CN114719963B - 一种智能爆破测振装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能爆破测振装置及使用方法，装置包括防护箱体和防护箱体内的中央处理模块、5G通讯模块、定位模块、测振仪、三分量速度传感器、电源模块、三分量速度传感器自动固定装置和摄像头；5G通讯模块、定位模块、测振仪、电源模块、三分量速度传感器自动固定装置和摄像头均与中央处理模块电气连接，三分量速度传感器在三分量速度传感器自动固定装置内部，测振仪与三分量速度传感器通过信号线连接。本发明在无人矿山、低温环境、测振地点不固定等情况下，通过5G通讯技术，实现远程自动定位、找到爆心方位，自动安装传感器、设置测振参数、采集振动数据、传输振动数据等功能。

Description

一种智能爆破测振装置及使用方法

技术领域

本发明涉及露天深孔爆破工程技术领域，特别涉及一种智能爆破测振装置及使用方法。

背景技术

爆破作为现阶段矿山建设和生产过程中无法替代的重要环节，大大提高了破碎岩石的效率，但是也产生了诸多危害效应，其中最严重的危害效应就是爆破振动。《爆破安全规程》(GB6722-2014)明确指出“D级以上爆破工程应进行爆破振动监测”，因此在实际爆破作业中常使用爆破测振仪进行监测。

矿区的各种恶劣复杂作业环境给矿山作业人员及矿山的正常安全生产带来了各种挑战。推进高效、绿色、安全的智慧矿山是未来必然的发展趋势，随着露天矿山无人化的发展，现有爆破测振装置不能顺应无人矿山未来发展趋势，因此需要一种智能爆破测振装置及使用方法，针对无人矿山建设，在不固定测振地点情况下，提供爆破振动智能监测，对智慧矿山发展具有重大意义。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明提供一种智能爆破测振装置及使用方法，在无人矿山、低温环境、测振地点不固定等情况下，通过5G通讯技术，实现远程自动定位、找到爆心方位，自动安装传感器、设置测振参数、采集振动数据、传输振动数据等功能。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种智能爆破测振装置，包括防护箱体和防护箱体内的中央处理模块、5G通讯模块、定位模块、测振仪、三分量速度传感器、电源模块、三分量速度传感器自动固定装置和摄像头；5G通讯模块、定位模块、测振仪、电源模块、三分量速度传感器自动固定装置和摄像头均与中央处理模块电气连接，三分量速度传感器在三分量速度传感器自动固定装置内部，测振仪与三分量速度传感器通过信号线连接。

还包括远程服务器，中央处理模块通过5G通讯模块与远程服务器数据交互，可以通过5G网络远程传输定位模块得到的位置信息、远程设置测振仪参数、控制测振仪采集数据、上传爆破测振仪数据至远程服务器，并下载远程服务器的调控指令。

所述防护箱体的外壳为高强度复合材质，防护箱体内部空间包括模块放置区、电源放置区、测振仪放置区、三分量速度传感器自动固定装置存放区；外壳内壁附着有保温缓冲层和加热器，保温缓冲层具有绝热保温及缓冲的作用，箱体内设有多个温度传感器，加热器和温度传感器均与中央处理模块相连接，对防护箱体内进行保温温度控制。

所述三分量速度传感器自动固定装置包括石膏桶、水箱、混合腔、旋转工作臂和方型盒，石膏桶和水箱通过管路与混合腔相连，混合腔通过下方的送料漏斗及送料阀门与方型盒相接，旋转工作臂通过底部的爪臂将三分量速度传感器夹持住，当爪臂松开时，三分量速度传感器落入其正下方的方型盒内。

所述的石膏桶上方有用来装石膏粉的料斗，下方有出料口及出料阀门与混合腔相接；水箱上方有用来补水的进水孔，下方有输水孔及输水阀与混合腔相接；混合腔内有搅拌器，下方有送料漏斗及送料阀门与方型盒相接。

所述的方型盒内部为倒梯形台结构，倒梯形台最底面为正方形，其边长比三分量速度传感器多10-12mm，方型盒底部为出口闸板。

所述旋转工作臂包括旋转驱动器、旋转杆、压力盘和爪臂，上部为旋转驱动器，其连接旋转杆，旋转杆下方连接压力盘，压力盘下部有橡胶护垫，压力盘四周对称分布四个爪臂，爪臂爪端具有橡胶护垫片，三分量速度传感器被四个爪臂固定，z方向垂直朝上，x、y方向水平。

还包括充电平台；所述的防护箱体还设有充电接口，电源模块与充电接口连接，通过充电接口在充电平台上充电；

所述的防护箱体顶部还设有太阳能板，太阳能板与电源模块连接。

所述一种智能爆破测振装置的使用方法，包括如下步骤：

1)利用无人运输车，将智能爆破测振装置由充电平台运送至待测点；

2)在监测爆破振动信号前，通过5G通讯模块远程上传定位模块得到其位置信息，远程调控中央处理模块设置测振仪及三分量速度传感器相关参数，中央处理模块基于温度传感器接收到的信息调控加热器，使智能爆破测振装置内部温度保持在各组件适应温度内，太阳能电板不断将光能变为电能储存在电源模块，在中央处理模块调控下给其他组件供电；

3)爆区预定引爆时间前30分钟，远程服务器通过5G通讯模块给中央处理模块下达传感器固定命令，中央处理模块调控开启摄像头，结合定位模块，找到爆区所在方位，启动旋转驱动器带动旋转杆使三分量速度传感器x轴方向对准爆区中心；

4)摄像头关闭，调控三分量速度传感器自动固定装置先打开水箱输水阀，再打开石膏桶出料阀门，同时混合腔内搅拌器开启，5s后两阀门关闭，待充分搅拌混合后，送料阀门打开，浆料通过送料阀门进入方型盒的倒梯形结构中后，送料阀门关闭；

5)启动旋转驱动器带动旋转杆压力盘平压三分量速度传感器，待其位置接触石膏浆料，出口闸板打开，使石膏浆料与被检面接触；

6)旋转杆压力盘继续下压过程中左右带动三分量速度传感器，有效防止粘连不均匀，避免三分量速度传感器与石膏之间存在气泡，提高三分量速度传感器与被检面的刚性连接，5分钟后，控制爪臂松开三分量速度传感器，旋转杆压力盘向上提升至设定的高度；

7)爆区预定引爆时间前10分钟，远程服务器通过5G通讯模块给中央处理模块下达测振仪启动采集命令；

8)采集完毕，中央处理模块将采集到的测振数据通过5G通讯模块远程上传至远程服务器，同时启动旋转驱动器带动旋转杆压力盘接触三分量速度传感器，四个爪臂固定住三分量速度传感器左右旋转，剥落石膏后向上提升至最高位置，出口闸板关闭，各模块依次关机；

9)利用无人运输车，将智能爆破测振装置运送至充电平台充电及补充石膏粉和水的储量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供一种智能爆破测振装置及使用方法，在无人矿山、低温环境、测振地点不固定等情况下，通过5G通讯技术，实现远程自动定位、找到爆心方位，自动安装传感器、设置测振参数、采集振动数据、传输振动数据等功能，顺应无人矿山未来发展趋势，对智慧矿山建设具有重要意义。

附图说明

图1是本发明的一种智能爆破测振装置的结构示意图；

图2是本发明的一种智能爆破测振装置的电气结构示意图

图3是本发明的三分量速度传感器自动固定装置的结构示意图；

图4是本发明的智能爆破测振装置的使用方法流程图。

图中：1-充电平台；2-充电接口；3-远程服务器；4-防护箱体；5-中央处理模块；6-5G通讯模块；7-定位模块；8-测振仪；9-三分量速度传感器；10-温度传感器；11-加热器；12-太阳能电板；13-电源模块；14-三分量速度传感器自动固定装置；15-摄像头；16-保温缓冲层；17-凹槽；18-模块放置区；19-电源放置区；20-测振仪放置区；21-三分量速度传感器自动固定装置存放区；22-石膏桶；23-水箱；24混合腔；25-旋转工作臂；26-料斗；27-出料口；28-出料阀门；29-进水孔；30-输水孔；31-输水阀；32-搅拌器；33-送料漏斗；34-送料阀门；35-方型盒；36-出口闸板；37-旋转驱动器；38-旋转杆；39-压力盘；40-橡胶护垫；41-爪臂；42-橡胶护垫片。

具体实施方式

以下结合附图对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。

如图1-图3所示，一种智能爆破测振装置，包括充电平台1、充电接口2、远程服务器3、防护箱体4、中央处理模块5、5G通讯模块6、定位模块7、测振仪8、三分量速度传感器9、温度传感器10、加热器11、太阳能电板12、电源模块13、三分量速度传感器自动固定装置14、摄像头15，5G通讯模块6、定位模块7、测振仪8、温度传感器10、加热器11、电源模块13、三分量速度传感器自动固定装置14、摄像头15都与中央处理模块5通过数据线连接，测振仪8与三分量速度传感器9通过信号线连接，三分量速度传感器9在三分量速度传感器自动固定装置14内部，太阳能电板12位于防护箱体4的上部并与电源模块13通过导线相接。

所述防护箱体4，其外壳为高强度复合材质，外壳内壁附着有保温缓冲层16和加热器11，保温缓冲层16具有绝热保温及缓冲的作用，防护箱体4外壁上部有放置太阳能电板12的凹槽17，防护箱体4侧面有充电接口2，可以通过接入充电平台1给电源模块13充电，防护箱体4内部空间包括模块放置区18、电源放置区19、测振仪放置区20、三分量速度传感器自动固定装置存放区21。

所述中央处理模块5与5G通讯模块6连接，与远程服务器3数据交互，可以通过5G网络远程传输定位模块7得到的位置信息、远程设置测振仪8参数、控制测振仪8采集数据、上传爆破测振仪8数据至远程服务器3，并下载远程服务器3的调控指令。

所述定位模块7为SUN-NVC500GPS+北斗高精度定位模块，可以精准定位智能爆破测振装置具体位置，有利于爆破振动数据的测量及装置找寻。

所述所选取的测振仪8、三分量速度传感器9型号可随技术进步不断更换。

所述温度传感器10和加热器11与中央处理模块5连接，温度传感器10可以实时监测防护箱体4内温度及其变化，并将温度信息传给中央处理模块5，中央处理模块5实时接收温度信息，调控加热器11使防护箱体4内温度保持在各组件适应温度内，确保智能爆破测振装置各模块适应温度下高效运行，延迟其使用寿命，使测振数据更精准。

所述太阳能电板12和电源模块13相接，可将太阳能转变为电能储存入电源模块13中，电源模块13在中央处理模块5调控下给各模块供电。

所述摄像头15为具有360°旋转且可夜视的高清摄像头，可以根据摄像头15结合定位模块7，找到爆区所在方位，便于三分量速度传感器9的x轴方向对准爆区中心。

所述三分量速度传感器自动固定装置14包括石膏桶22、水箱23、混合腔24、旋转工作臂25，石膏桶22上方有用来在充电平台1装石膏粉的料斗26，下方有出料口27及出料阀门28与混合腔24相接，水箱23上方有用来在充电平台1补水的进水孔29，下方有输水孔30及输水阀31与混合腔24相接，混合腔24内有搅拌器32，下方有送料漏斗33及送料阀门34与方型盒35相接，方型盒35内部为倒梯形台结构，倒梯形台最底面为正方形，其边长比三分量速度传感器9多10mm，方型盒35底部为出口闸板36，旋转工作臂25上部为旋转驱动器37，其连接旋转杆38，旋转杆38下方连接压力盘39，压力盘39下部有橡胶护垫40，压力盘39四周对称分布四个爪臂41，爪臂爪端具有橡胶护垫片42，三分量速度传感器9被四个爪臂41固定，z方向垂直朝上，x、y方向水平。

如图4所示，一种智能爆破测振装置的使用方法，包括如下步骤：

1)利用无人运输车，将智能爆破测振装置由充电平台1运送至待测点。

2)在监测爆破振动信号前，通过5G通讯模块6远程上传定位模块7得到其位置信息，远程调控中央处理模块5设置测振仪8及三分量速度传感器9相关参数，中央处理模块5基于温度传感器10接收到的信息调控加热器11，使智能爆破测振装置内部温度保持在各组件适应温度内，太阳能电板12不断将光能变为电能储存在电源模块13，在中央处理模块5调控下给其他组件供电。

3)爆区预定引爆时间前30分钟，远程服务器3通过5G通讯模块6给中央处理模块5下达传感器固定命令，中央处理模块5调控开启摄像头15，结合定位模块7，找到爆区所在方位，启动旋转驱动器37带动旋转杆38使三分量速度传感器9的x轴方向对准爆区中心。

4)摄像头15关闭，调控三分量速度传感器自动固定装置14先打开水箱23输水阀31，再打开石膏桶22出料阀门28，同时混合腔24内搅拌器32开启，5s后两阀门关闭，待充分搅拌混合后，送料阀门34打开，浆料通过送料阀门34进入方型盒的35倒梯形结构中后，送料阀门34关闭。

5)启动旋转驱动器37带动旋转杆38压力盘39平压三分量速度传感器9，待其位置接触石膏浆料，出口闸板36打开，使石膏浆料与被检面接触(出口闸板36位于防护箱体4底部，防护箱体4底部预留被检面的开口)。

6)旋转杆38压力盘39继续下压过程中左右带动三分量速度传感器9，有效防止粘连不均匀，避免三分量速度传感器9与石膏之间存在气泡，提高三分量速度传感器9与被检面的刚性连接，5分钟后，控制爪臂41松开三分量速度传感器9，旋转杆38压力盘39向上提升30mm。

7)爆区预定引爆时间前10分钟，远程服务器3通过5G通讯模块6给中央处理模块5下达测振仪8启动采集命令。

8)采集完毕，中央处理模块5将采集到的测振数据通过5G通讯模块6远程上传至远程服务器3，同时启动旋转驱动器37带动旋转杆38压力盘39接触三分量速度传感器9，四个爪臂41固定住三分量速度传感器9左右旋转，剥落石膏后向上提升至最高位置，出口闸板36关闭，各模块依次关机。

9)利用无人运输车，将智能爆破测振装置运送至充电平台1充电及补充石膏粉和水的储量。

实施例1：

河南栾川某钼矿山在无人矿山开采领域采用5G技术，安装了6个5G通信基站，实现无人采矿设备调试成功并投入使用。无人采矿作业的精准度、稳定性和工作效率均得到大幅度提高，在此钼矿布置了智能爆破测振装置，完善其爆破振动智能监测技术，推动矿山无人化发展进程。

具体工艺实施步骤如下：

1)利用无人运输车，将智能爆破测振装置由充电平台1运送至待测点。

2)在监测爆破振动信号前，通过5G通讯模块6远程上传定位模块7得到其位置信息，远程调控中央处理模块5设置测振仪8及三分量速度传感器9相关参数，中央处理模块5基于温度传感器10接收到的信息调控加热器11，使智能爆破测振装置内部温度保持在各组件适应温度内，太阳能电板12不断将光能变为电能储存在电源模块13，在中央处理模块5调控下给其他组件供电。

3)爆区预定引爆时间前30分钟，远程服务器3通过5G通讯模块6给中央处理模块5下达传感器固定命令，中央处理模块5调控开启摄像头15，结合定位模块7，找到爆区所在方位，启动旋转驱动器37带动旋转杆38使三分量速度传感器9的x轴方向对准爆区中心。

4)摄像头15关闭，调控三分量速度传感器自动固定装置14先打开水箱23输水阀31，再打开石膏桶22出料阀门28，同时混合腔24内搅拌器32开启，5s后两阀门关闭，待充分搅拌混合后，送料阀门34打开，浆料通过送料阀门34进入方型盒的35倒梯形结构中后，送料阀门34关闭。

5)启动旋转驱动器37带动旋转杆38压力盘39平压三分量速度传感器9，待其位置接触石膏浆料，出口闸板36打开，使石膏浆料与被检面接触。

6)旋转杆38压力盘39继续下压过程中左右带动三分量速度传感器9，有效防止粘连不均匀，避免三分量速度传感器9与石膏之间存在气泡，提高三分量速度传感器9与被检面的刚性连接，5分钟后，控制爪臂41松开三分量速度传感器9，旋转杆38压力盘39向上提升30mm。

7)爆区预定引爆时间前10分钟，远程服务器3通过5G通讯模块6给中央处理模块5下达测振仪8启动采集命令。

8)采集完毕，中央处理模块5将采集到的测振数据通过5G通讯模块6远程上传至远程服务器3，同时启动旋转驱动器37带动旋转杆38压力盘39接触三分量速度传感器9，四个爪臂41固定住三分量速度传感器9左右旋转，剥落石膏后向上提升至最高位置，出口闸板36关闭，各模块依次关机。

9)利用无人运输车，将智能爆破测振装置运送至充电平台1充电及补充石膏粉和水的储量。

实施例2：

河南城门山某铜矿山实现5G与矿业的融合，设计出矿用车联网平台的智能驾驶系统，完成采矿设备智能化基础改造，无人驾驶矿用卡车的控制精度达到了厘米级，实现5G远程遥控推土机的联合作业，在此铜矿布置了智能爆破测振装置，完善其爆破振动智能监测技术，推动矿山无人化发展进程。

具体工艺实施步骤如下：

1)利用无人运输车，将智能爆破测振装置由充电平台1运送至待测点。

2)在监测爆破振动信号前，通过5G通讯模块6远程上传定位模块7得到其位置信息，远程调控中央处理模块5设置测振仪8及三分量速度传感器9相关参数，中央处理模块5基于温度传感器10接收到的信息调控加热器11，使智能爆破测振装置内部温度保持在各组件适应温度内，太阳能电板12不断将光能变为电能储存在电源模块13，在中央处理模块5调控下给其他组件供电。

3)爆区预定引爆时间前30分钟，远程服务器3通过5G通讯模块6给中央处理模块5下达传感器固定命令，中央处理模块5调控开启摄像头15，结合定位模块7，找到爆区所在方位，启动旋转驱动器37带动旋转杆38使三分量速度传感器9的x轴方向对准爆区中心。

4)摄像头15关闭，调控三分量速度传感器自动固定装置14先打开水箱23输水阀31，再打开石膏桶22出料阀门28，同时混合腔24内搅拌器32开启，5s后两阀门关闭，待充分搅拌混合后，送料阀门34打开，浆料通过送料阀门34进入方型盒的35倒梯形结构中后，送料阀门34关闭。

5)启动旋转驱动器37带动旋转杆38压力盘39平压三分量速度传感器9，待其位置接触石膏浆料，出口闸板36打开，使石膏浆料与被检面接触。

6)旋转杆38压力盘39继续下压过程中左右带动三分量速度传感器9，有效防止粘连不均匀，避免三分量速度传感器9与石膏之间存在气泡，提高三分量速度传感器9与被检面的刚性连接，5分钟后，控制爪臂41松开三分量速度传感器9，旋转杆38压力盘39向上提升30mm。

7)爆区预定引爆时间前10分钟，远程服务器3通过5G通讯模块6给中央处理模块5下达测振仪8启动采集命令。

8)采集完毕，中央处理模块5将采集到的测振数据通过5G通讯模块6远程上传至远程服务器3，同时启动旋转驱动器37带动旋转杆38压力盘39接触三分量速度传感器9，四个爪臂41固定住三分量速度传感器9左右旋转，剥落石膏后向上提升至最高位置，出口闸板36关闭，各模块依次关机。

9)利用无人运输车，将智能爆破测振装置运送至充电平台1充电及补充石膏粉和水的储量。

实施例3：

河南某大型露天铁矿山签订5G战略合作协议，实现10台钻机、13台挖掘机和60台矿卡实现远程控制和无人驾驶，使露天矿区铲、装、运工序全部无人化，提高了生产效率和安全性，达到智慧矿山的要求，在此铁矿布置了智能爆破测振装置，完善其爆破振动智能监测技术，推动矿山无人化发展进程。

具体工艺实施步骤如下：

1)利用无人运输车，将智能爆破测振装置由充电平台1运送至待测点。

2)在监测爆破振动信号前，通过5G通讯模块6远程上传定位模块7得到其位置信息，远程调控中央处理模块5设置测振仪8及三分量速度传感器9相关参数，中央处理模块5基于温度传感器10接收到的信息调控加热器11，使智能爆破测振装置内部温度保持在各组件适应温度内，太阳能电板12不断将光能变为电能储存在电源模块13，在中央处理模块5调控下给其他组件供电。

3)爆区预定引爆时间前30分钟，远程服务器3通过5G通讯模块6给中央处理模块5下达传感器固定命令，中央处理模块5调控开启摄像头15，结合定位模块7，找到爆区所在方位，启动旋转驱动器37带动旋转杆38使三分量速度传感器9的x轴方向对准爆区中心。

4)摄像头15关闭，调控三分量速度传感器自动固定装置14先打开水箱23输水阀31，再打开石膏桶22出料阀门28，同时混合腔24内搅拌器32开启，5s后两阀门关闭，待充分搅拌混合后，送料阀门34打开，浆料通过送料阀门34进入方型盒的35倒梯形结构中后，送料阀门34关闭。

5)启动旋转驱动器37带动旋转杆38压力盘39平压三分量速度传感器9，待其位置接触石膏浆料，出口闸板36打开，使石膏浆料与被检面接触。

6)旋转杆38压力盘39继续下压过程中左右带动三分量速度传感器9，有效防止粘连不均匀，避免三分量速度传感器9与石膏之间存在气泡，提高三分量速度传感器9与被检面的刚性连接，5分钟后，控制爪臂41松开三分量速度传感器9，旋转杆38压力盘39向上提升30mm。

7)爆区预定引爆时间前10分钟，远程服务器3通过5G通讯模块6给中央处理模块5下达测振仪8启动采集命令。

8)采集完毕，中央处理模块5将采集到的测振数据通过5G通讯模块6远程上传至远程服务器3，同时启动旋转驱动器37带动旋转杆38压力盘39接触三分量速度传感器9，四个爪臂41固定住三分量速度传感器9左右旋转，剥落石膏后向上提升至最高位置，出口闸板36关闭，各模块依次关机。

9)利用无人运输车，将智能爆破测振装置运送至充电平台1充电及补充石膏粉和水的储量。

实施例4：

甘肃某大型山坡露天石灰石矿山，矿区平均海拔2800m,占地面积25km²,已建成带式输送机和破碎无人值守系统、电动机车无人驾驶系统、自动计量系统、自动取制样系统、汽运磅房无人值守系统、SKF设备在线监控系统等，在此矿山布置了智能爆破测振装置，完善了其爆破振动智能监测技术，推动矿山无人化发展进程。

具体工艺实施步骤如下：

1)利用无人运输车，将智能爆破测振装置由充电平台1运送至待测点。

2)在监测爆破振动信号前，通过5G通讯模块6远程上传定位模块7得到其位置信息，远程调控中央处理模块5设置测振仪8及三分量速度传感器9相关参数，中央处理模块5基于温度传感器10接收到的信息调控加热器11，使智能爆破测振装置内部温度保持在各组件适应温度内，太阳能电板12不断将光能变为电能储存在电源模块13，在中央处理模块5调控下给其他组件供电。

3)爆区预定引爆时间前30分钟，远程服务器3通过5G通讯模块6给中央处理模块5下达传感器固定命令，中央处理模块5调控开启摄像头15，结合定位模块7，找到爆区所在方位，启动旋转驱动器37带动旋转杆38使三分量速度传感器9的x轴方向对准爆区中心。

4)摄像头15关闭，调控三分量速度传感器自动固定装置14先打开水箱23输水阀31，再打开石膏桶22出料阀门28，同时混合腔24内搅拌器32开启，5s后两阀门关闭，待充分搅拌混合后，送料阀门34打开，浆料通过送料阀门34进入方型盒的35倒梯形结构中后，送料阀门34关闭。

5)启动旋转驱动器37带动旋转杆38压力盘39平压三分量速度传感器9，待其位置接触石膏浆料，出口闸板36打开，使石膏浆料与被检面接触。

6)旋转杆38压力盘39继续下压过程中左右带动三分量速度传感器9，有效防止粘连不均匀，避免三分量速度传感器9与石膏之间存在气泡，提高三分量速度传感器9与被检面的刚性连接，5分钟后，控制爪臂41松开三分量速度传感器9，旋转杆38压力盘39向上提升30mm。

7)爆区预定引爆时间前10分钟，远程服务器3通过5G通讯模块6给中央处理模块5下达测振仪8启动采集命令。

8)采集完毕，中央处理模块5将采集到的测振数据通过5G通讯模块6远程上传至远程服务器3，同时启动旋转驱动器37带动旋转杆38压力盘39接触三分量速度传感器9，四个爪臂41固定住三分量速度传感器9左右旋转，剥落石膏后向上提升至最高位置，出口闸板36关闭，各模块依次关机。

9)利用无人运输车，将智能爆破测振装置运送至充电平台1充电及补充石膏粉和水的储量。

以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。

Claims (7)

1.一种智能爆破测振装置，其特征在于，包括防护箱体和防护箱体内的中央处理模块、5G通讯模块、定位模块、测振仪、三分量速度传感器、电源模块、三分量速度传感器自动固定装置和摄像头；5G通讯模块、定位模块、测振仪、电源模块、三分量速度传感器自动固定装置和摄像头均与中央处理模块电气连接，三分量速度传感器在三分量速度传感器自动固定装置内部，测振仪与三分量速度传感器通过信号线连接；

所述三分量速度传感器自动固定装置包括石膏桶、水箱、混合腔、旋转工作臂和方型盒，石膏桶和水箱通过管路与混合腔相连，混合腔通过下方的送料漏斗及送料阀门与方型盒相接，旋转工作臂通过底部的爪臂将三分量速度传感器夹持住，当爪臂松开时，三分量速度传感器落入其正下方的方型盒内；

所述的石膏桶上方有用来装石膏粉的料斗，下方有出料口及出料阀门与混合腔相接；水箱上方有用来补水的进水孔，下方有输水孔及输水阀与混合腔相接；混合腔内有搅拌器，下方有送料漏斗及送料阀门与方型盒相接；

所述旋转工作臂包括旋转驱动器、旋转杆、压力盘和爪臂，上部为旋转驱动器，其连接旋转杆，旋转杆下方连接压力盘，压力盘下部有橡胶护垫，压力盘四周对称分布四个爪臂，爪臂爪端具有橡胶护垫片，三分量速度传感器被四个爪臂固定，z方向垂直朝上，x、y方向水平。

2.根据权利要求1所述的一种智能爆破测振装置，其特征在于，还包括远程服务器，中央处理模块通过5G通讯模块与远程服务器数据交互，可以通过5G网络远程传输定位模块得到的位置信息、远程设置测振仪参数、控制测振仪采集数据、上传爆破测振仪数据至远程服务器，并下载远程服务器的调控指令。

3.根据权利要求1所述的一种智能爆破测振装置，其特征在于，所述防护箱体的外壳为高强度复合材质，防护箱体内部空间包括模块放置区、电源放置区、测振仪放置区、三分量速度传感器自动固定装置存放区；外壳内壁附着有保温缓冲层和加热器，保温缓冲层具有绝热保温及缓冲的作用，箱体内设有多个温度传感器，加热器和温度传感器均与中央处理模块相连接，对防护箱体内进行保温温度控制。

4.根据权利要求1所述的一种智能爆破测振装置，其特征在于，所述的方型盒内部为倒梯形台结构，倒梯形台最底面为正方形，其边长比三分量速度传感器多10-12 mm，方型盒底部为出口闸板。

5.根据权利要求1所述的一种智能爆破测振装置，其特征在于，还包括充电平台；所述的防护箱体还设有充电接口，电源模块与充电接口连接，通过充电接口在充电平台上充电。

6.根据权利要求1所述的一种智能爆破测振装置，其特征在于，所述的防护箱体顶部还设有太阳能板，太阳能板与电源模块连接。

7.权利要求1-6任意一项所述一种智能爆破测振装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）利用无人运输车，将智能爆破测振装置由充电平台运送至待测点；

2）在监测爆破振动信号前，通过5G通讯模块远程上传定位模块得到其位置信息，远程调控中央处理模块设置测振仪及三分量速度传感器相关参数，中央处理模块基于温度传感器接收到的信息调控加热器，使智能爆破测振装置内部温度保持在各组件适应温度内，太阳能电板不断将光能变为电能储存在电源模块，在中央处理模块调控下给其他组件供电；

3）爆区预定引爆时间前30分钟，远程服务器通过5G通讯模块给中央处理模块下达传感器固定命令，中央处理模块调控开启摄像头，结合定位模块，找到爆区所在方位，启动旋转驱动器带动旋转杆使三分量速度传感器x轴方向对准爆区中心；

4）摄像头关闭，调控三分量速度传感器自动固定装置先打开水箱输水阀，再打开石膏桶出料阀门，同时混合腔内搅拌器开启，5 s后两阀门关闭，待充分搅拌混合后，送料阀门打开，浆料通过送料阀门进入方型盒的倒梯形结构中后，送料阀门关闭；

5）启动旋转驱动器带动旋转杆压力盘平压三分量速度传感器，待其位置接触石膏浆料，出口闸板打开，使石膏浆料与被检面接触；

6）旋转杆压力盘继续下压过程中左右带动三分量速度传感器，有效防止粘连不均匀，避免三分量速度传感器与石膏之间存在气泡，提高三分量速度传感器与被检面的刚性连接，5分钟后，控制爪臂松开三分量速度传感器，旋转杆压力盘向上提升至设定的高度；

7）爆区预定引爆时间前10分钟，远程服务器通过5G通讯模块给中央处理模块下达测振仪启动采集命令；

8）采集完毕，中央处理模块将采集到的测振数据通过5G通讯模块远程上传至远程服务器，同时启动旋转驱动器带动旋转杆压力盘接触三分量速度传感器，四个爪臂固定住三分量速度传感器左右旋转，剥落石膏后向上提升至最高位置，出口闸板关闭，各模块依次关机；

9）利用无人运输车，将智能爆破测振装置运送至充电平台充电及补充石膏粉和水的储量。