[发明专利]一种爆破振动实时监控报警系统及方法

说明书

本发明公开了一种爆破振动实时监控报警系统及方法，系统包括若干爆破振动传感器安装装置以及通过5G网络连接的软件客户端；爆破振动传感器安装装置集调平对准、传感器固定、传感器保护于一体；方法为：通过传感器采集爆破区数据，采用最小二乘法或其他非线性回归方法，在三个方向上分别对所有数据进行回归，得到波速计算公式；根据附近建筑物至爆破区的距离、波速计算公式和最大单段药量计算建筑物处的瞬时最大波速，与建筑物安全允许振动速度对比，超过界限值则发出报警信号。本发明的系统提高了传感器安装效率，简化了安装流程，实现数据的远程传输；本发明的方法提高了回归分析的可靠度，减少了传感器数量，实现了对建筑物全过程的监测报警。

技术领域

本发明属于爆破振动监测技术领域，主要应用于岩石场地的爆破；尤其涉及一种爆破振动实时监控报警系统及方法。

背景技术

在岩石场地上进行基坑开挖主要采用机械破碎或爆破施工，前者施工速度慢、人力耗费大，但引起的振动较小；后者施工速度快，但有可能带来一些负面效应，例如由于炸药的爆炸所产生的能量，对外释放做功，一部分能量作用到构筑物上，另一部分能量引起地面质点运动，同时产生爆炸冲击波，而爆破冲击波将产生爆破地震效应、爆炸空气冲击波、爆破飞石、爆破空气污染、噪声和有毒有害气体等，其中爆破地震效应带来的影响最大。随着建设周期的推进，对于新施工项目，必将面对周围有已建的大量重要构筑物，且有大量生产性和监测类设备在室内工作，因此，对新施工项目进行基坑爆破开挖时，需要考虑爆破振动对周围建筑物和精密设备的影响。

在爆破振动监测中，测试结果的准确性和可靠性与传感器安装、爆破区域分散性和数据数量有很大关系。目前在岩石场地进行仪器安装主要采用清理表层土，并用石膏黏结的方式，或者采用打入钢钉平台、螺栓平台的方式。在表层土较厚且地表岩石较为破碎的情况下，直接用石膏黏结难以固定传感器，传感器松动会使得测试结果偏大。而在硬岩场地打入钢钉平台和螺栓平台较为困难，费时费力，且难以确保打入方向为垂直方向，影响测试结果。利用萨道夫斯基公式进行地质和地形条件有关的场地系数和衰减系数的回归时，往往采用一台仪器中监测得到的最大波速，而现场监测仪器数量有限，统计回归在数据量较少时难以获取真实值，需在测试结果中大量挖掘隐藏信息。因此，研制一种安装方便，保障测试结果准确可靠的传感器固定装置，并在现有爆破测振仪的基础上开发一套可及时传输振动信号进行监测报警的系统具有极大的工程实际价值和社会经济效益。

发明内容

本发明的目的是：提供一种安装便捷、结构可靠稳定、具有数据传输功能的传感器安装装置，通过配套的爆破振动在线监控报警系统的信号存储、处理和分析功能，可实现对周边建筑物和设备处振速的实时监测报警，保证施工场地的安全性。

为实现上述目的，本发明提供了一种爆破振动实时监控报警系统及方法。

本发明的一种爆破振动实时监控报警系统包括若干爆破振动传感器安装装置，数据采集传输设备以及通过5G网络连接的软件客户端。

爆破振动传感器安装装置结构为：

钻孔为90°垂直孔，直径为90mm，深度为0.5m；钻孔内浇筑混凝土，振捣密实，在孔口处砌筑20cm×20cm×5cm的平台，四周砌筑为斜面；钻孔和平台中心在竖直方向重合。

爆破测振仪保护箱固定在平台上，其上盖带锁扣，可用钥匙打开，爆破测振仪保护箱内部中心设有传感器固定位，四角分布有水平仪、指南针、数据采集传输器及振动采集仪固定位；振动采集仪和传感器分别通过插销固定在振动采集仪固定位和传感器固定位上。

调整爆破测振仪保护箱位置，保持水平仪气泡水平，指南针指向相同。

振动采集仪和传感器通过USB数据线连接数据采集传输器，同时在爆破测振仪保护箱上安装有数据采集传输器的传输天线。

进一步的，爆破测振仪保护箱通过熟石膏固定在平台上，水粉比例为40～50ml:100g。