L20爆破测振仪使用手册.docx
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L20爆破测振仪使用手册
L20智能记录型爆破测振仪
——操作手册2014-12版
手册说明
1.本手册阐述了爆破测振工作的流程和规范；
2.适用于L20智能记录型爆破测振仪；
3.随机不附操作说明书，如有需要请致电索取；
4.仪器改良或升级，恕交博不另行通知；
5.手册中将“L20智能记录型爆破测振仪”简称为L20。
售后服务：
、
资料获取：
http：
//
仪器检验：
注：
仪器检验含标定灵敏度系数，请妥善保管！
名词解释
爆破有害效应
爆破时对爆区附近保护对象可能产生的有害影响，如爆破引起的地震、个别飞散物、空气冲击波、噪声、水中冲击波、动水压力、浪涌、粉尘、有毒气体等。
爆破安全监测
采用仪器设备等手段对爆破引起的有害效应进行测试与监控，判断爆破是否对保护对象产生有害影响，用于监督和指导爆破施工。
监测点
简称测点，即布置监测仪器及宏观调查的位置。
单段爆破药量
采用延时爆破技术，每段爆破的炸药总量
爆破地震
爆炸能量引起爆区周围介质质点沿其平衡位置往返运动而形成地震波，地震波向外扰动传播过程中造成相关介质质点振动过程的总和，称为爆破振动。
质点振动速度
地震波作用下，介质质点往返运动的速度。
质点振动加速度
地震波作用下，引发介质质点往复运动速度随时间的变化率。
主频频率
振动过程中介质质点最卓越主频相的振动频率。
校准
在规定的条件下，为了确定测量仪器、测量系统的示值或事物量具、参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复线的量值之间关系的操作。
量程
仪器量化爆破振动速度的范围。
持续时长
测点运动从开始到全部停止所持续的时间。
记录时长
手动模式下，设置仪器记录爆破振动信号的时长。
一、方案制定
监测目的…………………………………………………04
监测项目…………………………………………………04
测点布置…………………………………………………04
选择仪器…………………………………………………06
预期成果…………………………………………………07
二、测试准备
现场勘查…………………………………………………09
记录测量…………………………………………………09
软件安装…………………………………………………09
设备准备…………………………………………………10
三、现场监测
探头安装…………………………………………………12
信号采集…………………………………………………14
预览结果…………………………………………………16
四、数据通讯
直接通讯…………………………………………………17
无线通讯…………………………………………………18
五、数据处理
数据导出…………………………………………………19
仪器操作…………………………………………………20
基础分析…………………………………………………21
数据简报…………………………………………………23
影响评价…………………………………………………24
衰减分析…………………………………………………26
六、注意事项
注意事项…………………………………………………27
七、保修条款
保修条款…………………………………………………28
一：
方案制定
1.监测目的
评价爆破振动对建筑（构）物、设施设备和其他保护物的影响，简称影响评价；
测量爆破振动传播规律，验证施工设计方案安全性，指导爆破施工，简称衰减分析；
注:
监测目的可以是单一的影响评价或衰减计算，也可以是多个，在实际使用过程中请灵活应用。
2.监测项目
振动速度，即地震波作用下介质质点往返运动的速度；
振动加速度，即地震波作用下引发介质质点往复运动速度随时间的变化率；
监测项目的选择
1.地面建筑物、电站（厂）中心控制室设备、隧道与巷道、岩石高边坡和新浇大体积混凝土的爆破振动判据，监测项目采用保护对象所在地基础质点峰值振动速度和主振频率；
2.采用速度反应谱进行数值分析时，可不进行质点振动加速度监测；
3.核电站及受地震惯性力控制的精密仪器仪表等特殊保护对象，应采用爆破振动加速度作为安全判据。
3.测点布置
3.1影响评价布点原则
在有代表性的建筑物基础上布置质点振动速度测点；
距爆区边缘最近的建构物、设施设备和其他保护物；
临近爆区有多个保护物时，宜选择抗震结构最弱的布点；
文物古建筑物或特别重要的建（构）筑物、设施；
敏感区域或振动影响争议性较大的部位。
3.2衰减分析布点原则
测量振动传播规律时，测点宜布置在具有代表性的重点监测断面上；
测点至爆源的距离，按近密远疏的对数规律布置，测点数应不少于5个；
测点需要安装在完整的基岩上；
最近的测点位于爆区边缘10米内。
3.3典型布点
典型布点1：
地面建筑物
1.建筑物振动控制点位于建筑物的基础上或基础底板主要承重外墙底部；
2.高于四层（12米）的建筑物，应每隔四层并在顶层设置测点；
3.长度大于10米的建构物，应沿水平方向每隔约10米设置一个测点；
4.对精密仪器和其他装置进行振动监测时，测点应设置在基础或者设备的构件上。
典型布点2：
隧道与巷道
1.隧道和巷道的爆破振动控制点位于距离爆源10-15m处；
2.地下厂房开挖爆破时，测点布置在边墙侧，最近测点宜布置在距爆区边缘10米范围内；
3.洞间距离小于1.5倍平均洞径的相邻洞爆破时，邻洞和本洞均布置监测点。
典型布点3：
岩石高边坡
1.高边坡的爆破振动控制点为上一级马道的内侧坡脚；
2.测点数不少于3个，最近测点宜布置在距离爆区边缘10m范围内；
3.边坡体内有地下洞室，距离爆破区最近洞壁上离地板约1/3洞高处布置相应测点；
4.岩体内布置质点测点，测点距表面3-5m。
典型布点4：
平行交叉线
1.新建隧道与既有隧道平行或交叉，交叉点及迎爆面方向设置2-3个重点监测断面；
2.在每个监测断面的两侧边墙、隧道地板、拱顶宜设置监测点；
3.当新建隧道在既有隧道上方时，拱顶应设监测点，下方时根据安装难易、最小近距而定；
4.根据施工进度，随时调整监测断面和监测点。
4.选择仪器
爆破测振仪分为速度型和加速度型两种，在选购前应确定监测项目（加速度/速度），明确监测项目后按照下述要求选择。
4.1仪器必须满足的要求
a）仪器应满足计量法规要求，具有CMC标识，能够通过CMA机构检测；
b）仪器应符合爆破振动监测所需要的量程和精度；
c）仪器应满足抗（低）高温、防潮及防水等测试环境要求；
d）用于司法鉴定的测试设备应具有现场实时显示实测物理量的功能；
e）仪器应具有与之配套的分析系统，支持监测数据的分析和输出；
4.2选购时还需要考虑
f）仪器应该满足三分量同步测试的要求，配三分量速度/加速度探头；
g）仪器应该满足独立监测振动的需要，内置电源和存储器；
h）仪器应该安装、操作方便，宜实现自动监测；
i）仪器的记录和分析系统应该兼容速度/加速度测试；
j）用于防爆环境下的仪器，应具有防爆产品合格证；
图1.L20智能记录型爆破测振仪
4.3爆破测振仪L20
成都交博科技有限公司生产的L20（速度）型爆破测振仪,该爆破测振仪具有轻便灵巧、抗振、抗电磁干扰、低噪声、高可靠性等特性；在公路、铁路、隧道、桥梁、采矿、地质勘探、水利水电工程爆破和国防科研中应用广泛，能够满足爆破振动测试要求。
L20（速度）型爆破测振仪主要技术指标
项目
技术参数
通道数
并行3通道/台
采样率
最高50Ksps/通道,1-20Ksps连续可调
A/D精度
24bit，1677万个量化台阶
量程
频率1-500Hz
速度0.00035-35.5cm/s
测量精度
测量精度5%、
读数精度0.01%
时钟精度±5s/月
记录时长
1-600s连续可调或任一时长
触发电平
0.01-35.5cm/s连续可调/加速度
触发方式
内触发，±0.5的延时
显示
3.5寸LCD液晶屏，预览幅值、频率、波形
存储
8G，存储4096段10秒10K采样率数据
电池
可充电锂电池供电，连续工作24h
注：
L20出厂时附中国测试技术研究院的产品检测证书。
5.预期成果
爆破振动监测活动中提交的成果，往往由数据简报、评价报告、衰减报告三类构成；而成果提交需要根据测试要求分阶段或一次性提交。
5.1成果描述
数据简报包括爆破参数、测点位置、实测数据、测试过程中的现场照片等内容；
评价报告包括目标测点安全允许范围、测点实测数据、评价结论等内容；
衰减报告主要含衰减计算过程和预测速度、距离、装药量等相关信息。
5.2成果提交
有成果提交周期规定的监测项目，按规定提交，无成果提交周期规定的监测项目，可遵循如下原则：
a）数据简报一般采用周期性提交，如按旬报或月报形式发送报告；
b）当测试数据超过相应的控制标准时，应在24小时内报告相关部门；
c）在现场监测工作结束后的7-10个工作日内，提交衰减报告。
二、测试准备
1.现场勘查
1.1目标测点的勘察
通过对目标测点的勘察，选择传感器安装方式；
通过对目标测点地质、地形条件的勘察，为采集参数设置提供经验依据。
1.2目标保护物宏观调查
在振动出现之前对建筑物进行检查，并用图标报告裂缝和其他损伤；
在振动出现之后对同一建筑物进行检测；
对观察到的损伤进行评价。
2.记录测量
2.1爆破参数
钻孔：
孔数、孔深、孔距、排距
药量：
单孔装药量、最大段药量、总装药量
起爆：
孔内雷管、孔间雷管、排间雷管、分段数
爆破参数用于监测报告对振动源的描述，为采集参数设置提供经验依据。
2.2测点位置
爆破位置：
X=经度Y=纬度H=高程
测点位置：
X=经度Y=纬度H=高程
测点位置用于衰减计算中爆源距离的确定，也可用于监测报表中描述测点；
在实际测试中，严格控制测量误差，推荐使用全站仪和CPS测定；
应按监测设计要求布置测点，统一编号并绘制测点布置图；
测点布置时，宜提供每个测点的位置、高程、爆源距离。
3.软件安装
3.1安装环境
为正常运行本软件，需要计算机软、硬件环境的最低配置要求如下：
CPU类型：
奔腾Ⅲ500MHz以上
内存容量：
128MB以上
硬盘容量：
100MB以上剩余空间
Windows98以上操作系统
办公软件：
word2003及以上版本，不支持WPS；
推荐使用1GHz以上CPU，512MB以上的内存
3.2安装步骤
打开安装光盘中的安装软件，双击“setup”，反复点击“下一步”直至安装完成。
注：
初次安装时，杀毒软件可能会跳出拦截画面，请“解除阻止”。
4.设备准备
4.1时间校准
仪器与计算机通讯后，在“设置-时间同步”栏内，对仪器进行时间同步；准确的时间便于振动数据的查找和甄选。
4.2电池充电
现场测试时，仪器剩余电量不宜低于50%；
充电状态时指示灯为红色，充满后变为绿色；
一次完整充电周期大约为5-8小时。
4.3.存储空间
存储空间不足时，在仪器“文件浏览”中选定要删除的文件，长按取消键2秒后，弹出删除界面，点击确定删除文件；
或通过软件对存储器进行格式化，格式化时需谨慎操作，避免数据丢失。
4.4校准零点
长时间未使用的仪器，易出现零点偏移，此时需要对仪器进行校准，解决漂移问题；
校准零点时采用厂家校准软件，建议由仪器厂家技术人员指导操作。
4.5安装辅助
安装辅助工具准备时，需要根据安装方式、安装要求、测试方式等综合考虑，准备周全；
辅助材料：
夹具、粘结剂等；
辅助工具：
钻机、发电机、膨胀螺钉等；
辅助配件：
报警模块、距离扩展装置等。
三、现场监测
1.探头安装
1.1探头安装原则
1.安装前，应根据测点布置情况对测点及其传感器进行统一编号；
2.安装在建筑物构建上的传感器和监测单元的质量应不大于该建筑物或所测物构建质量的10%，而且安装要尽量做到坚固、轻巧；
3.应对传感器安装部位的岩石介质或基础表面进行清理、清洗，速度传感器与被测目标的表面形成刚性连接；在轻质混凝土构件上应该选用石膏接合；
4.在传感器安装过程中，水平径向（X）指向爆心，水平放置，安装角度误差不大于5°；
5.沙土介质上的传感器安装，应将传感器固定在一根穿透地表松散层的钢性棒上（直径小于10mm），钢棒伸出地面不超过几毫米，必须确保钢棒与土的紧密接触；
6.传感器必须安装在地面以下时，为了把因与地面结合导致的失真减小到最小，埋深深度至少为传感主要尺寸的3倍。
1.2典型安装
地面安装
1.水平泡处于中心位置，误差宜控制在5%内；
2.侧面Z分量箭头向上，正面箭头指向爆心；
3.粘结剂采用石膏粉，凝固快、易拆卸。
图3.1.地面安装效果图
侧壁安装
1.粘结剂选用AB胶，粘连效果出众，不易脱落；
2.膨胀螺钉与夹具共同固定探头，抗震强度大
3.Z分量箭头向上，正面箭头指向爆心，水平安装。
图3.2.侧壁顶拱安装效果图
2.信号采集
L20提供手动和智能两种记录模式，供操作者选择；智能模式即全自动、免设置模式，无测试经验要求；手动模式需要根据爆破参数、传播介质设定采集参数，对测试人员综合素质要求较高。
2.1智能模式
项目
采集参数
量程范围
免设置，满量程0.00035-35.5cm/s
采样率
免设置，固定20Ksps/通道
记录时长
免设置，根据信号持续长短智能匹配；
触发电平
免设置，根据环境振动强度智能匹配；
测量精度
测量精度5%、
触发方式
内触发
延时
±0.5秒
智能模式下信号采集过程
选定智能模式，无任何设置，仪器自动进入空闲等待状态；
振动信号大于环境振速时，仪器自动记录并保存该次振动信号；
保存完毕后，仪器再次进入空闲等待状态，循环记录爆破振动；
下图中“4”“5”表示该次信号收集过程，仪器已经收集4或5条信号。
图3.3等待空闲图3.4记录文件图3.5等待空闲
注：
采集准备时切勿敲击传感器，准备时间为2-3秒，完成后，轻敲测点验证设置效果。
2.2手动模式
设定依据：
通过爆破类型、起爆方式、装药量、测点距离、传播介质等参数综合考虑。
项目
采集参数
量程范围
免设置，满量程0.00035-35.5cm/s
采样率
1-20Ksps多档可设
记录时长
1-600秒，连续可设
触发电平
0.001-3.5cm/s,连续可设
触发方式
内触发
测量精度
测量精度5%、
延时
±0.5秒
图3.6：
振速设置图3.7：
时长设置
设定原则
采样频率应设置为被测物理量的主振频率上限的12倍以上；
记录时长应大于被测物理量持续时长2秒；
触发速度应高于环境振动0.05cm/s，不自动触发即可。
3.预览结果
文件采用事件发生时刻命名，名称为249的文件，表示它是发生在2014-08-2010:
0:
49的振动数据。
图：
3.8事件记录文件夹
图3.9数值显示图3.10波形显示
关于显示内容
记录时刻：
2014-08-2110:
01:
49
记录结果：
分量
振动速度
振动频率
记录时长
径向（X）
10.12cm/s
25.5Hz
8.5s
切向（Y）
8.04cm/s
10.3Hz
8.5s
垂向（Z）
11.04cm/s
10.9Hz
8.5s
存储空间：
存储用File表示，图中表示已存储47条振动数据。
四、数据通讯
在预装分析软件的计算机和仪器间建立通讯；
通过计算机控制仪器工作状态、设置仪器参数；
读取、导出已存储的监测数据；
对监测数据进行分析、处理，输出监测成果。
1.直接通讯
通过标准网络接口与计算机通讯；
支持win7、win8、windowsXP等操作系统；
通讯过程中无需驱动安装和IP地址修改；
点击“通信”栏目中的“联机”或快捷菜单内“联机”即可完成。
图4-1，仪器连接
图4-2，仪器通讯
2.无线通讯
预装软件的计算机需要自带无线网卡；
保证信号稳定需插上配套天线;
支持win7、win8、windowsXP等操作系统；
计算机搜索仪器自带的无线网络并连接；
仪器无线网络名称为仪器编号，如：
L2014-001；
点击“通信”栏目中的“联机”或快捷菜单内“联机”即可完成。
图4-3，仪器连接
图4-4，仪器通讯
五、数据处理
1数据导出
区域1.仪器编号和光标值
区域2.振动数据特征值，含振速、频率、时刻等
区域3.振动数据波形，可单分量或多分量显示
1.1数据回放
支持Dat、Txt格式的数据存储和回放；
数据回放需要预装软件的计算机支持；
已存储的数据，单击“文件>>打开”,选定数据；
未存储的数据，单击文件名称即可回放数据。
1.2数据存储
选定年月日文件，点击“导出”，完成批量导出；
选定文件名，点击“文件>>存储”完成单次导出；
导出时根据监测需要更改数据名称,便于日后查找。
2.仪器操作
2.1.短信报警
安装在目标测点的仪器和短信装置，会记录并存储施工诱发的每一次振动信号；当某次振动峰值大于预设的报警值时，将该次振动的特征值如幅值和频率等内容，以短信的形式发送至指定手机。
在测试过程中制定合理的报警机制，能在提高数据及时性的同时降低测试强度和难度。
使用安装
仪器与计算机通讯，通过软件设定报警号码和报警阀值；
设置完毕后，短信装置连接仪器多功能接口并置于测点。
关于阀值说明
报警阀值为三分量中最大的振速，单位cm/s;
阀值范围为0.001-35cm/s;分辨率0.001cm/s
阀值大小根据监测要求和使用要求设定；
阀值不宜高于目标测点安全允许最低值；
合理的阀值设定，可有效监控和优化爆破。
2.2.远程控制
L20爆破测振仪支持无线通讯功能，其内置的WIFI装置与计算机间形成封闭的局域网，操作者在远离爆破现场处通过终端软件远程控制仪器和读取数据文件。
使用安装
PC端使用WIFI与设备连接通讯成功，点击工具栏上“操控”菜单下的“采集设置”进行参数采集设置，然后数据记录，不需要记录时点击“停止采集”。
注：
文件有一个储存、上传、刷新的过程，点击“停止”后，数据记录时间越长、体积越大的文件打开需要的时间会越长，请耐心等待，以免文件读取失败。
3.基础分析
矢量合成
频率谱
功率谱
一阶微分
一阶积分
4.数据简报
数据简报应包含爆破参数、测点信息、实测数据三部分；
观察收集信号前后测点和仪器变换，并记录变化情况；
完整的数据简报还应该包括该测点测试现场照片。
监测简报实例
Xxx工程1-2爆破振动实测数据简报
测试单位：
成都交博科技有限公司
测试人员：
宋平军、张杰
仪器编号：
L2014-001/T2014-001
起始时间
2014年11月22日09时13分54秒
爆破位置
X=Y=H=
测点位置
X=Y=H=
爆破参数
孔数：
孔深：
孔距：
排距：
单孔装药量：
最大段药量：
总装药量：
孔内雷管：
孔间雷管：
排间雷管：
分段数：
通道名
最大值
最大值时间
振动主频
径向（X）
0.0735cm/s
1.680s
14.1Hz
切向（Y）
0.0517cm/s
1.682s
29.7Hz
垂向（Z）
0.0504cm/s
1.691s
10.8Hz
5.影响评价
目标保护物的振动影响评价，首先确定保护物的安全允许范围；
评价简报由测试信息、实测数据、评价结论构成；
实测数据包含特征值和波形图。
5.1评价简报实例
XXX工程A测点1-5次爆破振动影响评价简报
测点位置：
设计方案中第3测点位置
测试时间：
2014-11-2209:
13:
54
测试单位：
成都交博科技有限公司
测试人员：
张杰、宋平军
仪器编号：
L2014-001/T2014-001
通道名
最大值
最大值时间
振动主频
径向（X）
0.0735cm/s
1.680s
14.1Hz
切向（Y）
0.0517cm/s
1.682s
29.7Hz
垂向（Z）
0.0504cm/s
1.691s
10.8Hz
《爆破安全规程GB6722-2011》规定土窑洞、土坯房、毛石房屋爆破振动安全允许标准
主频：
f≤10Hz幅值允许范围0.15～0.45cm/s
主频：
10Hzf≤50Hz幅值允许范围0.45～0.9cm/s
主频：
f＞50Hz幅值允许范围0.9～1.5cm/s
分量
实测数据
允许标准
评价结论
主频
幅值
主频Hz
幅值cm/s
竖直Z
10.8Hz
0.0504cm/s
10Hzf≤50Hz
0.45cm/s
未超标
切向Y
29.7Hz
0.0517cm/s
10Hzf≤50Hz
0.45cm/s
未超标
径向X
14.1Hz
0.0735cm/s
10Hzf≤50Hz
0.45cm/s
未超标
5.2关于安全允许范围
监测项目中，目标保护物无安全允许标准的，按下表执行；
监测项目中，目标保护物有安全允许范围的，按监测要求执行。
爆破振动速度安全允许标准
序号
保护对象类别
安全允许质点振动速度V,cm/s
f≤10Hz
10＜f≤50Hz
f＞50Hz
1
土窑洞土坯、毛石房
0.15～0.45
0.45～0.9
0.9～1.5
2
一般民用建筑物
1.5～2.0
2.0～2.5
2.5～3.0
3
工业和商业建筑物
2.5～3.5
3.5～4.5
4.2～5.0
4
一般古建筑与古迹
0.1～0.2
0.2～0.3
0.3～0.5
5
运行中的水电站
0.5～0.6
0.6～0.7
0.7～0.9
6
水工隧洞
7～8
8～10
10～15
7
交通隧道
10～12
12～15
15～20
8
矿山巷道
15～18
18～25
20～30
9
永久性岩石高边坡
5～9
8～12
10～15
10
新浇大体积混凝土
龄期:
初凝～3d
龄期:
3d～7d
龄期:
7d～28d
1.5～2.0
3.0～4.0
7.0～8.0
2.0～2.5
4.0～5.0
8.0～10.0
2.5～3.0
5.0～7.0
10.0～12
注1:
表中质点振动速度为三分量中的最大值；振动频率为主振率。
注2：
频率范围根据现场实测波形确定或按如下数据选取:
硐室爆破f<20Hz；露天深孔爆破f=10～60Hz；露天浅孔爆破f=40～100Hz；地下深孔爆破f=30～100Hz；地下浅孔爆破f=60～300Hz。
注3：
爆破振动监测应同时测定质点振动相互垂直的三个分量。
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