本文關(guān)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(shù)量與開采量均居世界前列，受開采技術(shù)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(yīng)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(shù)據(jù)無法實(shí)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(fèi)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(yuǎn)距離對沉降巖體或空區(qū)圍巖進(jìn)行監(jiān)測。實(shí)時的將監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降乇鞵C機(jī)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(jì)形變量和變形回歸計(jì)算。同時，當(dāng)巖體累計(jì)移動超過設(shè)定的預(yù)警值時能通過短信Modem向監(jiān)測人員發(fā)出預(yù)警信息。是一套實(shí)時監(jiān)測的、連續(xù)的、智能監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。研究的內(nèi)容和主要結(jié)論總結(jié)為以下幾點(diǎn)： （1）利用測程儀的高精度性能和實(shí)時的特性，成功開發(fā)了一套非接觸式巖移實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)。針對現(xiàn)場應(yīng)用條件，結(jié)合幾何算法，設(shè)計(jì)了一套實(shí)用的測量方法，可以將測距儀測得的距離改變量轉(zhuǎn)變?yōu)閹r體的空間位移量，從而使激光儀可以遠(yuǎn)離采空區(qū)和沉降巖體進(jìn)行測量，定性提高了設(shè)備的安全系數(shù)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(shè)計(jì)了一套實(shí)時顯示和處理數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和分析、對累計(jì)巖移變化量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和回歸預(yù)測，，并實(shí)現(xiàn)了手機(jī)短信預(yù)警功能，可以在累計(jì)變形值超過預(yù)設(shè)的預(yù)警值時向監(jiān)測人員的手機(jī)發(fā)送預(yù)警短信。 （3）通過對不同的合作目標(biāo)在白天和黑夜不同光照強(qiáng)度條件下的實(shí)驗(yàn)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(biāo)表面的粗糙度不同對測距的影響很大。這一結(jié)論為提高測程儀的量程提供了依據(jù)。 （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(yīng)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(shù)據(jù)，為礦山人員掌握巖體移動規(guī)律提供了重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：危險采空區(qū) 非接觸式 巖移監(jiān)測 合作目標(biāo) 智能預(yù)警
【學(xué)位授予單位】：長沙礦山研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(xiàn)狀11-12
• 1.1.2 采空區(qū)災(zāi)害與隱患12-13
• 1.1.3 采空區(qū)防治措施13
• 1.2 研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 機(jī)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(nèi)容16
• 1.4 研究技術(shù)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(chǎn)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(jié)構(gòu)20-22
• 2.2.2 測量方法22-23
• 2.3 本章小結(jié)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)26-30
• 3.2 機(jī)械設(shè)計(jì)30-37
• 3.2.1 激光儀安裝架設(shè)計(jì)30-37
• 3.2.2 合作目標(biāo)及安裝架的設(shè)計(jì)37
• 3.3 防爆設(shè)計(jì)37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第四章 智能型巖移預(yù)警系統(tǒng)軟件開發(fā)39-63
• 4.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)與需求分析39-40
• 4.1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)39
• 4.1.2 需求分析39-40
• 4.2 總體設(shè)計(jì)40-41
• 4.3 功能模塊設(shè)計(jì)41-45
• 4.3.1 實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示模塊41-42
• 4.3.2 歷史數(shù)據(jù)查詢模塊42-43
• 4.3.3 回歸分析模塊43-44
• 4.3.4 短信預(yù)警模塊44-45
• 4.4 軟件核心技術(shù)45-48
• 4.4.1 操作界面設(shè)計(jì)45
• 4.4.2 數(shù)據(jù)庫建立45-46
• 4.4.3 回歸分析方法46-48
• 4.4.4 短信預(yù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)顯示窗口程序代碼52-54
• 4.6.3 發(fā)送預(yù)警信息程序代碼54-62
• 4.7 本章小結(jié)62-63
• 第五章 基于系統(tǒng)合作目標(biāo)測程的實(shí)驗(yàn)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(jì)算63-64
• 5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及要求64-65
• 5.3 實(shí)驗(yàn)步驟65-66
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析66-69
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果66-68
• 5.4.2 實(shí)驗(yàn)分析68-69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 第六章 工程應(yīng)用實(shí)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(xiàn)場安裝與調(diào)試71-73
• 6.3 應(yīng)用結(jié)果分析73-75
• 6.3.1 柿竹園應(yīng)用效果分析73-74
• 6.3.2 大紅山應(yīng)用效果分析74-75
• 6.3.3 應(yīng)用結(jié)果分析75
• 6.4 本章小結(jié)75-76
• 第七章 結(jié)論與展望76-78
• 7.1 結(jié)論76
• 7.2 展望76-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 致謝81-82
• 攻讀學(xué)位期間主要的研究成果82

【相似文獻(xiàn)】

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