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边坡监测系统助力山达克铜矿扩帮开采

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2018-03-14
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摘要 : 山达克铜矿位于巴基斯坦,边坡监测选用的系统为澳大利亚MAPTEK公司的I-Site SENTRY实时边坡变形监测系统,为整个护帮过程中,实时了解边坡变形情况。

一、项目背景

山达克铜矿,位于巴基斯坦裨路支省西部查盖(Chagai)地区的山达克。山达克铜矿南露天采坑上部境界长约900m,宽约800m,底部境界长约200m,宽约50m,最大高差约337米,开采台阶为12m,但现已并段,并段高度为24m。为了回收深部资源,现对深部进行扩帮,但为了安全需要对各边坡进行实时变形监测,经现场勘察,目前东帮已做支护,南、北两帮较安全,故此次的监测区域主要在西帮,选用的系统为澳大利亚MAPTEK公司的I-Site SENTRY实时边坡变形监测系统,为整个护帮过程中,实时了解边坡变形情况。

二、矿山分析:教科书式的露天采坑

山达克铜矿南坑属于教科书式的露天采坑,如图1所示。该露天采坑属于标准的凹陷露天采坑,并段后,台阶高度为24m,各平台都与运输道相通,并均可行车。

标准露天采坑.png 

1 标准露天采坑

三、实时智能,一机多用:I-Site SENTRY实时边坡监测系统介绍

I-Site SENTRY实时边坡监测系统由澳大利亚MAPTEK公司自主研发,主要应用于边坡变形的实时监测,实时反映边坡变形情况,可保障在边坡下工作的安全。该系统的主要功能和特性如下:

1、自动连接扫描仪,控制仪器数据采集的时间;

2、自动处理获取的边坡点云数据;

3、自动分析边坡的变形情况,并以不同的颜色区分不同的变形情况;(如图2所示)

4、可自定义监测区域,并自动绘制位移变形曲线;(如图3所示)

5、自动绘制速度变形曲线;(如图4所示)

边坡监测三维展示.png 

2 边坡监测三维展示

图片1.png 

3 位移变形曲线

6、可提前设置预警值,在变形超限时,系统将以邮件或短信的方式通知相关人员;

7、系统以三维的形式展现监测结果,更容易让人了解现场情况;

8、采用划分网格,并配以高斯算法,提高了数据精度;

9、同时保留原始数据,可通过其他软件作进一步的分析;

10、硬件系统配有望远镜,可快速定向,实现了系统的快速安装;

11、硬件系统可用于常规测量,实现了一机多用,提高了设备的利用率;

图片2.png 

4 速度变形曲线

12、可配置为移动监测系统(如图5所示),可以应用于应急救援,该系统中包括:数据采集系统、数据处理系统、通讯系统、气象站、供电系统(配有发电机,解决了供电问题),并可实现快速安装。

移动监测系统.png 

5 移动监测系统

13、系统基本组成:I-Site XR3三维激光扫描仪(系统硬件,相关参数见附件)+I-Site SENTRY实时边坡监测软件(软件系统)+气象站(采集气象信息:温度、湿度、风速、风向、气压、降雨量)+相关配件等。

四、安全供电,网桥通讯:I-Site SENTRY实时边坡监测系统现场安装

为了能准确的监测西帮变形情况,现将扫描仪安装在采坑东帮(现场安装情况如图6所示),现场浇筑监测墩,用于固定三维激光扫描仪

监测系统(硬件)现场安装情况.png 

6 监测系统(硬件)现场安装情况

1、供电

系统采用24V直流供电,在现场将380V的交流电转换成24V的直流电为系统供电,系统提供了升压和稳压装置,以便保障扫描仪的安全。

2、通讯

为了将监测数据实时传输到监控室,现场采用通过无线网桥的方式传输数据,即扫描仪到无线网桥发射端通过网线连接、无线网桥发射端到无线网桥接受端通过无线传输、无线网桥接收端到控制电脑通过网线连接。

五、数据精准,一目了然:监测结果

目前现场采用每天采集一次现场数据的监测方式监测边坡变形情况,目前监测结果如图7所示。

边坡监测结果.png 

7 边坡监测结果

六、附件(I-Site XR3-CT参数)

产品参数

参数值

常规参数

仪器类型

高速脉冲式三维激光扫描仪

用户界面

使用触摸笔操作外置工程型笔记本电脑,装有为用户定制操作系统

扫描仪驱动

伺服马达

相机

内置14700万像素相机

数据采集

外置工程型笔记本电脑或USB自动存储

补偿 器

内置倾斜补偿器(20″)

扫描参数

激光类型

脉冲式,波长1545nm,激光类型1级(IEC 60825-1-2007)

内置GPS

内置GPS(L1)

内置数据罗盘

±1度

扫描距离

2.5-2400m

扫描速率

50KHZ、100KHZ、200KHZ

激光发散角

0.25mrad

精度

测距

5mm

重复性

±4mm

视场角

水平

360

垂直

100

后视望远镜

内置14倍望远镜以及附加的激光指示器进行激光后视定向

电池

电池类型

一体化的可再充、可拆卸的轻质锂电池

工作时间

4小时

环境参数

工件温度

-40到+50

防护等级

IP65(IEC 60529)

物理尺寸

尺寸

390mm×192mm×318mm

重量

9.4Kg


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