爆破振動遠程監測係統及應用-中科測控4850N無線網絡測振儀

ABSTRACT: The age of the Internet providesstrong support for blasting vibration remote real-time monitoring, the newestdevelopment of TC-4850N wireless network measurement system realizes the remotecontrol and real-time data transmission, not only to improve the workingconditions of vibration monitoring, but also make the vibration monitoring ismore efficient, objective and justice. Example validates TC-4850N wirelessnetwork vibration monitoring system is very effective, and has goodpopularization and application prospect.

KEYWORDS: Blasting vibration；remote monitoring；3Gnetwork；Realtime transmission

1.遠程爆破振動監測係統原理

隨著現代無線網絡技術的飛速發展，人在舒適、安全的辦公室，儀器在數千公裏外的礦山甚至井下、隧道深處……無人值守的惡劣現場，通過TC-4850N無線網絡測振係統就能把遙遠的測振現場拉進辦公室，無論您在何地出差，隻要能接入互聯網，您就能在授權範圍內查詢振動測試數據或操控測振儀器，真正實現超遠程遙測、遙控和高速網絡測振。

本係統由TC-4850N無線網絡測振儀、高精度三向振動速度傳感器、專用數據服務器組成，搭載手機網絡和因特網。係統原理如圖1所示：

圖1 爆破振動遠程監測原理圖

Fig.1 The principle diagram of blasting vibrationremote monitoring

與普通爆破測振儀不同的是係統還內設3G網絡設備，可在任何有手機信號（3G或GPRS）的地方實現無線上網（Inter網）可以瞬間將係統采到的爆破振動數據與波形（甚至現場視頻畫麵）傳到互聯網上專用的大型服務器內，用戶可在全球任何地方經互聯網登錄到服務器並立即看到數據、波形及現場圖像。

本儀器還內置Wi-Fi模塊可在現場無手機信號情況下（如：井下、隧道深處）先經Wi-Fi網絡將數據傳至有手機信號的地方再經3G終端上傳互聯網到專用服務器，亦可通過Wi-Fi網絡將數據傳至能連接因特網的地方再上傳到專用服務器。數據通過專用VPN通道傳輸，並且在傳輸過程中有加密處理，保證了數據的安全性。

也就是說TC4850N測振儀除具有普通TC4850爆破測振儀的數據采集與存儲功能外還具有無線信號發射與接收功能，即3G通訊和Wi-Fi功能，其中3G網絡傳輸速度可達上行450k、下行280k（WCDMA網絡）而Wi-Fi網速可達數兆/秒，係統傳輸速率極高，整個過程幾乎是瞬間完成，經密碼授權後，監測人員無論身處何地，爆破後一兩秒鍾的延時能實時看到爆破振動數據和爆破現場畫麵。盡管3G網絡傳輸數據需要一定流量費用，但通過集團采購預訂流量費用很低，對於測振要求完全可以輕鬆承受。

用戶在查看現場數據和畫麵的同時，也可以通過上網計算機軟件遠程控製儀器，如：調整采集參數、控製儀器開始/停止采集、查看采集波形圖、刪除文件、遠程開關機等。

2 遠程爆破振動監測係統功能介紹

圖2為儀器計算機遠程控製軟件操作界麵，通過輸入用戶名和密碼，可在授權範圍內執行不同操作，一般用戶可查看相關儀器的運行狀態，調整儀器的測振采集參數、查看振動波形圖、對波形分析處理、其他文件管理、打印波形等功能。不同用戶也可同時查看振動波形，例如：監測單位、施工單位、監理單位甚至業主或公安局得到不同授權密碼後，都可在第一時間查看監測儀器參數和振動波形，振動監測做到實時跟蹤，提高了振動監測的客觀性、公正性和權威性。

圖2 測試係統計算機操作界麵

Fig.2 The computer interface of test system

3現場爆破振動監測的應用實例

本係統於2011年7月調試成功，已經在多個爆破工程中得到了成功的應用，取得了良好的效果，現以其中兩例來進行介紹。

3.1 京豐電廠拆除爆破振動遠程遙測

京豐電廠一座150m高煙囪於2011年10月24日進行了拆除爆破，北京鐵科檢測中心受業主委托開展爆破振動監測。根據當天爆破振動的特點和對振動控製的要求，有側重性的在爆區周邊重要設施和建（構）築物旁邊分別布設了6個測點，測點位置見圖3，每個測點安放1台TC4850N測振儀。檢測參數主要是XYZ三個方向的爆破振動速度、主振頻率等，以便合理評價爆破安全。所用傳感器用快幹石膏粉牢固粘結在地表，各測點傳感器X方向指向爆區中心。爆破前2小時，將所有測點布設完畢並開機，進入開機等待檢測狀態，此時將計算機聯入英特網，通過密碼認證後可以查看到各台儀器的工作狀態，並可進行采集參數設置和調整，振動波輸入後儀器會自動記錄和傳輸到遠端服務器上。當天由於檢測中心領導需要去成都出差，無法全程在爆破現場值守，但是爆破時刻出差人員正好在機場候機，利用機場無線上網條件第一時間就查看到爆破振動數據和波形，並根據振動波形分析即刻電話通知現場，2號測點振動最大，5號測點處有飛石落地影響。

圖3 煙囪拆除爆破測點布置示意圖

Fig.3 The monitoring points arrangement of demolition blasting of a chimney

2號測點X向振動 2號測點Y向振動

2號測點Z向振動 2號測振點現場圖

圖4 煙囪拆除爆破2號測點振動波形圖

Fig.4 The vibration waveform of 2# measurement points ofdemolition blasting of chimney

通過波形圖可以看出測試效果非常理想，檢測結果見表1。三向振動波形完整，可以通過檢測結果實時分析所需的結果，如爆破振動大小、觸地時間、觸地振動大小、傾倒總時間、振動頻率等相關參數，為爆破安全評價和積累工程經驗資料提供了很好的依據。更為重要的是如果一旦發生振動超標，檢測、監理和公安管理部門可立即采取補救措施，避免民擾和擾民事件的擴大。

表1 各檢測點的爆破振動測試結果

Table 1 Test data of blasting vibration

測點號

距煙囪水平距

徑向

cm/s

橫向

cm/s

垂向

cm/s

171

0.29

0.35

0.59

164

2.79

2.35

3.42

0.30

0. 46

0.36

191

0.47

0.28

0.40

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爆破測振儀

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