IBIS-M在露天矿边坡微变形监测预警方面的应用.pdf

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1、·44·露天采矿技术2011年第4期IBIS—M在露天矿边坡微变形监测预警方面的应用王荣海，黄月军(神华北电胜利能源有限公司，内蒙古锡林浩特026015)摘要：利用GroundbaseInsar技术对大范围的地形、地物进行变形监测是当今监测领域的一项突破性的应用。介绍了由意大利IDS公司与佛罗伦萨大学合作开发的IBIS—M微变监测系统的工作原理以及应用该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，IBIS'M是基于GroundbaseInsar技术的一种全新的监测设备，覆盖范围广、监测精度高、可长期连续监测，IBIS—M在神华北电胜利能源有限公司胜利露天煤矿的边坡监测与

2、危险预警工作中起到了重要作用。关键词：IBIS—M；GroundbaseInsar；露天矿边坡变形监测与预警中图分类号：TD824．7文献标识码：B文章编号：1671—9816(2011)04一OO44—051IBIS—M简介用。IBIS—M是一种基于微波干涉技术的创新雷达，2IBIs—M主要硬件组成是意大利IDS公司和佛罗伦萨大学经6年长期合作(1)传感器单元，包括：、研究的成果。它将步进频率连续波技术(SF—Cw)、16．6—16．9GHz步进频率连续波；合成孔径雷达技术(sAR)、差分相位干涉测量技术、信号发射器和接收器(20dB增益)发射和接收喇永久散射体技术4项国际领先的技术

3、相结合，专门用叭形天线；于矿山边坡、矿区山体、地表，以及矿区建筑等微小频率扫描和传感器位置间的同步控制器；位移变化的监测。微波干涉测量是一项全新技术，它线性扫描装置接口。是在人造卫星和陆地激光扫描的基础上，对可靠性、(2)线形扫描器单元，包括：精度等的改进，适用于对建筑物和地形的静态监测。步进控制编码器；设置一个针对高敏感区域的固定监测基站之2m线性轨道；后，IBIS—M就能进行连续、全面的实时监测和预警，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地面安装支撑和机械移动接口。基站实施监测，便可以得到对同一目标区域的不同(3)能量供应单元，包括：时段不同角度的多点监测结果

4、；把仪器置于同一基2个12V电源和220V一240V交流输入；站。则可以得到在整个监测期间目标区域的位移变光电太阳能12V直流输入；化的不间断监测结果。同时，IBIS—M拥有功能强大线性扫描器及附件的直流输入接口；的软件系统，整个过程的操作和数据的后期处理非电源综合智能控制模块。常简便。使用IBIS—M无须接近目标区域就可自动(4)阢兀无线数据传输系统。完成快速、高精度的测量，操作全自动，并且可以24(5)天气监测站。h不间断地监测并提供危险实时预警。(6)太阳能供电系统。IBIS—M对于表面位移的高精度测量，有助于对(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

5、研(8)记录和处理单元，包括：究。对于自然灾害的研究、预测和防治意义重大。本文军工级松下CF19笔记本电脑；重点探讨IBIS—M设备在露天矿边坡监测方面的应数据显示和实时处理软件。收稿日期：20l1_03一l43IBIs—M参数说明作者简介：王蒙海，现任神华北电胜利能源有限公司胜利IBIS—M的空间分辨率包括距离向分辨率和角露天煤l矿副矿长，总工程师。叠耍固露天采矿技术2011年第4期·4S·度向分辨率。距离向分辨率为0．5m，与监测距离无三维显示监测结果。关。角度向分辨率=角分辨率×测距，角分辨率为定(8)空间分辨率极高，能够监测到被测区域表面值(4．5mrad)，故角度向分辨率与测

6、距有关。很小区域的变形。位移精度一般可达到0．1mill。IBIS—M的测量精(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成的数据不连续、数据丢失。致的测量偏差的技术密切相关。目前，IBIS—L实际(10)模块化设计，运输、安装方便，不易损坏。测量精度达0．1m／n。(11)系统具有高级环境校准功能，可智能化、高位移数据的采集扫描周期一般为5rain，不同的精度的去除环境因素干扰。监测距离所耗费的时间也不同，距离越远，单次扫描(12)系统具备地理编码输出功能，能够与多种所用的时间也就越长。GIS软件相接驳。4用途6工作原理m【S—M的创新之处

7、在于它是一套可以实时监IBIS—M系统是步进频率连续波技术(SF-CW)、测并预警的智能化监测系统，能够广泛的应用于大合成孔径雷达技术(SAR)、干涉测量技术以及永久范围的边坡、沉降、雪崩等的监测与预警。散射体技术于一体的高新技术产品。(1)矿山边坡监测。露天矿山采场及排土场到位永久散射体技术是指系统通过对被测区域进行边坡或台阶，采用特殊开采方式的作业区(如陡帮开一定时间的监测，自动选取符合永久散射体条件的采区)。若干像素点，构建该被测区域的环