爆破振動危害遠(yuǎn)程監(jiān)測和工程控制研究項目摘要

由于爆破介質(zhì)不均勻性和地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜性、爆破施工方法不確定性，加之爆破測振行業(yè)沒有國家標(biāo)準(zhǔn)等因素，導(dǎo)致對爆破振動測量研究相對滯后和不規(guī)范，從而影響了我國爆破理論和技術(shù)的研究與發(fā)展。隨著計算機、網(wǎng)絡(luò)、通信、網(wǎng)格等信息技術(shù)的發(fā)展，給爆破測振研究提供了有力的工具。本課題擬綜合采用理論分析、仿真試驗、振動臺激振試驗和工程監(jiān)測試驗等相結(jié)合的方法，在構(gòu)建數(shù)字爆破遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，研究遠(yuǎn)程測振數(shù)據(jù)傳輸、交換、分析處理的網(wǎng)格模型及關(guān)鍵算法并搭建爆破振動危害遠(yuǎn)程測試平臺，通過開展爆破振動測試信號預(yù)處理方法研究，探尋爆破振動測試信號特征參數(shù)精確化提取技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上建立爆破振動參量高精度預(yù)報模型，進而研究工程爆破振動危害控制策略和方法。研究成果有助于提高爆破振動智能化監(jiān)測技術(shù)，對指導(dǎo)爆破工程設(shè)計、控制爆破地震的危害、制訂爆破測振標(biāo)準(zhǔn)、推動爆破理論研究和工程爆破新技術(shù)發(fā)展都具有重要意義。

由于爆破介質(zhì)不均勻性和地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜性、爆破施工方法不確定性，加之爆破測振行業(yè)沒有國家標(biāo)準(zhǔn)等因素，導(dǎo)致對爆破振動測量研究相對滯后和不規(guī)范，從而影響了我國爆破理論和技術(shù)的研究與發(fā)展。本課題綜合采用理論分析、仿真試驗、振動臺激振試驗和工程監(jiān)測試驗等相結(jié)合的方法，在構(gòu)建數(shù)字爆破遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，研究遠(yuǎn)程測振數(shù)據(jù)傳輸、交換、分析處理的網(wǎng)格模型及關(guān)鍵算法并搭建爆破振動危害遠(yuǎn)程測試平臺，通過開展爆破振動測試信號預(yù)處理方法研究，構(gòu)造了提升小波變換的消噪模型，給出了提升小波（包）變換消噪算法，指出閾值處理是提升小波消噪的關(guān)鍵；研究了不同頻帶下小波包重構(gòu)系數(shù)峰值衰減規(guī)律的基礎(chǔ)上，建立了基于小波包系數(shù)的爆破地震波預(yù)報模型；利用P2P文件系統(tǒng)，可以在不改變原有網(wǎng)格系統(tǒng)的前提下，實現(xiàn)在網(wǎng)格系統(tǒng)中的P2P文件傳輸；提出一種基于性價比模型的改進型蟻群優(yōu)化網(wǎng)格調(diào)度算法PPRACO，有效地加快了算法的收斂速度，降低了調(diào)度時間。研究成果有助于提高爆破振動智能化監(jiān)測技術(shù)，對指導(dǎo)爆破工程設(shè)計、控制爆破地震的危害、制訂爆破測振標(biāo)準(zhǔn)、推動爆破理論研究和工程爆破新技術(shù)發(fā)展都具有重要意義。 2100433B

在現(xiàn)代施工中，爆破施工技術(shù)廣泛應(yīng)用于高鐵隧道建設(shè)、公路及高速公路隧道建設(shè)、建筑物拆除、礦山開采等。由于施工環(huán)境工況復(fù)雜（包括施工現(xiàn)場地質(zhì)、爆破施工技術(shù)、周邊環(huán)境等），因此在爆破施工過程中風(fēng)險較大、難度較高。

很多爆破工程常常會在進行爆破作業(yè)時為了能客觀地說明爆破振動、空氣沖擊波、水激波和噪音對周邊環(huán)境及人們工作、生活的影響，對被保護目標(biāo)由于爆破引起的振動、空氣沖擊波和噪音進行實時監(jiān)測就顯得尤其重要。通過對隧道爆破振動進行監(jiān)測，一是可以了解和掌握爆破地震波的特征、傳播規(guī)律以及對周邊環(huán)境的影響、破壞機理等；二是根據(jù)測試結(jié)果可及時調(diào)整爆破參數(shù)和施工方法，制定防震措施，指導(dǎo)爆破安全作業(yè)，避免或減少爆破振動的危害作用。[1]

爆破振動智能監(jiān)測儀除了具備傳統(tǒng)的振動傳感器所具備的隧道爆破振動數(shù)據(jù)采集、A/D轉(zhuǎn)化功能（部分振動傳感器具有數(shù)據(jù)存儲的功能），還應(yīng)該具備能夠獨立完成數(shù)據(jù)分析、存儲、無線傳輸?shù)墓δ埽o需再配分析儀、測振儀），并具備集成化高、體積小、更便攜、可靠性強適應(yīng)各種惡劣隧道施工環(huán)境等優(yōu)點，由于在爆破施工現(xiàn)場需要對多個監(jiān)測點進行同步爆破振動監(jiān)測，因此爆破振動監(jiān)測智能傳感器還應(yīng)具備智能組網(wǎng)、同步測量的功能。爆破振動智能監(jiān)測儀運用物聯(lián)網(wǎng)、無線4G/5G通信、智能云、嵌入式軟件技術(shù)等新技術(shù)，從而使其智能化的優(yōu)勢體現(xiàn)，這是與傳統(tǒng)的隧道爆破振動監(jiān)測傳感器、振動檢測儀不同的。因此，爆破振動智能監(jiān)測儀在高鐵隧道建設(shè)、公路及高速公路隧道建設(shè)、、建筑物拆除、礦山開采等領(lǐng)域的爆破生產(chǎn)作業(yè)和試驗現(xiàn)場中使用。

通過使用爆破振動智能監(jiān)測儀對爆破施工現(xiàn)場多個監(jiān)測點位振動參數(shù)（三向速度、加速度）的同步實時監(jiān)測，實時采集各監(jiān)測點位相關(guān)振動數(shù)據(jù)，反映爆破施工產(chǎn)生的振動對周邊的影響。運用其高度集成化、一體化、智能化等特點保障爆破施工過程中的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)資料、生產(chǎn)安全，降低生產(chǎn)風(fēng)險。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了爆破振動監(jiān)測的基本原則、監(jiān)測設(shè)計、現(xiàn)場監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理與分析、報告編制、儀器要求、儀器的標(biāo)定與校準(zhǔn)等內(nèi)容。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于各種民用爆破工程第三方振動監(jiān)測工作，其他振動監(jiān)測工作可參照執(zhí)行。