中海达边坡雷达监测系统实现对监视区域高精度的远程监测及滑坡预警

随着露天矿山开采活动向深部推进，会形成人为的高大边坡，对露天矿的安全生产存在威胁。边坡一旦滑坡直接导致附近工作的人员与设备受到伤害，对露天矿造成不可估量的经济损失。因此，先进的监测手段是矿山边坡预防和治理的有力保障。

项目背景

紫金龙兴项目——克孜勒－塔什特克多金属矿，是一座高品质特大型铅锌多金属矿，地处俄罗斯联邦图瓦共和国首府克孜勒东北120公里、海拔1600多米的林海雪原中，是中俄务实合作的大项目之一。

自2015年正式投产以来，克孜勒－塔什特克多金属矿露采资源基本枯竭，开始逐渐转入洞采。与露采相比，洞采安全隐患更多，一旦采空区垮塌将直接危险人员、设备安全，造成井巷工程破坏，产生的空气冲击波危害同样巨大。在综合考虑后，项目单位决定采用监测精度更高、安装方便、监测范围广的边坡监测雷达系统用于监测矿区。

痛点分析

该项目的监测内容主要为矿井表面的实时位移情况，矿区属于持续作业的状态，边坡状态不稳定，随时可能发生滑坡和垮塌，为保障作业人员安全，接触式的监测手段均存在风险。同时，传统的全站仪、静力水准等传统监测手段需要架设在稳定的边坡表面，对于持续实时作业的矿区环境，系统安装条件也无法满足。另外GNSS在线监测系统多采用太阳能供电，这对地处气候相对寒冷的克孜勒－塔什特克多金属矿来说，要保证充足的太阳能供电也比较困难。

实施方案

凭借优秀的产品性能和技术服务，中海达成为本次监测预警项目的合作伙伴。中海达边坡雷达监测系统是一种非接触式监测手段，利用雷达波束对矿区的边坡岩体进行全天时全天候的连续、反复、大范围测量扫描，通过形变监测分析软件将扫描的亚毫米级位移监测数据和之前的模型数据做对比分析，以确定形变位移程度，然后计算位移变化速度，从而对边坡位移的未来走势可以进行准确预测。

作业过程

携带中海达边坡雷达监测系统抵达作业现场后，技术人员通过现场勘察确定雷达监测点的安装位置，以确保雷达波能全面覆盖被监测区域。经过勘察，雷达监测点的位置选择在被监测区域对面一处地质构造稳定、视线开阔、满足不小于4Km雷达成像要求的区域。

随后，在客户的协助下，技术人员在监测点搭建小屋安装雷达主机。由于雷达主机采用一体化设计、体积小、重量轻，技术人员高效完成了雷达主机的安装。雷达主机通电后，技术人员要做的是设置形变监测雷达数据采集软件各项参数，确保中海达边坡雷达监测系统启动后能正常运行，以生成监测区域三维模型报告。

在生成的三维模型报告界面上，对于不同的位移量可通过不同的颜色来显示，界面的右侧部分标明了不同颜色对应的位移值，该图直观展现了边坡的位移变化情况，操作人员可根据颜色及时了解边坡变形动态。监测结果达到颜色报警阈值时，会通过软件红灯闪烁或者短信进行预警告警。

同时，监测结果能够实现4种曲线绘制（形变曲线、形变速率曲线、速率倒数曲线、形变加速度曲线），并生成报告，可让操作人员准确预测边坡位移的未来走势。

项目总结

由于本项目是针对正常作业的矿区做实时的边坡监测，通过对比传统人工巡检和GNSS在线监测，边坡雷达监测系统拥有无可比拟的优势。

首先边坡雷达监测系统监测精度高。通过电子扫描，系统最快每30秒获取一幅观测场景位移图像，且每幅位移图像可获取百万量级监测点数据，监测精度可达到0.1毫米；其次边坡雷达监测系统安全系数高。系统采用非接触式测量，在形变区域的对面架设雷达进行大范围远程扫描，无需任何定标物或架设基站，最大程度保证了安装人员和作业人员的安全；再次边坡雷达监测系统安装方便、成本低。系统采用一体化设计，体积更小、重量更轻，单人就可以完成安装，无需立桩浇筑基站，节省了成本投入；最后边坡雷达监测系统全天候监测。系统采用的雷达技术不受白天黑夜影响，能有效保证系统24小时实时连续监测。

综上所述，边坡雷达监测系统可广泛应用于对山体、矿体、坝体等区域的长期监测与应急监测，以实现对监视区域全天时、全天候、非接触、高精度的远程监测及滑坡预警，为人民群众的生命财产安全构筑坚强屏障。

审核编辑：彭静