本文關鍵詞：非接觸式巖移智能監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國礦山數量與開采量均居世界前列，受開采技術條件所限，采用空場法開采的礦山，不可避免地形成了大量采空區(qū)。雖然部分空區(qū)得到了充填等手段治理，但隨著采出礦量的顯著增加，危險采空區(qū)體積仍較大，存在極大的安全隱患，故對采空區(qū)圍巖及上覆巖層移動規(guī)律的監(jiān)測十分必要。 目前，應用較為廣泛的巖移監(jiān)測大多為靜態(tài)的，仍為人工測量。一方面間斷數據無法實時反映巖體移動的規(guī)律和發(fā)展趨勢，同時也無法監(jiān)測采空區(qū)圍巖的突變垮塌；另一方面，耗費的人力和時間較多，且存在安全隱患。因此，本論文針對靜態(tài)人工巖移監(jiān)測方法的缺陷，開發(fā)了一套非接觸式巖移智能監(jiān)測系統(tǒng)。利用相位式激光測距儀遠距離對沉降巖體或空區(qū)圍巖進行監(jiān)測。實時的將監(jiān)測的數據傳輸到地表PC機終端，監(jiān)測人員只需在電腦前即可直觀看到巖體位移的變化波形，且能自動統(tǒng)計形變量和變形回歸計算。同時，當巖體累計移動超過設定的預警值時能通過短信Modem向監(jiān)測人員發(fā)出預警信息。是一套實時監(jiān)測的、連續(xù)的、智能監(jiān)測預警系統(tǒng)。研究的內容和主要結論總結為以下幾點： （1）利用測程儀的高精度性能和實時的特性，成功開發(fā)了一套非接觸式巖移實時監(jiān)測系統(tǒng)。針對現場應用條件，結合幾何算法，設計了一套實用的測量方法，可以將測距儀測得的距離改變量轉變?yōu)閹r體的空間位移量，從而使激光儀可以遠離采空區(qū)和沉降巖體進行測量，定性提高了設備的安全系數和穩(wěn)定性；同時，這套測量方法也能用于高大邊坡及尾礦庫的穩(wěn)定性監(jiān)測。 （2）設計了一套實時顯示和處理數據的巖移智能監(jiān)測軟件，界面友好、操作簡便、功能完善，可以對所測數據進行存儲和分析、對累計巖移變化量進行統(tǒng)計和回歸預測，，并實現了手機短信預警功能，可以在累計變形值超過預設的預警值時向監(jiān)測人員的手機發(fā)送預警短信。 （3）通過對不同的合作目標在白天和黑夜不同光照強度條件下的實驗對比研究，說明激光儀在不同光照條件下對測距的影響很小，而合作目標表面的粗糙度不同對測距的影響很大。這一結論為提高測程儀的量程提供了依據。 （4）本系統(tǒng)在柿竹園多金屬礦山和大紅山鐵礦均得到了有效的應用，不僅節(jié)省了大量的人力和時間，同時積累了大量的巖體變形數據，為礦山人員掌握巖體移動規(guī)律提供了重要數據基礎。
【關鍵詞】：危險采空區(qū) 非接觸式 巖移監(jiān)測 合作目標 智能預警
【學位授予單位】：長沙礦山研究院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD76
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 研究的意義11-13
• 1.1.1 我國礦山采空區(qū)現狀11-12
• 1.1.2 采空區(qū)災害與隱患12-13
• 1.1.3 采空區(qū)防治措施13
• 1.2 研究現狀13-16
• 1.2.1 機械式測量儀器13-15
• 1.2.2 電測式測量儀器15-16
• 1.3 研究內容16
• 1.4 研究技術路線16-18
• 第二章 非接觸式巖移監(jiān)測系統(tǒng)原理18-24
• 2.1 激光測距原理18-20
• 2.1.1 激光的產生的原理18
• 2.1.2 激光測距系統(tǒng)原理18-20
• 2.2 非接觸式巖移監(jiān)測系統(tǒng)原理20-23
• 2.2.1 系統(tǒng)整體結構20-22
• 2.2.2 測量方法22-23
• 2.3 本章小結23-24
• 第三章 非接觸式巖移監(jiān)測系統(tǒng)硬件開發(fā)24-39
• 3.1 電氣設計24-30
• 3.1.1 電氣元件選型24-26
• 3.1.2 系統(tǒng)整體原理圖設計26-30
• 3.2 機械設計30-37
• 3.2.1 激光儀安裝架設計30-37
• 3.2.2 合作目標及安裝架的設計37
• 3.3 防爆設計37-38
• 3.4 本章小結38-39
• 第四章 智能型巖移預警系統(tǒng)軟件開發(fā)39-63
• 4.1 設計目標與需求分析39-40
• 4.1.1 設計目標39
• 4.1.2 需求分析39-40
• 4.2 總體設計40-41
• 4.3 功能模塊設計41-45
• 4.3.1 實時監(jiān)測數據顯示模塊41-42
• 4.3.2 歷史數據查詢模塊42-43
• 4.3.3 回歸分析模塊43-44
• 4.3.4 短信預警模塊44-45
• 4.4 軟件核心技術45-48
• 4.4.1 操作界面設計45
• 4.4.2 數據庫建立45-46
• 4.4.3 回歸分析方法46-48
• 4.4.4 短信預警模塊48
• 4.5 軟件界面測試48-51
• 4.5.1 主窗口界面測試48-49
• 4.5.2 查詢界面測試49
• 4.5.3 數據分析功能測試49-51
• 4.6 部分源程序代碼51-62
• 4.6.1 主窗口程序代碼51-52
• 4.6.2 波形數據顯示窗口程序代碼52-54
• 4.6.3 發(fā)送預警信息程序代碼54-62
• 4.7 本章小結62-63
• 第五章 基于系統(tǒng)合作目標測程的實驗研究63-70
• 5.1 激光測程原理63-64
• 5.1.1 空氣傳輸63
• 5.1.2 測程計算63-64
• 5.2 實驗設備及要求64-65
• 5.3 實驗步驟65-66
• 5.4 實驗結果分析66-69
• 5.4.1 實驗結果66-68
• 5.4.2 實驗分析68-69
• 5.5 本章小結69-70
• 第六章 工程應用實例分析70-76
• 6.1 工程背景70-71
• 6.1.1 柿竹園巖移監(jiān)測工程背景70-71
• 6.1.2 大紅山巖移監(jiān)測工程背景71
• 6.2 現場安裝與調試71-73
• 6.3 應用結果分析73-75
• 6.3.1 柿竹園應用效果分析73-74
• 6.3.2 大紅山應用效果分析74-75
• 6.3.3 應用結果分析75
• 6.4 本章小結75-76
• 第七章 結論與展望76-78
• 7.1 結論76
• 7.2 展望76-78
• 參考文獻78-81
• 致謝81-82
• 攻讀學位期間主要的研究成果82

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