同煤大唐塔山煤矿有限公司INSAR技术地表形变监测预警系统的研究应用招标

发布时间：2024-09-07

所属分类：招标公告

所在地区：山西招标

关键词：工程建筑

本招标同煤大唐塔山煤矿有限公司INSAR技术地表形变监测预警系统的研究应用已由2024年第一批研发项目计划（晋控科信字【2024】134号文件批准，项目资金来自企业自筹，招标人为同煤大唐塔山煤矿有限公司。

二、项目概况与招标范围

1、项目概况：根据《煤矿防治水细则》地表水防治章节第六十一条“煤矿应当建立重点部位巡视检查制度；当接到暴雨灾害预警信息和警报后，对井田范围内废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙以及可能影响矿井安全生产的河流、湖泊、水库、涵闸、堤防工程等实施24h不间断巡查；矿区降大到暴雨时和降雨后，应当派专业人员及时观测矿井涌水量变化情况”的要求，降雨期间需要对井田范围内重点部位的地表裂缝、塌陷区进行不间断巡查。

塔山井田面积123.7685km2，开采范围大，地表沟壑广布，地形复杂，废弃小煤窑分布范围广，这些因素共同增加了地表形变监测和地面地质灾害巡检的难度。传统的人工踏勘式巡查，巡查强度大，效率低，安全风险高，并且难以实现24h全覆盖、不间断巡查。近年来，极端降雨天气的频繁发生，随着矿井开采范围逐渐扩大，地表裂缝、塌陷区范围逐步增大，地质灾害的风险逐步升高。基于此，提升矿山安全监测的水平显得尤为重要。

随着科技的发展，矿山地面形变监测技术的不断进步，星载InSAR技术、互联网技术、人工智能技术以及智能传感器技术已经日渐成熟，彻底革新了矿山地质灾害监测的技术水平，为矿山安全管理提供了更为高效、精准的解决方案。

项目目的：引进星载INSAR技术、互联网技术、人工智能技术以及智能传感器技术，开展INSAR技术地表形变监测预警系统的研究应用工作，解决矿山地表地质灾害巡查和重点部位不间断巡查的难题。

2、招标内容与范围：本招标项目划分为1个标段。

2.1服务内容：主要针对矿区123.7685km2范围内建立天、空、地一体的地质灾害监测系统，主要包含五个方面内容：

（一）大范围地表形变位移监测

多源多分辨率点-线-面覆盖式数据采集及融合针对矿山地面沉降监测需求，综合应用当前最先进的合成孔径雷达干涉测量INSAR技术、GNSS手段获取形变信息，能够获取整个工作面表面的位移、沉降数据，实现对工作面整体状态的掌握，采用星载InSAR监测技术，重访周期短、实时性高的波段数据完成广域面状监测，以提高SAR数据的研判精度，加密布设GNSS监测站，提高对沉陷曲线、曲面的拟合度，为后期的沉陷参数反演提供保障，形成多源多分辨率数据间耦合、矫正、权属分配的技术方法。同时，搭建InSAR自动监测预警平台，实现免费SAR数据自动搜索下载、InSAR自动处理、变形自动识别，成果管理分发、在线共享应用。

（二）利用人工智能、大数据技术对小窑井口、裂缝、塌陷等地质灾害自动识别

使用无人机搭载倾斜摄影成像技术在煤矿采空区进行航测，可以精确地采集地表裂缝和塌陷等地质灾害数据，运用深度学习、人工智能与机器视觉技术，创建地表裂缝检测以及可视化系统。实现精确、快速的地表裂缝自动化检测，对裂缝信息（坐标、宽度等）进行可视化建模，并建立专家数据库。同时，搭建裂缝在线展示平台，支持数据动态增添与模型实时更新，提供全面、高效的裂缝检测与分析服务。

（三）对河谷的水位、裂缝、塌陷等隐患点实时监测并及时预测预警

随着雨季的到来，山洪可能穿过裂缝、小窑井口和封堵不严的钻孔，涌入煤矿巷道，带来重大安全隐患。为此，采用裂缝计、水位计等智能传感器对潜在危险区域进行实时监测变得至关重要。这些传感器能够精确地监测到关键区域的微小变化，如小窑井口的不稳定迹象、河谷水位的快速上升、地面塌陷的早期征兆以及地裂缝的动态变化。

通过将这些智能传感器连接到物联网网络，可以实现数据的实时传输和处理。当监测到异常情况时，系统可以迅速发出预警，启动应急响应程序，从而保障矿工安全并减少财产损失。此外，积累的监测数据还可以用于分析长期趋势，帮助优化煤矿的规划和管理，提高对未来山洪风险的应对能力。

（四）地表沉陷参数反演及地表沉陷数据分析预测

统计多源数据在各个时间段的形变范围分布、累积形变量、形变速率、形变加速度等监测成果，绘制时序曲线图；利用搜集的采厚、倾角、采空区范围和形状、采深、采煤方法和顶板控制方法、上覆岩层性质、工作面推进速度等资料，以概率积分法为基础框架模型，计算反演工作面表土层移动角、走向移动角、上下山移动角、最大下沉角、充分采动角、超前影响角、超前影响距等参数，预计在后期开采的过程中，对周边建（构）筑物、村庄道路、耕地及周边环境可能产生的较大影响，以便及时作出相应的应对措施，保证开采工作顺利进行。

针对地表沉陷、环境、地质灾害等不同因素，采用多尺度、多模态监测数据优化算法，以经济和人工成本为约束条件，融合监测数据、岩移参数、力学参数和孕灾机理，建立数据预测模型，预测未来某时间段的演变趋势及后续地表变形发展状态，根据地表变形与环境、地质灾害特征参数的相关性（考虑降雨、地震等自然因素影响）为后续建立风险评价方法提供保障。

（五）天、空、地一体多源数据融合地质灾害监测预警系统建设

从整体视角出发，提供了一种直观的数据视图方式。它通过集成化的信息展示，实现了监控、分析和决策的“一张图”模式。在驾驶舱的中心，以地理信息系统（三维GIS）地图作为底图，清晰地展示了矿山监测点、设备等的地理位置，同时，通过图层的方式，呈现了各站点的位置分布。点击特定监测点即可弹出包含该点位的基本信息、三维模型、实景图像、视频监控资料的信息窗口。此外，系统对各个监测站点进行了分类统计，并按照其类型进行整理，还对站点的预警状况进行了统计分析。预警状态根据预警分析结果，实施多级预警制度，并将统计数据与GIS地图相联动，在地图上以闪烁的方式显示预警信息，增强了预警的可视性和即时性。建设集数据汇集、数据融合、数据智能分析、预警模型接入于一体煤矿地表沉降监测预警平台，按照统一的编码规则、统一的空间参考、统一命名规则，采用模块化设计，构建信息管理模块、台账管理模块、模型管理模块、预测预警模块、用户管理模块，各个模块之间的业务操作和数据共享通过用户管理系统进行耦合。实现输入、上传、下载和查看管理和操作，实现地表变形与矿井采掘活动数据联合分析和展示，形成集图形显示、属性查询、数据解算、风险预测、风险预报等综合性监测与预警系统。

3、服务完成期限：一年（从系统调试成功后开始计算服务期）。

4、质量要求：服务期结束后，监测预警系统质保期三年。

三、投标人资格要求

该标段投标人资格能力要求：

3.1投标人应为中华人民共和国境内注册的独立法人或其他组织；

3.2资质要求：投标人须同时具有地质灾害防治单位资质证书（资质类别：勘查、设计、施工、危险性评估）甲级资质和测绘资质证书乙级（或以上）资质。

3.3投标人业绩要求：投标人近3年具有1项类似项目业绩；

近3年指：2021年6月1日至投标截止时间（以合同签订时间为准）。

类似项目指：与InSAR技术、地表形变监测、矿山安全等相关方面科研项目

业绩证明需要提供的材料：合同协议书（投标人须提供能证明本次招标业绩要求的合同扫描件或复印件，至少包含：合同双方盖章页、合同签订时间和业绩要求中的关键信息页）

3.4投标人不得被市场监督管理机关在“国家企业信用信息公示系统”（www.gsxt.gov.cn）中列入“严重违法失信名单（黑名单）”；投标人在“信用中国”网站不得存有严重失信记录；【须提供投标文件格式中“信誉材料”要求的证明材料；如查询不到以上信息，则须提供信誉承诺书】

本项目不允许联合体投标。