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☆ 前言：
隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，測(cè)振儀器也有了較大的進(jìn)展。國(guó)內(nèi)外一些廠家和科研單位都研究和開(kāi)發(fā)出了新一代的測(cè)振儀器，它克服了現(xiàn)有測(cè)試系統(tǒng)的許多缺點(diǎn)。TDEC在多年從事動(dòng)態(tài)測(cè)試產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)爆破振動(dòng)對(duì)測(cè)試儀器的要求，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，研制出了新一代的爆破振動(dòng)信號(hào)自記儀，該系列儀器具有體積小，重量輕、靈敏度高、功能多、使用方便、自動(dòng)化程度高、內(nèi)存容量大、數(shù)據(jù)傳輸接口多樣等優(yōu)點(diǎn)，為多點(diǎn)工程爆破振動(dòng)的測(cè)試提供了極佳的解決方案。
☆ 測(cè)試要求：
◆ 測(cè)振儀能夠自帶電池供電，且可以自由安放于測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)任何位置，方便布線；
◆ 測(cè)振儀要輕巧、便攜，外殼堅(jiān)固，抗沖擊、振動(dòng)能力強(qiáng)；
◆ 測(cè)振儀各個(gè)數(shù)據(jù)記錄通道應(yīng)有一定的數(shù)據(jù)記錄長(zhǎng)度，能夠保證記錄下現(xiàn)場(chǎng)爆破中各測(cè)點(diǎn)的地震波最大值；
◆ 測(cè)振儀應(yīng)具有多檔量程，每個(gè)通道能夠單獨(dú)設(shè)置，并且能夠在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)方便改動(dòng)，適應(yīng)不同的傳感器安裝位置；
◆ 提供配套測(cè)振軟件，能夠根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)推算裝藥量、振速等，便于調(diào)整爆破參數(shù)；
◆ 能夠根據(jù)記錄下來(lái)的波形及數(shù)據(jù)自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告。
☆ 系統(tǒng)功能特點(diǎn)：
◆ 采用TDEC的UBOX-5016或UBOX-20016爆破振動(dòng)信號(hào)自記儀，與速度傳感器相連，組成多點(diǎn)工程爆破振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)；
◆ 分布式數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)振，儀器自帶電池供電，可分別自由安放，各點(diǎn)獨(dú)立工作，自動(dòng)完成數(shù)據(jù)采集和存貯，不需現(xiàn)場(chǎng)布線，采用低功耗技術(shù)，具有高可靠的掉電保護(hù)功能，關(guān)電后數(shù)據(jù)不丟失；
◆ 測(cè)振儀能夠根據(jù)事先的設(shè)置自動(dòng)記錄爆破時(shí)產(chǎn)生的地震波波形，方便得到每個(gè)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)信號(hào)振速最大值；
◆ 每個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)記錄長(zhǎng)度為128K 字節(jié)（UBOX-5016），或64K字節(jié)（UBOX-20016，可擴(kuò)至128K字節(jié)）；
◆ 每通道最高采樣率為50KSps（UBOX-5016）或200KSps（UBOX-20016），可以向下分多檔程控，適應(yīng)各種頻率的地震波采集；
◆ 測(cè)振儀具有多檔可程控量程，每個(gè)通道都能夠單獨(dú)設(shè)置，能夠在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)方便改動(dòng)，適應(yīng)不同的傳感器安裝位置；
◆ UBOX-5016爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀獨(dú)特的浮點(diǎn)放大功能，可根據(jù)輸入信號(hào)幅度自動(dòng)切換量程，從而同時(shí)滿足強(qiáng)振信號(hào)和弱振信號(hào)的監(jiān)測(cè)，極大地?cái)U(kuò)大了測(cè)試的動(dòng)態(tài)范圍。
◆ UBOX-5016爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀具有可預(yù)定義的四套參數(shù)表，單鍵設(shè)置，靈活方便。
◆ 輕小便攜，金屬封裝，堅(jiān)固耐用，具備抗振、抗沖擊特性，能夠適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)爆破試驗(yàn)要求；
◆ 系統(tǒng)軟件內(nèi)嵌薩道夫斯基經(jīng)驗(yàn)公式，能夠根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算出α值及k值，使用戶(hù)可以按爆破安全規(guī)程控制裝藥量，適應(yīng)爆破測(cè)振要求；
◆ 系統(tǒng)軟件提供控制采集、工程標(biāo)定、讀取數(shù)據(jù)、波形顯示、數(shù)據(jù)處理、存盤(pán)、打印及通訊功能；
◆ 測(cè)試報(bào)告自動(dòng)生成，所有數(shù)據(jù)和圖形可以直接發(fā)送到word中供用戶(hù)自行編輯。
☆ 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：
◆ 爆破現(xiàn)場(chǎng)布置示意圖如下所示：
◆ 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說(shuō)明及產(chǎn)品選型：
整套系統(tǒng)由多個(gè)我公司UBOX-5016或UBOX-20016爆破振動(dòng)信號(hào)自記儀（監(jiān)測(cè)儀）與垂直向、水平向速度傳感器有機(jī)構(gòu)成，根據(jù)測(cè)試要求的不同，可以選用不同型號(hào)的測(cè)振儀。在爆破現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試前，用戶(hù)只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)置后啟動(dòng)采集，即可撤離現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)?shù)卣鸩ㄐ盘?hào)傳來(lái)時(shí)，測(cè)振儀會(huì)自動(dòng)記錄下整個(gè)地震波的動(dòng)態(tài)波形，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)，然后可通過(guò)USB接口與臺(tái)式或筆記本電腦連接，利用配套軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。兩種測(cè)振儀的性能比較見(jiàn)下表：
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UBOX-5016 |
UBOX-20016 |
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模擬輸入通道數(shù)/臺(tái) |
2/3/4通道/臺(tái)(可選) |
2/3/4通道/臺(tái)(可選) |
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數(shù)據(jù)采集方式 |
并行同步 |
并行同步 |
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數(shù)據(jù)傳輸接口 |
RS232接口
USB2.0接口 |
RS232接口
USB2.0接口 |
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每通道緩存深度 |
128K字節(jié) |
64K字節(jié)（可擴(kuò)至128K字節(jié)） |
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每通道最高采樣率 |
200KSps(浮點(diǎn)模式下50KSps） |
200KSps |
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量程分檔 |
±1V～±10V，4檔程控（啟用浮點(diǎn)放大功能時(shí)，無(wú)需人工設(shè)置） |
±1V～±10V，4檔程控 |
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A/D分辨率 |
16Bit |
16Bit |
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采集參數(shù)設(shè)置方式 |
4套自定義配置參數(shù)設(shè)置，現(xiàn)場(chǎng)可隨需要隨時(shí)更改 |
現(xiàn)場(chǎng)連接筆記本電腦設(shè)置，完畢后脫機(jī)工作 |
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浮點(diǎn)功能 |
有 |
無(wú) |
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電池充電狀態(tài)顯示 |
有 |
無(wú) |
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預(yù)置4套參數(shù)設(shè)置 |
有 |
無(wú) |
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分段存儲(chǔ)/多次觸發(fā) |
有 |
有 |
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掉電數(shù)據(jù)保護(hù) |
有 |
有 |
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通道自檢 |
有 |
有 |
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自校準(zhǔn)功能 |
有 |
有 |
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實(shí)時(shí)傳輸 |
有 |
有 |
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欠壓指示功能 |
有 |
有 |
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整機(jī)重量（含電池） |
0.9kg |
1.1kg |
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供 電 |
可充電鋰電池、外接直流電源供電或USB線連接充電 |
可充電電池或外接直流電源供電 |
本系統(tǒng)可根據(jù)測(cè)試需要選擇不同的測(cè)振儀。需要指出的是，對(duì)于工程爆破中需要多次分段爆破、自適應(yīng)信號(hào)強(qiáng)弱的測(cè)試場(chǎng)合，需要選擇具有浮點(diǎn)放大、預(yù)定義參數(shù)設(shè)置、分段存儲(chǔ)、自動(dòng)記錄、多次觸發(fā)功能的UBOX-5016，它將內(nèi)置的SRAM存儲(chǔ)器分成多段，每段記錄一次有效觸發(fā)前后的數(shù)據(jù)，每次記錄完畢后自動(dòng)進(jìn)入下一段存儲(chǔ)區(qū)域，并等待下一次觸發(fā)；同時(shí)可根據(jù)輸入信號(hào)幅度自動(dòng)切換量程，從而同時(shí)滿足強(qiáng)振信號(hào)和弱振信號(hào)的監(jiān)測(cè)，極大地?cái)U(kuò)大了測(cè)試的動(dòng)態(tài)范圍。
☆ 系統(tǒng)軟件：
TDEC數(shù)據(jù)采集模塊、卡、便攜式采集器、爆破振動(dòng)自記儀配套虛擬儀器應(yīng)用軟件，內(nèi)嵌薩道夫斯基經(jīng)驗(yàn)公式，能夠根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算出α值及k值，使用戶(hù)可以按爆破安全規(guī)程控制裝藥量，適應(yīng)爆破測(cè)振要求；軟件帶有工程標(biāo)定功能，用戶(hù)可事先輸入傳感器K系數(shù)，測(cè)試過(guò)程完成后，通過(guò)配套軟件可立即讀出爆破振動(dòng)波形以及垂直、水平方向的速度分量、矢量和以及主頻率，并且可以直接得到物理量的真實(shí)值，避免了電壓值與物理量值之間的換算過(guò)程；軟件還同時(shí)提供控制采集、讀取數(shù)據(jù)、波形顯示、數(shù)據(jù)處理、存盤(pán)、打印及通訊功能；測(cè)試報(bào)告自動(dòng)生成；所有數(shù)據(jù)和圖形可以直接發(fā)送到word中供用戶(hù)自行編輯；具備全中文在線幫助，操作直觀、便捷；支持WIN98/2K/XP操作系統(tǒng)。
☆ 部分專(zhuān)用測(cè)試及算法模塊軟件界面圖：
☆ 測(cè)試波形圖舉例：
下圖為通過(guò)我公司多點(diǎn)工程爆破振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)得的爆破工程某測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)曲線圖，通過(guò)系統(tǒng)軟件發(fā)送到MS-Word中自動(dòng)生成，軟件還可精確判讀出圖中波形的峰值數(shù)值（用戶(hù)所關(guān)心的測(cè)試結(jié)果——振速最大值，紅色圓圈標(biāo)示部分）；同時(shí)還可以將與該波形曲線相關(guān)的測(cè)試參數(shù)表格發(fā)送到MS-Word中供用戶(hù)排版、編輯以及生成測(cè)試報(bào)告，極大地方便了工程爆破測(cè)試工作。
☆ 結(jié)束語(yǔ)：
在我國(guó)，伴隨著爆破技術(shù)的發(fā)展，對(duì)爆破地震效應(yīng)的監(jiān)測(cè)也基本形成了自己的系統(tǒng)和手段，TDEC系列工程爆破多點(diǎn)測(cè)振系統(tǒng)的出現(xiàn)使得測(cè)震工作又前進(jìn)了一大步，系統(tǒng)組建靈活方便，使用簡(jiǎn)單快捷，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，軟件功能強(qiáng)大，數(shù)據(jù)處理迅速，進(jìn)一步推動(dòng)了爆破振動(dòng)測(cè)試儀器向智能化與小型化的發(fā)展，使爆破動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)發(fā)展提高到一個(gè)新的階段。目前，該系列測(cè)振系統(tǒng)已在國(guó)內(nèi)爆破、大壩、橋梁、礦山、公路、鐵路、隧道、水電、機(jī)車(chē)、地震臺(tái)站、建筑等多個(gè)大中型施工項(xiàng)目中大量成功應(yīng)用，取得了顯著成效。
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