一种综合式长期水下爆破监测装置及监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种综合式长期水下爆破监测装置及监测方法，监测装置包括监测平台、中控箱、爆破数据采集系统、预警保护系统、供电系统、电源控制系统、通讯系统和电脑；监测平台漂浮在水上用于为海域侧各监测设备提供稳定平台；中控箱位于监测平台内；爆破数据采集系统用于采集水下爆破的爆破数据，将获取的数据传输至电脑；预警保护系统位于监测平台上用于提醒过往船只；供电系统用于为海域侧各监测设备供电；电源控制系统用于对各监测设备进行控制；通讯系统用于为陆域侧与海域侧监测设备提供远距离数据传输；电脑用于为整个监测装置的指令发出、数据收集、数据显示和数据存储。本发明专利技术有效降低设备费用，实现监测远程控制及长期不间断现场监测。不间断现场监测。不间断现场监测。

【技术实现步骤摘要】
一种综合式长期水下爆破监测装置及监测方法


[0001]本专利技术涉及水下爆破监测
，特别是涉及一种综合式长期水下爆破监测装置及监测方法。

技术介绍

[0002]近年来，水下爆破作业已被广泛应用于国民经济的许多领域，如沉管隧道、水电站、港口码头、桥梁等结构的建造，海洋湖泊、运河港湾航道的疏通，以及大坝的修建、沉船的打捞等领域。在大力利用水下爆破开发水下资源时，遇到了很多问题，其中重要的一点表现为爆破水中冲击波及振动危害。主要包括对附近水域中的水工结构物影响、对附近水面船舶的影响、对爆炸水域中水中生物以及对附近水域中工作人员的影响等。
[0003]目前，传统的水下爆破监测多为单点单次乘交通船进行，例如，中国专利公开号CN215893874U公开了一种综合式水下振动冲击波监测装置，其可实现水下爆破冲击波及振动的精准监测，但监测费时费力，且存在较大安全风险，远远不能满足现有施工安全监测管理需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术为解决现有技术存在的问题，提供了一种综合式长期水下爆破监测装置及监测方法，该监测装置结构设计合理、实用性高，监测方法操作简便、易于上手，可实现长期远距离高精度监测。
[0005]本专利技术是这样实现的，一种综合式长期水下爆破监测装置，包括监测平台、中控箱、爆破数据采集系统、预警保护系统、供电系统、电源控制系统、通讯系统和电脑；
[0006]所述监测平台漂浮在水上，用于为海域侧各监测设备提供稳定的平台；
[0007]所述中控箱位于监测平台内；r/>[0008]所述爆破数据采集系统，用于采集水下爆破的爆破数据，并将获取的数据传输至陆域侧的电脑；
[0009]所述预警保护系统位于监测平台上，用于提醒过往船只，保护监测设备安全；
[0010]所述供电系统，用于为海域侧各监测设备供电；
[0011]所述电源控制系统，用于对各监测设备进行电源使用控制；
[0012]所述通讯系统，用于为陆域侧与海域侧监测设备提供远距离数据传输；
[0013]所述电脑，用于为整个监测装置的指令发出、数据收集、数据显示和数据存储。
[0014]优选的，所述监测平台包括浮漂平台、配重块和锚链，所述浮漂平台漂浮在水上；所述配重块与浮漂平台连接、且位于浮漂平台下方；所述锚链一端与浮漂平台固定，另一端连接沉于水底的锚。
[0015]进一步优选的，所述浮漂平台为框架式结构，内部空间填充泡沫板。
[0016]优选的，所述爆破数据采集系统包括水下爆破冲击波及振动监测装置和超动态数据采集仪，水下爆破冲击波及振动监测装置和超动态数据采集仪电连接；所述水下爆破冲
击波及振动监测装置沉于水底，用于监测和反馈水下爆破的爆破数据；所述超动态数据采集仪位于中控箱内，与电脑通信连接，将采集的水下爆破的爆破数据传输至电脑并接受电脑的控制。
[0017]进一步优选的，所述水下爆破冲击波及振动监测装置包括爆破冲击波监测模块、爆破振动监测模块、标尺式拉力绳、浮球和压载重物；
[0018]所述爆破冲击波监测模块包括冲击波传感器、弹簧和冲击波框架，所述冲击波传感器上部固定安装在冲击波框架上，冲击波传感器下部通过弹簧固定安装在冲击波框架上，所述冲击波框架固定在标尺式拉力绳上，在位于爆破冲击波监测模块上方的所述标尺式拉力绳上安装浮球；
[0019]所述爆破振动监测模块包括压力密封罐和振动传感器，所述压力密封罐固定在标尺式拉力绳底部，所述振动传感器固定于压力密封罐内，压力密封罐内其余空间填充泡沫塑料，所述压力密封罐顶部开孔，并在开孔处设置用于引出数据线的锁扣式接头；所述压载重物环绕系紧于压力密封罐外围；
[0020]所述冲击波传感器和振动传感器分别通过各自的数据传输线与超动态数据采集仪的相应数据采集接口连接，用于监测和反馈水下爆破的爆破数据。
[0021]优选的，所述预警保护系统包括反光条、警示灯、避雷针和接地扁铁，所述反光条贴合在监测平台四周上部位置；所述警示灯和避雷针均安装在监测平台顶部高点位置，所述接地扁铁安装在监测平台底部，所述警示灯与电源控制系统连接，由电源控制系统的定时电源控制器控制；所述反光条和警示灯用于提醒过往船只，注意避让；所述避雷针用于避免雷雨天雷电影响各监测设备安全；所述接地扁铁用于将雷电导入大海及使各监测设备接地。
[0022]优选的，所述供电系统包括太阳能电池板、蓄电池和太阳能电池板控制器，所述太阳能电池板布置在监测平台上；所述太阳能电池板控制器位于中控箱内，分别与太阳能电池板、蓄电池电连接，用于将太阳能电池板发的电存储至蓄电池内，在太阳能电池板无供电状态下通过蓄电池供能，并调节蓄电池充放电；所述太阳能电池板控制器与电源控制系统的定时电源控制器和局域网电源控制器连接。
[0023]优选的，所述电源控制系统位于中控箱内，包括定时电源控制器、局域网电源控制器、稳压器和变压器，所述定时电源控制器与局域网电源控制器并联连接；所述定时电源控制器、局域网电源控制器均通过稳压器与通讯系统海域侧无线网桥和隔离交换机连接，所述局域网电源控制器依次通过变压器、稳压器与爆破数据采集系统的超动态数据采集仪连接。
[0024]优选的，所述通讯系统包括全向天线、定向天线、海域侧无线网桥、陆域侧无线网桥和隔离交换机，所述全向天线与海域侧无线网桥连接，所述全向天线安装在监测平台上，用于360
°
接受海域侧无线网桥信号，发送和接收数据；所述海域侧无线网桥与隔离交换机连接，所述隔离交换机与爆破数据采集系统的超动态数据采集仪及电源控制系统的局域网电源控制器连接；所述定向天线通过陆域侧无线网桥与电脑连接；海域侧无线网桥和陆域侧无线网桥用于为陆域侧与海域侧提供远程局域网连接。
[0025]一种综合式长期水下爆破监测方法，包括如下步骤：
[0026]利用船只将各监测设备装置运送到具体位置，将浮漂平台放在水面，安装配重块
及锚链。根据GPS定位确定监测位置，安装爆破数据采集系统的水下爆破冲击波及振动监测装置；
[0027]全部布设到位后，测试远程连接及模拟监测，全部完成后撤离现场；
[0028]开启爆破监测及数据传输：在将进行爆破监测前一段时间，定时电源控制器通电，待无线网桥连通后，控制局域网电源控制器开启通讯系统供电，待准备测量前开启爆破数据采集系统供电；通过远程局域网连接超动态数据采集仪，开启监测，获取超动态数据采集仪实时采集的数据；
[0029]待监测结束后，将监测数据导入电脑即可；
[0030]监测结束后若短时间无需要，可远程控制超动态数据采集仪暂停监测及关机，然后控制局域网电源控制器依次关闭爆破数据采集系统及通讯系统的供电。
[0031]其中，所述供电系统的工作模式分为定时待机模式、长期待机模式和监测模式，根据所述供电系统和电源控制系统制定合理的电源使用策略：非监测期，采用定时电源控制器控制海域侧的通讯系统供电，减少待机能耗；定时供电时，通过局域网电源控制器将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种综合式长期水下爆破监测装置，其特征在于，包括监测平台、中控箱、爆破数据采集系统、预警保护系统、供电系统、电源控制系统、通讯系统和电脑；所述监测平台漂浮在水上，用于为海域侧各监测设备提供稳定的平台；所述中控箱位于监测平台内；所述爆破数据采集系统，用于采集水下爆破的爆破数据，并将获取的数据传输至陆域侧的电脑；所述预警保护系统位于监测平台上，用于提醒过往船只，保护监测设备安全；所述供电系统，用于为海域侧各监测设备供电；所述电源控制系统，用于对各监测设备进行电源使用控制；所述通讯系统，用于为陆域侧与海域侧监测设备提供远距离数据传输；所述电脑，用于为整个监测装置的指令发出、数据收集、数据显示和数据存储。2.根据权利要求1所述的综合式长期水下爆破监测装置，其特征在于，所述监测平台包括浮漂平台、配重块和锚链，所述浮漂平台漂浮在水上；所述配重块与浮漂平台连接、且位于浮漂平台下方；所述锚链一端与浮漂平台固定，另一端连接沉于水底的锚。3.根据权利要求2所述的综合式长期水下爆破监测装置，其特征在于，所述浮漂平台为框架式结构，内部空间填充泡沫板。4.根据权利要求1所述的综合式长期水下爆破监测装置，其特征在于，所述爆破数据采集系统包括水下爆破冲击波及振动监测装置和超动态数据采集仪，水下爆破冲击波及振动监测装置和超动态数据采集仪电连接；所述水下爆破冲击波及振动监测装置沉于水底，用于监测和反馈水下爆破的爆破数据；所述超动态数据采集仪位于中控箱内，与电脑通信连接，将采集的水下爆破的爆破数据传输至电脑并接受电脑的控制。5.根据权利要求4所述的综合式长期水下爆破监测装置，其特征在于，所述水下爆破冲击波及振动监测装置包括爆破冲击波监测模块、爆破振动监测模块、标尺式拉力绳、浮球和压载重物；所述爆破冲击波监测模块包括冲击波传感器、弹簧和冲击波框架，所述冲击波传感器上部固定安装在冲击波框架上，冲击波传感器下部通过弹簧固定安装在冲击波框架上，所述冲击波框架固定在标尺式拉力绳上，在位于爆破冲击波监测模块上方的所述标尺式拉力绳上安装浮球；所述爆破振动监测模块包括压力密封罐和振动传感器，所述压力密封罐固定在标尺式拉力绳底部，所述振动传感器固定于压力密封罐内，压力密封罐内其余空间填充泡沫塑料，所述压力密封罐顶部开孔，并在开孔处设置用于引出数据线的锁扣式接头；所述压载重物环绕系紧于压力密封罐外围；所述冲击波传感器和振动传感器分别通过各自的数据传输线与超动态数据采集仪的相应数据采集接口连接，用于监测和反馈水下爆破的爆破数据。6.根据权利要求1所述的综合式长期水下爆破监测装置，其特征在于，所述预警保护系统包括反光条、警示灯、避雷针和接地扁铁，所述反光条贴合在监测平台四周上部位置；所述警示灯和避雷针均安装在监测平台顶部高点位置，所述接地扁铁安装在监测平台底部，所述警示灯与电源控制系统连...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙文豪，刘钊，于健，刘成洲，满伟，张国梁，
申请(专利权)人：中交第一航务工程局有限公司天津港湾工程质量检测中心有限公司满伟，
类型：发明
国别省市：