爆破、测振的理想解决方案

☆ 前言：
　　 随着电子技术和计算机技术的迅猛发展，测振仪器也有了较大的进展。国内外一些厂家和科研单位都研究和开发出了新一代的测振仪器，它克服了现有测试系统的许多缺点。TDEC在多年从事动态测试产品开发的基础上，根据现场爆破振动对测试仪器的要求，通过优化设计，研制出了新一代的爆破振动信号自记仪，该系列仪器具有体积小，重量轻、灵敏度高、功能多、使用方便、自动化程度高、内存容量大、数据传输接口多样等优点，为多点工程爆破振动的测试提供了极佳的解决方案。
　　☆ 测试要求：
　　◆ 测振仪能够自带电池供电，且可以自由安放于测试现场任何位置，方便布线；
　　◆ 测振仪要轻巧、便携，外壳坚固，抗冲击、振动能力强；
　　◆ 测振仪各个数据记录通道应有一定的数据记录长度，能够保证记录下现场爆破中各测点的地震波最大值；
　　◆ 测振仪应具有多档量程，每个通道能够单独设置，并且能够在测试现场方便改动，适应不同的传感器安装位置；
　　◆ 提供配套测振软件，能够根据所测数据推算装药量、振速等，便于调整爆破参数；
　　◆ 能够根据记录下来的波形及数据自动生成测试报告。
　　☆ 系统功能特点：
　　◆ 采用TDEC的UBOX-5016或UBOX-20016爆破振动信号自记仪，与速度传感器相连，组成多点工程爆破振动测试系统；
　　◆ 分布式数据采集，实现多点测振，仪器自带电池供电，可分别自由安放，各点独立工作，自动完成数据采集和存贮，不需现场布线，采用低功耗技术，具有高可靠的掉电保护功能，关电后数据不丢失；
　　◆ 测振仪能够根据事先的设置自动记录爆破时产生的地震波波形，方便得到每个测点的振动信号振速最大值；
　　◆ 每个测点的数据记录长度为128K 字节（UBOX-5016），或64K字节（UBOX-20016，可扩至128K字节）；
　　◆ 每通道最高采样率为50KSps（UBOX-5016）或200KSps（UBOX-20016），可以向下分多档程控，适应各种频率的地震波采集；
　　◆ 测振仪具有多档可程控量程，每个通道都能够单独设置，能够在测试现场方便改动，适应不同的传感器安装位置；
　　◆ UBOX-5016爆破振动监测仪独特的浮点放大功能，可根据输入信号幅度自动切换量程，从而同时满足强振信号和弱振信号的监测，极大地扩大了测试的动态范围。
　　◆ UBOX-5016爆破振动监测仪具有可预定义的四套参数表，单键设置，灵活方便。
　　◆ 轻小便携，金属封装，坚固耐用，具备抗振、抗冲击特性，能够适应现场爆破试验要求；
　　◆ 系统软件内嵌萨道夫斯基经验公式，能够根据试验数据自动计算出α值及k值，使用户可以按爆破安全规程控制装药量，适应爆破测振要求；
　　◆ 系统软件提供控制采集、工程标定、读取数据、波形显示、数据处理、存盘、打印及通讯功能；
　　◆ 测试报告自动生成，所有数据和图形可以直接发送到word中供用户自行编辑。
　　☆ 系统结构：
　　◆ 爆破现场布置示意图如下所示：

　　◆ 系统结构说明及产品选型：
　　 整套系统由多个我公司UBOX-5016或UBOX-20016爆破振动信号自记仪（监测仪）与垂直向、水平向速度传感器有机构成，根据测试要求的不同，可以选用不同型号的测振仪。在爆破现场测试前，用户只需进行简单的参数设置后启动采集，即可撤离现场，当地震波信号传来时，测振仪会自动记录下整个地震波的动态波形，将其转换为数字信号存储，然后可通过USB接口与台式或笔记本电脑连接，利用配套软件进行数据处理和分析。两种测振仪的性能比较见下表：
　

　　本系统可根据测试需要选择不同的测振仪。需要指出的是，对于工程爆破中需要多次分段爆破、自适应信号强弱的测试场合，需要选择具有浮点放大、预定义参数设置、分段存储、自动记录、多次触发功能的UBOX-5016，它将内置的SRAM存储器分成多段，每段记录一次有效触发前后的数据，每次记录完毕后自动进入下一段存储区域，并等待下一次触发；同时可根据输入信号幅度自动切换量程，从而同时满足强振信号和弱振信号的监测，极大地扩大了测试的动态范围。
　　☆ 系统软件：
　　TDEC数据采集模块、卡、便携式采集器、爆破振动自记仪配套虚拟仪器应用软件，内嵌萨道夫斯基经验公式，能够根据试验数据自动计算出α值及k值，使用户可以按爆破安全规程控制装药量，适应爆破测振要求；软件带有工程标定功能，用户可事先输入传感器K系数，测试过程完成后，通过配套软件可立即读出爆破振动波形以及垂直、水平方向的速度分量、矢量和以及主频率，并且可以直接得到物理量的真实值，避免了电压值与物理量值之间的换算过程；软件还同时提供控制采集、读取数据、波形显示、数据处理、存盘、打印及通讯功能；测试报告自动生成；所有数据和图形可以直接发送到word中供用户自行编辑；具备全中文在线帮助，操作直观、便捷；支持WIN98/2K/XP操作系统。
　　☆ 部分专用测试及算法模块软件界面图：

　　
　　☆ 测试波形图举例：
下图为通过我公司多点工程爆破振动测试系统测得的爆破工程某测点实测曲线图，通过系统软件发送到MS-Word中自动生成，软件还可精确判读出图中波形的峰值数值（用户所关心的测试结果——振速最大值，红色圆圈标示部分）；同时还可以将与该波形曲线相关的测试参数表格发送到MS-Word中供用户排版、编辑以及生成测试报告，极大地方便了工程爆破测试工作。

　　☆ 结束语：
　　在我国，伴随着爆破技术的发展，对爆破地震效应的监测也基本形成了自己的系统和手段，TDEC系列工程爆破多点测振系统的出现使得测震工作又前进了一大步，系统组建灵活方便，使用简单快捷，工作稳定可靠，抗干扰能力强，软件功能强大，数据处理迅速，进一步推动了爆破振动测试仪器向智能化与小型化的发展，使爆破动态测量技术发展提高到一个新的阶段。目前，该系列测振系统已在国内爆破、大坝、桥梁、矿山、公路、铁路、隧道、水电、机车、地震台站、建筑等多个大中型施工项目中大量成功应用，取得了显著成效。