规监测中常发生的采样周期间隔较长和数据不连续或丢失等问题；5.监测位置选择灵活，能够在较远的距离对存在隐患的边坡进行监测；6.无需在被测边坡上布设固定监测设备，即使发生边坡失稳事故，也不会造成监测设备的损失；7.可以对边坡事故进行全过程的连续监测，并能在后期对事故区域继续监测、评估。
虽然使用雷达进行边坡监测具有以上一些优点，但是对于不同的雷达技术，其在各方面的表现能力和实际应用能力则各有差异，本文将针对合成孔径雷达和真实孔径雷达进行详细的技术和应用对比。
2.边坡监测雷达代表产品2.1合成孔径雷达以意大利IDS公司的IBIS系列产品为代表（见图1），该公司提供基于合成孔径雷达技术的边坡监测雷达。
图1 意大利IDS公司的IBIS‐M边坡监测雷达合成孔径雷达技术衍生于航空航天地球测绘技术，其具有扫描距离远，范围大的特点，但是其扫描所得图像为二维图像，在边坡监测领域应用时需有相关DTM数据的支持才能转换为三维图像，进而对边坡位移进行监测，DTM数据本身带有一定的误差，从而影响了该技术测量边坡三维变形精度。
边坡安全监测雷达在露天矿边坡安全监测中的应用
C omputer automation计算机自动化边坡安全监测雷达在露天矿边坡安全监测中的应用张爱军摘要：随着矿山开采规模的不断扩大和对安全要求的提高，边坡安全监测成为矿山开采过程中的重要环节。
边坡安全监测雷达作为一种非接触式的监测手段，可以实时、精确地获取边坡形变信息，具有广泛的应用前景。
露天矿边坡和其他边坡有着很大不同,其在岩层和节理上更为复杂。
由于滑面主要位于边坡的薄弱结构位置，因此不具有较强的力学性能。
一旦在自然降水和爆破振动的共同作用下，软弱结构面强度系数减小，抗滑力减弱，边坡内岩体沿软弱结构面滑动，对边坡造成破坏，发生滑坡、泥石流等。
为保障露天边坡稳定性,除过需要对边坡加固外,更加需要对露天边坡稳定性和状态进行监测,从而更好保障矿山开采活动安全,以此实现矿山开采效益。
基于此，本文针对边坡安全监测雷达在露天矿边坡安全监测中的应用进行重点分析。
关键词：边坡安全监测雷达；露天矿边坡；安全监测；应用分析1 边坡安全监测雷达在露天矿边坡安全监测中的应用特点露天矿边坡安全监测是指对露天矿周围的高边坡进行连续、实时的监测和评价，及时发现和预警高边坡变形、滑坡、崩塌等安全隐患，并采取相应的安全管理措施。
监测方法主要有地下测量、遥感监测、应变测量、无线传感器网络、人工观测等。
这些监测方法可以实时获取高边坡位移、变形、应力、压力等因素的信息，为安全管理提供数据支持和决策依据。
监测数据的收集和分析有助于确定高边坡的稳定状态，及时预警危险情况，提前制定相应的安全防范和应急措施。
通过对高边坡的监测，能够减少高边坡对露天矿造成的安全隐患，保证工人的人身安全和矿山的正常运行。
同时，通过对监测数据的长期积累和分析，可研究露天矿高边坡的长期演化和变形，为安全风险的防控提供科学依据。
边坡安全监测雷达是一种基于微波信号的非接触式监测手段，边坡安全监测雷达在露天矿边坡安全监测中的应用其原理是利用边坡安全监测雷达发送微波信号并接收反射信号来获取目标的位置、形变等信息。
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（） ８记录和处理单元 ， 包括 ： 军工级松下 Ｃ １ 笔记本电脑 ； Ｆ９ 数据显示和实时处理软件 。
３ Ｂｓ Ｍ参数说明 ＩＩ— ＩＩ— 的空间分辨率包括距离 向分辨率 和角 ＢＳ Ｍ
重点探讨 Ｉ ＳＭ设备在露天矿边坡监测方面的应 Ｂ— Ｉ
收稿 日 ：０ １０一４ 期 ２ｌ＿ ３ ｌ 作者简介： 王蒙海， 现任神华北电胜利能源有限公司胜利
ＩＩ— ＢＳ Ｍ是 一种 基 于微 波 干涉技 术 的创新 雷达 ，
用。
２ ＩＩ— 主要硬 件组成 ＢｓＭ
是意大利 ＩＳ Ｄ 公司和佛罗伦萨大学经 ６ 年长期合作 研究 的成果 。它将步进频率连续波技术（Ｆ Ｃ 、 Ｓ — ｗ）
合成 孔径 雷达 技术 （ Ａ 、 分相位 干 涉测 量技 术 、 ｓ Ｒ）差
地面安装支撑和机械移动接 口。 （） ３ 能量 供应 单元 ， 包括 ： ２个 １Ｖ电源 和 ２ ０ 一 ４ Ｖ交 流输入 ； ２ ２Ｖ ２０
光 电太 阳能 １Ｖ直 流输 入 ； ２ 线性 扫描 器及 附件 的直 流输入 接 口；
电源综合智能控制模块。 （ ） 兀 无线数据传输系统。 ４阢 （） ５天气监测站。
完成快速 、 高精度的测量 ， 操作全 自动 ， 并且可以 ２ ４ ｈ 间断地监测并提供危险实时预警。 不
ＩＩ— ＢＳ Ｍ对于表面位移的高精度测量 ， 有助于对
（ ） 阳能供 电系统。 ６太
（） ７智能发电机继 电系统。
失稳边坡的动力学特性 、地质灾害评价等的深入研 究。 对于 自然灾害的研究 、 预测和防治意义重大。 本文
成的数据不连续 、 数据丢失 。
（０模块化设计 ， １） 运输 、 安装方便 ， 不易损坏 。 （ １ 系统具有高级环境校准功能 ， １） 可智能化、 高
精度的去除环境因素干扰 。 （２ 系统具备地理编码输 出功能 ， １） 能够与多种
ＧＳ软件 相接 驳 。 Ｉ ６ 工 作原 理
露天煤ｌ 副矿长 ， 矿 总工程师。
叠固 耍
露 采 技 ２１第 期 天 矿 术 ０年 ４ １
三 维显 示监 测结果 。
・・ ４ Ｓ
度 向分辨率。距离 向分辨率为 ０ 与监测距离无 ．ｍ， ５
关 。角度向分辨率＝ 角分辨率 × 测距 ， 角分辨率为定 值 （． ｒｄ ， ４５ ａ ）故角度向分辨率与测距有关。 ｍ 位移精度一般可达到 ０ ｉ。 Ｉ— ． ｍｌ Ｉ Ｓ Ｍ的测量精 １ ｌＢ
位移数据的采集扫描周期 一般为 ５ａ ， ｉ 不同的 ｒｎ 监测距离所耗费的时间也不同， 距离越远 ， 单次扫描
（） ８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 。 （） ９ 采样 时 间间 隔短 ， 避免 由于 采样 间隔 长而造
度不仅与设备 的精度有关 ，更与采用 的修正大气导 致 的测量偏差 的技术密切相关 。目前 ， Ｉ— 实际 Ｉ ＳＬ Ｂ
测 量精 度 达 ０１ ／。 ．ｍｎ
一
关键 词 ： Ｉ— Ｇｏ ｎ ａｅＩｓｒ露 天矿边坡 变形监测 与预 警 Ｉ Ｓ Ｍ； ｒｕ ｄｂ ａ ； Ｂ ｓ ｎ
中图分类号 ：Ｄ８４７ Ｔ ２ ．
文献标识码 Biblioteka Ｂ文章编号 ：６ １— ９１ ２ １）０ 一Ｏ４ —０ １７ ８６（０１ ４ Ｏ４ ５
１ ＩＩ— ＢＳ Ｍ简介
（） １传感器单元 ， 包括 ： 、 １． １． Ｈ 步进频率连续波； ６ —６９ ｚ ６ Ｇ 信号发射器和接收器（ ｄ ２ Ｂ增益） ０ 发射和接收喇 叭形 天线 ；
频率扫描和传感器位置间的同步控制器 ； 线性 扫描 装置 接 口。
（） ２线形 扫描 器单元 ， 括 ： 包 步进 控 制编码 器 ；
步 进伺 服马达 ；
为研究和决策制定提供支持 ；在一系列不 同的预设
基站实施监测 ， 便可以得到对同一 目标区域的不同 时段不同角度的多点监测结果 ；把仪器置于同一基 站。 则可以得到在整个监测期间 目 区域的位移变 标 化的不间断监测结果。同时 ， Ｉ— ＩＳ Ｍ拥有功能强大 Ｂ 的软件系统 ， 整个过程的操作和数据 的后期处理非 常简便 。使用 ＩＩ— Ｂ Ｍ无须接近 目标 区域就可 自动 Ｓ
的应用。 介绍 了由意大利 ＩＳ 司与佛 罗伦 萨大学合作开发的 ＩＩ Ｍ微变监测 系统的工作原理以及应用该 Ｄ 公 ＢＳ —
设备在露天矿边坡表 面变形监测及危险 实时预警的应用。 实验证 明， Ｉ＇ Ｉ Ｓ Ｍ是基于 Ｇｏｎ ａｅ ｎａ 技术的 Ｂ ｒ ｄｂ ｓ ｕ ｓ Ｉ ｒ
种全新的监测设备 ， 覆盖范围广、 监测精度 高、 可长期连续监测 ， Ｉ— Ｉ Ｓ Ｍ在神华北电胜利能源有限公司胜 Ｂ 利露 天煤矿 的边坡 监 测与 危 险预 警 工作 中起 到 了重要 作 用。
２ｍ线性 轨 道 ；
永久散射体技术 ４ 项国际领先的技术相结合 ， 专门用 于矿山边坡 、 矿区山体 、 地表 ， 以及矿 区建筑等微小
位移 变化 的监测 。 波 干涉测 量是 一项全 新技 术 ， 微 它 是在 人造 卫星 和陆地 激光 扫描 的基础 上 ， 可靠 性 、 对 精度 等 的改进 ， 用 于对建 筑 物和地 形 的静态监 测 。 适 设 置 一 个 针 对 高 敏 感 区域 的 固定 监 测 基 站 之 后 ， Ｉ— 就能 进行 连续 、 Ｉ ＳＭ Ｂ 全面 的实 时监测 和 预警 ，
・４ ・ ４
露天采矿技术 ２１年第４ ０１ 期
ＩＩ— 在露天矿边坡微变形监测预警方面的应用 ＢＳ Ｍ
王荣海， 黄月军
（ 华北电胜利能 源有 限公 司， 内蒙古 锡 林浩特 ０６ １） 神 ２０５
摘
要 ： 用 Ｇｏ ｎ ａｅＩｓｒ 术 对 大 范 围的 地形 、 利 ｒｕ ｄｂｓ ｎａ 技 地物 进行 变形 监 测是 当今 监 测领域 的一 项 突破 性