雷达技术在露天矿边坡稳定性监测中的应用.pdf

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1、重霍固露天采矿技术2013年第4期·45·雷达技术在露天矿边坡稳定性监测中的应用刘章，曾伟，郑确’，杨波，王有铸，杜春梅：(1．大连矿山安全科学技术研究院，辽宁大连116013；2．河北建筑工程学院计算机系，河北张家口o75o24)摘要：采用雷达技术对边坡表面变形进行监测，通过对整个边坡表面进行连续的、高精度的位移变化测量，达到监测边坡变形趋势及滑坡预警的目的。关键词：雷达技术；边坡稳定性监测；边坡稳定性分析中图分类号：TD824．7文献标识码：B文章编号：1671—9816(2013)04—0045

2、—031引言移，以及如何保证采用雷达技术监测边坡的可靠性。露天矿边坡的稳定性监测是保障矿山安全生产2雷达技术简介的备受关注的安全问题。边坡问题较复杂，不同的方雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向法从不同的角度进行研究．如离散元从离散的角度进空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电行应力位移计算；极限平衡仅从变形破坏的极限状态磁波，雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处进行分析等。每种方法都有其局限性，因而，边坡稳定理，提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的性分析需要采用多种方法，从多方面

3、进行分析与处理距离，距离变化率或径向速度、方位、高度等)。并进行智能集成，提高问题求解的精度与可靠性[I]。测量距离实际是测量发射脉冲与回波脉冲之间目前应用在露天矿边坡稳定性监测上的技术主的时间差，因电磁波以光速传播，据此就能换算成目要有GPS卫星定位技术、声发射技术及雷达技术等标的精确距离。等。目前应用比较普遍的是GPS—RTK露天矿边坡测量目标方位是利用天线的尖锐方位波束测监测系统，可以有效地实现露天矿边坡三维监测的量，测量仰角靠窄的仰角波束测量，根据仰角和距离准实时化、准动态化，可显著地提高监测

4、效率。GPS—就能计算出目标高度。RTK的最大优点还表现在它没有通视要求f即测量测量速度是雷达根据自身和目标之间有相对运动时不要求基站接收机与流动接收机相互看得见1，从产生的频率多普勒效应原理。雷达接收到的目标回波而克服了地形因素对测量过程的影响，因此可以完成频率与雷达发射频率不同，两者的差值称为多普勒频传统测量手段难以完成或无法完成的许多工作嘲。率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与然而使用GPS—RTK技术进行边坡稳定性监测时，目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在只能同时监测若干

5、个接收点，无法做到同时监测边于雷达的同一空间分辨单元内时，雷达利用它们之间坡某一区域的整体，这样就可能漏掉边坡上的不稳多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。定区域，且对接收点的选取要求很高。而采用雷达技雷达的优点是白天黑夜均能探测远距离的目术进行边坡稳定性监测时，可对边坡表面进行实时标，且不受雾、云和雨的阻挡，具有全天候、全天时的监测。这是一种大面积的监测方式，当选取一个要监特点，并有一定的穿透能力。因此，它不仅成为军事测的边坡区域时，雷达会对整个区域进行无缝扫描，上必不可少的电子装备，而且广

6、泛应用于社会经济这样就大大保证了监测质量。发展(如气象预报、资源探测、环境监测等)和科学研本文介绍了雷达技术应用在边坡稳定性监测究(天体研究、大气物理、电离层结构研究等)。雷达上，如何使用雷达技术连续的监测整个边坡表面位在洪水监测、海冰监测、土壤湿度调查、森林资源清收稿日期：2013—01—1l查、地质调查等方面显示了很好的应用潜力。作者简介：刘章(1982一)，男，黑龙江佳木斯人。2005年3雷达技术应用在边坡稳定性监测的工作原理毕业于东北电力大学通信工程专业，获得工学学士学位。现就职于大连矿山安全

7、科学技术研究院，工程师。利用雷达技术实现边坡稳定性监测，必须拥有