CN107576234B - 一种现场移动式***技术服务车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种现场移动式***技术服务车，该服务车包括车辆本体，在车辆本体内设置有统一管理平台，统一管理平台包括***设计软件子***、钻机GPS自动控制子***、***施工的物联网子***、***优化技术子***和***评估应用子***，各子***两两相连；还包括数据无线接收传输装置，统一管理平台通过数据无线接收传输装置与终端控制中心和***现场***相连；***现场***包括***现场钻机GPS自动控制子***、***现场***施工的物联网子***、***现场***优化技术子***和***现场***评估应用子***。本发明将各子***构成一个有机的整体，实现对工程***全生命周期的数字化、可视化及智能化，对工程***的可持续发展具有重要意义。

Description

一种现场移动式***技术服务车

技术领域

本发明涉及一种工程***技术领域，具体涉及一种现场移动式***技术服务车。

背景技术

数化***施工综合技术研究是行业主管部门提出中长期科学和技术发展规划的基础研究与***前沿技术研究课题，数字化***施工综合技术符合行业技术导向。由于数字化***施工综合技术是一个多学科交叉、庞杂的***，包含的子***包括布孔穿孔、***设计、施工的物联网、高效炮孔堵塞、***优化、***评估等，目前各子***仍是分散的、相互独立的，并且对***效果起决定性作用的子***(定量化的***设计软件)是在室内完成相关***设计工作，脱离了实际，致使获取的***信息不完整、设计结果存在较大偏差，更有甚者***设计只是作为应付外界检查的工具，此外传统的人工布孔、人工测量的作业方式，劳动强度大、作业效率低下，同时存在钻机钻孔偏差较大，而***优化技术经过长期研究得出一些有用成果，但现场***施工技术往往仍然基于经验，根据未能定量化指导***施工，***效果的评估也未能很好地促进***技术的优化。

上述存在的问题导致无法实现真正意义上的数字化***施工，如何将各子***构成一个有机的整体，实现对工程***全生命周期的数字化、可视化及智能化，即将***器材运输、***现场管理、***现场施工作业和***振动监测等工作全面数字化，将物联网技术、云计算技术、***工程技术和智能应用技术等与现代工程***技术紧密相结合，构成人与人、人与物、物与物相联的网络，动态详尽地描述并控制工程***全生命周期，实现高效、安全、绿色***，对工程***的可持续发展具有重要意义。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种现场移动式***技术服务车。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种现场移动式***技术服务车，服务车包括车辆本体，在所述车辆本体内设置有统一管理平台，

所述统一管理平台包括***设计软件子***、钻机GPS自动控制子***、***施工的物联网子***、***优化技术子***和***评估应用子***，各子***两两相连；

还包括数据无线接收传输装置，

统一管理平台通过数据无线接收传输装置与终端控制中心和***现场***相连；

所述***现场***包括***现场钻机GPS自动控制子***、***现场***施工的物联网子***、***现场***优化技术子***和***现场***评估应用子***。

数据无线接收传输装置将***设计软件子***的***设计参数，传输到***现场钻机GPS自动控制子***、***现场***施工的物联网子***，并将***设计参数、***过程中监测数据传输到终端控制中心。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括报警装置，报警装置与统一管理平台中的各子***相连。报警装置用于各子***出现问题时，及时发出报警，提醒车内工作人员注意。

在本发明的一种优选实施方式中，所述***设计软件子***包括科学定量化***参数设计子***、操作习惯设计子***，网路连接子***、传爆方向设计子***、***时线设计子***和抛掷方向设计子***，以及***设计文件的生成与管理。

在本发明的一种优选实施方式中，科学定量化***参数设计包括计算***单耗、台阶高度、钻孔直径、钻孔角度、堵塞长度、炮孔超深、炮孔深度、装药长度、装药结构、线装药密度、单孔装药量、孔网***面积、炮孔密集系数、布孔参数、最小抵抗线、微差间隔时间、起爆类型、***有害效应的方法之一或者任意组合。精确的参数能够更好的保证***效果。

在本发明的一种优选实施方式中，***现场钻机GPS自动控制子***包括钻机、钻机车载智能终端和钻机GPS自动控制***，钻机GPS自动控制***通过钻机车载智能终端与***设计软件子***相连，并与高精度地面中心差分站相连，钻机GPS自动控制***根据接收的数据控制钻机工作。利用钻机车载智能终端接收到的***参数进行钻孔。

在本发明的一种优选实施方式中，高精度地面中心差分站的精度为厘米级。精度越高，炮孔位置为精确。

在本发明的一种优选实施方式中，所述***现场***施工的物联网子***包括***全程监控***、爆区警戒自动化***、***振动远程监测***、炮孔智能测深***、炮孔智能测温***和现场混装车智能装药***之一或任意组合；

***全程监控***包括设置在***区域的1个或多个智能数据采集器和智能化数据处理中心站，采集器采集的数据发送到智能化数据处理中心站，智能化数据处理中心站将处理的数据传输至统一管理平台；供服务车内工作人员查看分析。

爆区警戒自动化***包括在矿山关键警戒点安置有监控或/和红外装置，将监控装置拍摄到的图像或/和红外装置感知的信号通过有线或无线传输到统一管理平台；防止***时，外来人员进入***现场，避免事故发生。

***振动远程监测***包括检波器、具有无线传输模块、FRID和GPS的***记录仪以及中央服务器和终端监测管理***，中央服务器将检波器采集的数据通过***记录仪传输到终端监测管理***，终端监测管理***将信息发送到统一管理平台；

炮孔智能测深***包括激光或/和声波装置，将激光装置或/和声波装置探测炮孔孔深的数据传输到统一管理平台；将钻机钻孔孔深发送至统一管理平台,供车内工作人员查看，炮孔孔深是否符合标准。

炮孔智能测温***包括热电偶或/和红外测温设备，电偶测温设备和红外测温设备连接相应温度报警器，将测温设备测得的温度值传输至统一管理平台；将炮孔内的温度发送至现场***施工的物联网子***,供车内工作人员查看，炮孔温度是否符合标准，若高于阈值，则需要对炮孔进行降温处理。

现场混装车智能装药***与***设计软件子***、GPS定位***对接，现场混装车智能装药***根据接收的数据控制混装车装药。根据接收的信号，控制装药车向炮孔装药。

在本发明的一种优选实施方式中，所述***现场***优化技术子***包括高速摄像仪或/和***有害效应监测仪，将高速摄像仪和***有害效应监测仪采集的数据传输到统一管理平台，对数据进行高速摄像优化、***块度分析、孔内***爆速计算和岩体波速测试之一或任意组合。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明将各子***构成一个有机的整体，实现对工程***全生命周期的数字化、可视化及智能化，即将***器材运输、***现场管理、***现场施工作业和***振动监测等工作全面数字化，将物联网技术、云计算技术、***工程技术和智能应用技术等与现代工程***技术紧密相结合，构成人与人、人与物、物与物相联的网络，动态详尽地描述并控制工程***全生命周期，实现高效、安全、绿色***，对工程***的可持续发展具有重要意义。

附图说明

图1是本发明***结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明提供了一种现场移动式***技术服务车，如图1所示，服务车包括车辆本体，在车辆本体内设置有统一管理平台，

统一管理平台包括***设计软件子***、钻机GPS自动控制子***、***施工的物联网子***、***优化技术子***和***评估应用子***，各子***两两相连；

还包括数据无线接收传输装置，

统一管理平台通过数据无线接收传输装置与终端控制中心和***现场***相连；

***现场***包括***现场钻机GPS自动控制子***、***现场***施工的物联网子***、***现场***优化技术子***和***现场***评估应用子***。

数据无线接收传输装置将***设计软件子***的***设计参数，传输到***现场钻机GPS自动控制子***、***现场***施工的物联网子***，并将***设计参数、***过程中监测数据传输到终端控制中心。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括报警装置，报警装置与统一管理平台中的各子***相连。

在本发明的一种优选实施方式中，***设计软件子***包括科学定量化***参数设计子***、操作***整的砂土试验场地，大小15m×15m；

(二)在试验场地上用钻孔设备钻孔，钻孔直径Ф20mm，孔深40cm，要求每个钻孔深度一致；

(三)钻孔行间距和列间距在50cm，以行代替支路，以钻孔代替药室或药包；

(四)选择合格的各段***，使***段别和数量满足设计网络要求；

(五)对***、网络和钻孔进行编号；

(六)将***放入到相应的编号钻孔中，核对所放的***与钻孔位置是否正确；每个钻孔再注入石灰粉，用于摄影示踪；

(七)按***设计网络图，联结各孔***端线形成网络支线，在支线中串联滑动变阻器；该滑动变阻器用于电爆网络，平衡***网路支线电阻和调节总线电阻；

(八)调节滑动变阻器，使各支线电阻平衡，分别将各支线并入总线；

(九)选择距离试验场地水平距离30m的位置，高度能够俯视整个***网路试验区，架设高速摄影机，高速摄影机用于追踪拍摄***网路的试验过程，拍摄速度200帧/秒，每帧图片30万像素；

(十)用光缆将高速摄影机连接到计算机上，由计算机控制高速摄影机的图像开始采集时间和存储图像，为保证试验人员的安全，计算机和操作人员应选择在***试验安全距离范围以外；

(十一)用***起爆网络，在起爆前倒计时读数，并同时启动计算机采集影像。

传爆方向设计子***它包括外壳、隔爆体、传爆药，外壳和隔爆体由金属材料、非金属材料或复合材料等制成，外壳是两端开口的筒形，内表面与隔爆体过盈配合，外壳两端与邻近端口的密封件之间留有足够长度的空腔，能够使导爆索***外壳后留有足够长度与外壳过盈配合，隔爆体是一端开口、一端封闭的敞口筒形，隔爆体与外壳之间通过过盈配合固连，隔爆体内装填传爆药，为避免传爆药在隔爆体内流动，在传爆药上方压盖蜡纸，传爆药由氧化剂和可燃剂组成，主要作用是，接收导爆索***能量后燃烧，产生高温高压环境使隔爆体密封端被剪切、加速，产生高速运动的撞击片，撞击密封端一侧的导爆索实现起爆，使用时，将起爆方向的导爆索***位于隔爆体敞口侧的外壳内，并通过外力挤压实现与外壳的固连，将被起爆侧的导爆索***位于隔爆体封闭侧的外壳内，并通过外力挤压实现与外壳的固连。

***时线设计子***包括在十字骨架的侧面具有四条凹槽，控制线芯导体、动力线芯导体、接地线芯导体和照明线芯导体分别设置在十字骨架的四条凹槽中形成线芯，控制线芯导体、动力线芯导体、接地线芯导体和照明线芯导体的外部包裹云母层；线芯外设有编织屏蔽层，在编织屏蔽层上包裹无卤外包层。

抛掷方向设计子***包括(1)调查层状***岩体的空间产状以及层面间距，分析优势层理结构面，优化设计***参数。某露天石灰石矿山，岩层倾角为61°～77°，主要岩层间距为0.3～1.2m。设计***孔孔距a为3.5～4.0m、排距b为3.0～3.5m，炮孔深度13.5m，超深为1.5m。

(2)按照设计孔排距，走向布孔工作线与岩层层面的间距取0.3m～0.8m，按设计的孔网参数，在布孔工作线上标记炮孔钻凿位置。

(3)根据标定的钻孔位置，钻凿φ110的沿层面倾向倾斜炮孔。确保沿炮孔轴向的最小抵抗线保持一致，从而有效控制根底和爆堆大块率。

(4)在炮孔底装入MS9(310ms)导爆管***，再按照设计堵塞长度3.5m和装药长度10m，在炮孔内装入***和堵入填塞物。

(5)起爆网路采用MS3(50ms)导爆管***进行孔间传爆，采用MS5(110ms)导爆管***进行排间传爆，最后采用瞬发电***引爆网路。起爆***依次起爆孔间传爆***和排间传爆***，实现逐孔台阶***。逐孔起爆过程中，先爆孔为后爆孔创造更多的自由面，可减小岩土体的夹制作用，增大爆生应力波和爆生气体在自由面方向的破岩作用，使得爆堆块度更为均匀，***能的利用率提高，***单耗降低。逐孔起爆还可有效减小单响药量，避免振动过大导致的岩体沿层间弱面致裂，并带来因最小抵抗线方向改变而造成爆堆大块率过大的问题。并且层状岩体沿层面走向的强度明显低于垂直层面走向的强度，因此岩体沿层面走向发生破坏所需的***能量更小，从而能有效降低***单耗。同时，沿岩体层面进行***，爆生气体以层理面为优先作用方向，容易形成平整的爆后工作面，不影响下次的***作业。

在本实施方式中，网路连接子***、传爆方向设计子***、***时线设计子***和抛掷方向设计子***还可以根据***理论及***经验进行设计；界面设计、文件的生成与管理均采用现有技术。

在本发明的一种优选实施方式中，科学定量化***参数设计包括计算***单耗、台阶高度、钻孔直径、钻孔角度、堵塞长度、炮孔超深、炮孔深度、装药长度、装药结构、线装药密度、单孔装药量、孔网***面积、炮孔密集系数、布孔参数、最小抵抗线、微差间隔时间、起爆类型、***有害效应的方法之一或者任意组合。在本实施方式中，科学定量化***参数设计中的***单耗采用以下步骤确定：

S1，确定需要***的岩石的种类，取该种类平均裂隙间距为0.8m的弱风化岩做***试验，得到第一个***用量，用第一个***用量除以所取岩石的立方数得到***1m³该种岩石的平均裂隙间距为0.8m的弱风化岩所需的***的用量q₀；

***试验的条件为：用于***的***的作功能力为285ml，***台阶的梯度高度为10m，炮孔为垂直炮孔，采用排间分段微差***，台阶工作面的前方无压碴，最大允许块度尺寸为500mm或采取加强松动的***方式；

S2，确定需要***的岩石的风化程度，取该种风化程度的岩石在步骤S1中的条件下进行***试验，得到第二个***的用量，用第二个***的用量除以所取岩石的立方数得到1m³该种风化程度的岩石***需要使用的***的用量q₁，用q₁/q₀得到风化程度对单耗的影响系数k₁；

S3，确定施工条件：确定施工台阶的梯度高度以及钻孔的角度，取需要***的岩石种类的平均裂隙间距为0.8m的弱风化岩，在不改变步骤S1中其他条件仅将***台阶的阶梯高度和炮孔的角度改为本次***的施工条件，进行***试验，得到第三个***的用量，用第三个***的用量除以所取岩石的立方数得到该施工条件下***1m³平均裂隙间距为0.8m的弱风化岩所需的***的用量q₂，用q₂/q₀得到施工条件对单耗的影响系数k₂；若采取齐发***的方式，k₂的真实值应为试验得到的k₂值的1.1～1.2倍；若采取孔间依序逐孔***的方式，k₂的真实值应为试验得到的k₂值的0.80～0.85倍；若采取压碴***的方式，第一、二排炮孔***单耗所得到的k₂值要乘以1.2～1.3，以后各排采用无压碴***的***单耗。

S4，确定***的性能，取需要***的岩石种类的平均裂隙间距为0.8m的弱风化岩，在不改变步骤S1中其他条件仅改变***类型的情况下进行***试验，得到第四个***的用量，用第四个***的用量除以所取岩石的立方数得到该种******1m³平均裂隙间距为0.8m的弱风化岩所需用量q₃，用q₃/q₀得到***性能对单耗的影响系数k₃；

S5，确定***的效果，取需要***的岩石种类的平均裂隙间距为0.8m的弱风化岩，在不改变步骤S1中其他条件仅改变***效果的情况下进行试验，得到第五个***的用量，用第五个***的用量除以所取岩石的立方数得到需要达到本次***效果所需的***的用量q₄，用q₄/q₀得到***效果对单耗的影响系数k₄；

S6，确定******单耗，将***1m³该种岩石的平均裂隙间距为0.8m的弱风化岩所需的***的用量q₀与试验得到的各影响系数k₁、k₂、k₃和k₄相乘得到本次***所需***的单耗；即台阶******单耗q＝k₁·k₂·k₃·k₄·q₀；

岩石的风化程度及相应的平均裂隙间距取值是：全风化岩为平均裂隙间距为小于等于0.1m；强风化岩为平均裂隙间距为大于0.1m且小于等于05.m；弱风化岩为平均裂隙间距为大于0.5m且小于等于0.8m；微风化岩为平均裂隙间距为大于0.8m且小于等于1.4m；新鲜岩为平均裂隙间距大于1.4m。

1)、岩石介质对***作用的抵抗能力和其性质有关，岩石的基本性质从根本上说决定于其生成条件、矿物成分//结构构造状态和后期的地质营造作用。除开后期地质营造作用对***单耗的影响，岩石性质对***单耗的影响主要是指岩石的物理力学性能对它的影响。岩石种类不同，岩石的物理力学性质明显不同，***所需的***单耗也明显不同；岩石的容重增加，岩石的强度和抵抗***作用的能力也增加，破碎岩石和移动岩石所耗能量也增加；通常随着岩石坚固系数的提高，***单耗也是增加的。

我们常见的岩石的一些种类为：矸石少的煤层、粘土；矸石多煤层、泥岩、页岩；砂岩(泥质、硅质(石英质)、钙质)；石灰岩(泥质(鲕状或竹叶状)、硅质(致密))；花岗岩(花岗砾岩、粗粒花岗岩、中粒花岗岩、细粒花岗岩)；铁矿石(低品位铁矿石、中等品位铁矿石、高品位铁矿石)。

2)、岩体风化程度是指岩体在地质营力的作用下发生破坏疏松的程度。一般来说，对同一种岩石，随着风化程度的增大，层理裂隙也越发育，岩体的强度性能降低较大，***所需的***单耗也明显下降。岩体的风化程度通常区分为新鲜岩、微风化岩、弱风化岩、强风化岩、全风化岩五类。为定量地表征风化程度对***单耗的影响，通常将***工作面平均裂隙间隙(m)的大小作为进一步衡量风化程度的定量指标。

岩石的风化程度及相应的平均裂隙间距取值是：全风化岩为平均裂隙间距为小于等于0.1m；强风化岩为平均裂隙间距为大于0.1m且小于等于0.5m；弱风化岩为平均裂隙间距为大于0.5m且小于等于0.8m；微风化岩为平均裂隙间距为大于0.8m且小于等于1.4m；新鲜岩为平均裂隙间距大于1.4m。

3)、施工条件对***单耗的影响因素较多，归纳起来主要包括以下几种因素：一是台阶高度的影响。对于中深孔台阶***，台阶高阶越大，台阶底部的夹制作用越强，所需的***单耗也相应要提高。二是钻孔因素的影响。通常垂直炮孔***的夹制作用最大，倾斜孔次之。

4)、放热性、高速反应、生成大量气体是******的三要素。衡量工业***的***性能主要指标包括爆热、爆容、爆温、爆压等理论示性参数指标，以及爆速、猛度、作功能力、殉爆距离等***性能指标，还有热感度、摩擦感度、撞击感度等安全性能指标及有毒气体含量等环保指标。其中作功能力(爆力)是主要的能量指标，对***单耗的影响最大。

常用***的类型有：

a、现场混装***：混装乳化***、多孔粒状铵油***和重铵油***；

b、包装***(2#岩石型)：乳化***、膨化硝铵***、改性铵油***和粉状乳化***。

5)、***效果对***单耗的影响参数通常可以用最大允许块度尺寸(mm)与松动或抛掷要求来确定。松动抛掷要求可细分为减弱松动、正常松动、加强松动、减弱抛掷、正常抛掷、加强抛掷六种类型。

现给出一个具体实施例：

某料场需进行台阶***开采，岩石为粗粒花岗岩，岩体为弱风化，平均裂隙间距为0.6m，梯段高度12m，采用潜孔钻机垂直造孔，采用现场混装乳化***进行装药，采用孔间依序逐孔***的方式进行无压碴***，最大允许块度尺寸为750mm，并要求采用加强松动***的方式以便于铲装。

第一步，确定需要***的岩石的种类为粗粒花岗岩，取粗粒花岗岩平均裂隙间距为0.8m的弱风化岩做***试验，得到第一个***用量，用第一个***用量除以本次***的方量得到***1m³该种岩石的平均裂隙间距为0.8m的弱风化岩所需的***的用量q₀为0.64kg/m³；

***试验的条件为：用于***的***的作功能力为285ml，***台阶的梯度高度为10m，炮孔为垂直炮孔，采用排间分段微差***，台阶工作面的前方无压碴，最大允许块度尺寸为500mm或采取加强松动的***方式；

第二步，确定需要***的岩石的风化程度为弱风化，平均裂隙间距为0.6m，取该种风化程度的粗粒花岗岩在第一步中的条件下进行***试验，得到第二个***的用量，用第二个***的用量除以本次***的方量得到1m³该种风化程度的岩石***需要使用的***的用量q₁为0.576kg/m³，用q₁/q₀得到风化程度对单耗的影响系数k₁值为0.9；

第三步，确定施工条件：确定施工台阶的梯度高度为12m，钻孔的角度90度，取粗粒花岗岩的平均裂隙间距为0.8m的弱风化岩，在不改变第一步中其他条件仅将***台阶的阶梯高度和炮孔的角度改为本次***的施工条件，进行***试验，得到第三个***的用量，用第三个***的用量除以本次***的方量得到该施工条件下***1m³平均裂隙间距为0.8m的弱风化岩所需的***的用量q₂为0.672kg/m³，用q₂/q₀得到施工条件对单耗的影响系数k₂值为1.05；

又由于本次是采用孔间依序逐孔***的方式，即k₂值为1.05·0.85＝0.89；

第四步，确定***的性能，本次***的***为现场混装乳化***，取粗粒花岗岩平均裂隙间距为0.8m的弱风化岩，在不改变第一步中其他条件仅改变***类型的情况下进行***试验，得到第四个***的用量，用第四个***的用量除以本次***的方量得到该种******1m³平均裂隙间距为0.8m的弱风化岩所需用量q₃为0.736kg/m³，用q₃/q₀得到***性能对单耗的影响系数k₃值为1.15；

第五步，确定***的效果为最大允许块度尺寸为500mm或采取加强松动的***方式，取粗粒花岗岩平均裂隙间距为0.8m的弱风化岩，在不改变第一步中其他条件的情况下进行试验，得到第五个***的用量，用第五个***的用量除以得到需要达到本次***效果所需的***的用量q₄为0.576kg/m₃，用q₄/q₀得到***效果对单耗的影响系数k₄值为0.9；计算得出台阶******单耗：q＝k₁·k₂·k₃·k₄·q₀＝0.53kg/m³。

在本发明的一种优选实施方式中，***现场钻机GPS自动控制子***包括钻机、钻机车载智能终端和钻机GPS自动控制***，钻机GPS自动控制***通过钻机车载智能终端与***设计软件子***相连，并与高精度地面中心差分站相连，钻机GPS自动控制***根据接收的数据控制钻机工作。

在本发明的一种优选实施方式中，高精度地面中心差分站的精度为厘米级。

在本发明的一种优选实施方式中，***现场***施工的物联网子***包括***全程监控***、爆区警戒自动化***、***振动远程监测***、炮孔智能测深***、炮孔智能测温***和现场混装车智能装药***之一或任意组合；

***全程监控***包括设置在***区域的1个或多个智能数据采集器和智能化数据处理中心站，采集器采集的数据发送到智能化数据处理中心站，智能化数据处理中心站将处理的数据传输至统一管理平台；

爆区警戒自动化***包括在矿山关键警戒点安置有监控或/和红外装置，将监控装置拍摄到的图像或/和红外装置感知的信号通过有线或无线传输到统一管理平台；

***振动远程监测***包括检波器、具有无线传输模块、FRID和GPS的***记录仪以及中央服务器和终端监测管理***，中央服务器将检波器采集的数据通过***记录仪传输到终端监测管理***，终端监测管理***将信息发送到统一管理平台；

炮孔智能测深***包括激光或/和声波装置，将激光装置或/和声波装置探测炮孔孔深的数据传输到统一管理平台；在本实施方式中，测深***的具体结构为：包括支撑架以及在支撑架上设置的绞线筒和激光或声波装置的接收端，在绞线筒上缠绕着载重线，载重线的活动端连接重物和激光或声波装置的发射端，还包括在支撑架上设置有深度无线传输装置和带动绞线筒转动的电机，其中电机采用步进电机，深度无线传输装置与控制器的无线端相连，控制器的电机控制端与电机的控制端相连。测量炮孔深度时，将激光或声波装置的发射端放进炮孔，随着发射端在炮孔内下降，下降到炮孔底时，激光或声波装置的发射端发射的激光或声波被激光或声波装置的接收端接收到，根据速度乘以时间得到该炮孔的深度。

测深***的具体结也可以为：包括三脚架、固定外壳、绳盒、摇杆和连接绳，其中三脚架通过螺丝与固定卡片连接，固定卡片固定在固定外壳上，在固定外壳内设有由内、外相嵌套的多个圆筒构成的标尺伸缩杆，标尺伸缩杆的多个圆筒中相邻两个之间通过外卡连接，且在固定外壳内底部设连接标尺伸缩杆最外部圆筒的环形片；三脚架、固定外壳通过空心连接杆与绳盒连接，具体实现方式是：空心连接杆两端均设有螺纹，空心连接杆顶端通过连接螺帽与绳盒底部的固定螺杆连接，空心连接杆的底端螺纹连接固定卡片；绳盒固定在转轴上，转轴两端设有滚珠轴承，在转轴上靠近摇杆的一端设有连接转轴，摇杆4与连接转轴采用四棱嵌套的方式连接，摇杆与连接转轴相互独立；在绳盒底部设有开口，有一连接绳一端绕在线盒里，连接绳另一端穿过线盒、空心连接杆后与标尺伸缩杆的最内部圆筒连接，且在标尺伸缩杆最内部圆筒上连接有铅块。使用时，摇动摇杆，摇杆带动转轴，转轴带动连接绳，在铅块的重力作用下从而控制标尺伸缩杆的伸缩，标尺伸缩杆外壁刻度精确到毫米，测量时，标尺伸缩杆最外部的圆筒先伸出，依次向内，完成整个测量过程，最后将测得的数据输入移动设备(手机/ipad)中，通过无线传输到统一管理平台。

炮孔智能测温***包括热电偶或/和红外测温设备，电偶测温设备和红外测温设备连接相应温度报警器，将测温设备测得的温度值传输至统一管理平台；在本实施方式中，其测温***具体结构为：包括支撑架以及在支撑架上设置的绞线筒，在绞线筒上缠绕着电缆传输线，电缆传输线的活动端连接重物和温度传感器，热电偶测温设备或红外测温设备的温度输出端通过电缆传输线与控制器的温度输入端相连，还包括在支撑架上设置有温度无线传输装置和带动绞线筒转动的电机，其中电机采用步进电机，温度无线传输装置与控制器的无线端相连，控制器的电机控制端与电机的控制端相连。在本实施方式中，根据绞线器旋转的圈数(即步进电机旋转的圈数，它们之间有关联性系数)就可以计算出重物下降的深度，就可以知道不同深度的温度，H＝2*π*R*n*p，其中，H为重物下降深度，R为绞线器的半径，n为绞线器旋转的圈数，p为绞线器旋转一周，步进电机旋转圈数系数。

其测温***具体结构也可以为：包括电缆组件、测温组件、主机、报警装置、无线传输装置、绞线筒和支撑，其中：电缆组件的一端接测温组件，另一端接主机，在该主机上安装有报警装置和无线传输装置，电缆组件缠绕在绞线筒上，该绞线筒安装在支撑上，主机由电池供电，绞线筒位于炮孔k上方，测温组件伸入炮孔k内；电缆组件缠绕在绞线筒上，主机安装在绞线筒的内壁，电缆组件的一端穿过绞线筒的筒壁后与主机连接，绞线筒由手动驱动或由电机驱动；测温组件包括热电偶测温设备或红外测温设备和配重壳体，其中配重壳体为圆锥形壳体，热电偶测温设备或红外测温设备位于配重壳体内，在配重件的底面和圆锥面相交处开设有探测口，热电偶测温设备或红外测温设备指向该探测口，热电偶测温设备或红外测温设备的朝向与竖直方向的夹角为α，45°≤α≤60°；电缆组件与配重壳体的顶点处连接，电缆组件伸入配重壳体后与热电偶测温设备或红外测温设备连接，配重壳体为不锈钢材质；电缆组件包括电缆线和波纹管，其中电缆线接在波纹管内，波纹管的一端配重壳体连接，电缆线的一端与热电偶测温设备或红外测温设备的信号输出端连接，另一端与主机连接，在波纹管的外表面设置有长度刻度，用于测量热电偶测温设备或红外测温设备伸入炮孔k的深度。测温方法为：将测温组件置于待测炮孔开口处，测得炮口温度，再将测温组件伸入炮孔，每下降10cm记录一次温度，直到炮孔孔底，最后绘制炮孔的温度-深度曲线。使用以上炮孔全孔测温装置及其测试方法对一个炮孔进行测量，以炮孔深度为横坐标，主机上读取的温度为纵坐标，绘制炮孔的温度-深度曲线，通过测定不同深度位置的炮孔孔壁温度，能精确绘制出反应炮孔全孔温度变化的曲线，方便人们进行分析。

现场混装车智能装药***与***设计软件子***、GPS定位***对接，现场混装车智能装药***根据接收的数据控制混装车装药。

在本发明的一种优选实施方式中，***现场***优化技术子***包括高速摄像仪或/和***有害效应监测仪，将高速摄像仪和***有害效应监测仪采集的数据传输到统一管理平台，对数据进行高速摄像优化、***块度分析、孔内***爆速计算和岩体波速测试之一或任意组合。在本实施方式中，***块度分析的计算方法为：选取矿山***后形成的各种大小不均的矿石爆堆作为拍摄的矿石爆堆，在所拍摄的矿石爆堆表面放入标有刻度的刻度尺，采用正面垂直拍摄标准照片的方法对矿石爆堆进行拍摄，所有拍摄的照片总面积之和不小于***爆堆表面积的5％，将所拍摄的照片置入图像处理软件中，根据破碎机对矿石块度要求的大小和参考照片中刻度尺的大小，在图像处理软件中设置正方形网格，的破碎机的矿石块度要求的大小为a、b和c，其中a<b<c，的正方形网格为m*m个，其中正方形网格中的每个小方格面积为a*a、b*b和c*c，以此正方形网格为基准作用于所选取的照片中，对所选取的照片逐一进行分析评价，其中:

a表示破碎机能够接受的最小矿石***块度直径cm；

b表示破碎机能够接受的最佳矿石***块度直径cm；

c表示破碎机能够接受的最大矿石***块度直径cm；

m*m表示网格的取值个数，的m个的个数为:5<＝m<＝10；

具体步骤如下:

1)设定照片中矿石面积占每个小方格面积大于等于50％的计为1，总个数为x，照片中矿石面积占每个小方格面积小于50％的计为-1，总个数为y，采用如下公式计算总计数值:u＝x*1+y*(-1)；

①总计数u越接近0，***效果越好；

②总计数u小于0，说明本次***矿石块度较小；

③总计数u大于0，说明本次***矿石块度较大；

2)首先选择二张矿石块度总体小于b的照片，采用m*m个、每个小方格的面积为a*a大小的正方形网格对照片中的矿石进行计数，根据该照片中的每个小方格中1和-1的个数分别计数，并用上述总计数值公式计算，若总计数值u接近0，说明该照片中矿石块度大小为破碎机所能够接受的最小矿石块度；

将上述照片再采用m*m个，每个小方格的面积为b*b大小的正方形网格对照片中的矿石进行计数，根据该照片中的每个小方格中1和-1的个数分别计数，并用上述总计数值公式计算，若总计数值u为A，说明该照片中矿石块度大小为破碎机所能够接受的最小矿石块度:

3)再选择一张矿石块度总体大于b的照片，采用m*m个正方形网格、每个小方格的面积为c*c大小的正方形网格对照片中的矿石进行计数，根据该照片中的每个小方格中1和-1的个数分别计数，并用上述总计数值公式计算，若总计数值u接近0，说明该照片中矿石块度大小为破碎机所能够接受的最大矿石块度:将上述照片再用m*m个，每个小方格的面积为b*b大小的正方形网格对照片中的矿石进行计数，根据该照片中的每个小方格中1和-1的个数分别计数，并用上述总计数值公式计算，若总计数值μ为B，也说明该照片中矿石块度大小为破碎机所能够接受的最大矿石块度。

孔内***爆速的计算方法为：S1，发爆模块、时间测定模块和信号转换装置依次相连；

S2，导爆管设三根，第二根导爆管与第三根导爆管长度之和等于第二根导爆管长度；第二根导爆管一端连接发爆模块的发爆端，另二端通过接收端连接信号转换装置，与装置形成环状回路；第二根导爆管一端连接发爆模块的发爆端，另一端连接起爆元件；第三根导爆管一端连接传爆帽，另二端通过接收端连接信号转换装置；

S3，测量待测***药卷的长度，精确到1mm；

S4，将待测***药卷一端与起爆元件连接，另二端与传爆帽连接，使第二根导爆管、起爆元件、***药卷、传爆帽、第三根导爆管与装置形成环状回路；

S5，控制***爆速测试装置，使发爆端放电，同时起爆第一根导爆管、第二根导爆管；该电信号同时激发时间测定模块开始计时；第二根导爆管中，爆轰波通过接收端传到信号转换装置上，信号转换装置将爆轰波信号转换为电信号，电信号激发时间测定模块记录时间间隔一；第二根导爆管被起爆后，爆轰波沿导爆管传播至起爆元件，引爆起爆元件中的猛***，释放出的能量引爆被测***，***产生的爆轰波传递到传爆帽中心连接的第三根导爆管中，使爆轰波继续沿着第三根导爆管通过接收端传播至信号转换装置上，电信号再次激发时间测定模块记录时间间隔二；

S6，时间测定模块读取时间间隔一、时间间隔二；

S7,计算***爆速的公式为:

其中，V为***爆速，L为步骤S3中被测***药卷长度，t₁为时间间隔一，t₂时间间隔二。

岩体波速的测试方法为：S1，在待测岩体区域安装至少5个传感器，各传感器形成空间网状结构分布并将待测岩体区域覆盖，在待测岩体区域设置至少6个***孔；以某一个传感器的位置为坐标原点建立三维直角坐标系，测量各传感器和各***孔孔底中心处的三维坐标，将第i个传感器的三维坐标记作(x_i,y_i,z_i)，第j个***孔孔底中心处的三维坐标记作(x_j,y_j,z_j)；

S2，在每个***孔的孔底安装***，于不同时间点分别在各***孔中进行一次***试验，通过传感器记录各次***试验产生的弹性波波形信息，并从采集到的波形信息中读取各传感器接收到弹性波的起跳时刻；

S3，根据地质勘探资料或者单孔声波测试法初步确定待测岩体区域的波速范围为v₁m/s～v_km/s，k为正整数，在v₁～v_k范围取k个不同的波速v₁、v₂、v₃、……、v_k，相邻波速之间的波速差不超过50m/s；

S4，①设待测岩体区域的波速为v₁，采用微震定位算法计算在第j个***孔中进行***实验时震源的计算位置(x_j1,y_j1,z_j1)，以第j个***孔孔底的中心处作为在该***孔中进行***实验时震源的真实位置，根据式(1)计算在第j个***孔中进行***实验时，震源的计算位置(x_j1,y_j1,z_j1)与其真实位置(x_j,y_j,z_j)之间的距离ξ_j1，

式(1)中，j为1～m之间的正整数，m为***孔的数量，j取遍1～m之间的正整数即可得到在每一个***孔中进行***实验时，各震源的计算位置与其真实位置之间的距离ξ₁₁、ξ₂₁、ξ₃₁、……、ξ_m1，然后根据式(2)计算在各个***孔中进行***实验时，各个震源的计算位置与其真实位置之间的平均距离ξ₁，

②分别设待测岩体区域的波速为v₂、v₃、v₄、……、v_k，重复步骤①的操作，得到当待测岩体区域的波速为v₂、v₃、v₄、……、v_k，在各个***孔中进行***实验时，各个震源的计算位置与其真实位置之间的平均距离ξ₂、ξ₃、ξ₄、......、ξ_k；

③根据式(3)得到ξ₁、ξ₂、ξ₃、......、ξ_k中的最小值ξ_θ，

ξ_θ＝min{ξ₁，ξ₂，ξ₃，......，ξ_k} (3)

ξ_θ对应的波速即为待测岩体区域的等效波速。

其中，高速摄像优化、***块度分析、孔内***爆速计算和岩体波速测试也可以采用行业内(包括国内外)成熟的设备和软件进行分析计算，将其结果采用无线传输方式集成在服务车内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种现场移动式***技术服务车，其特征在于，包括车辆本体，在所述车辆本体内设置有统一管理平台，

所述统一管理平台包括***设计软件子***、钻机GPS自动控制子***、***施工的物联网子***、***优化技术子***和***评估应用子***，各子***两两相连；

还包括数据无线接收传输装置；

统一管理平台通过数据无线接收传输装置与终端控制中心和***现场***相连；

所述***现场***包括***现场钻机GPS自动控制子***、***现场***施工的物联网子***、***现场***优化技术子***和***现场***评估应用子***；

所述***设计软件子***包括科学定量化***参数设计子***、操作习惯设计子***、网路连接子***、传爆方向设计子***、***时线设计子***和抛掷方向设计子***以及***设计文件的生成与管理；

所述抛掷方向设计子***包括：（1）调查层状***岩体的空间产状以及层面间距，分析优势层理结构面，优化设计***参数；（2）按照设计孔排距，走向布孔工作线与岩层层面的间距取0.3m～0.8m，按设计的孔网参数，在布孔工作线上标记炮孔钻凿位置；（3）根据标定的钻孔位置，钻凿φ110的沿层面倾向倾斜炮孔；（4）在炮孔底装入MS9导爆管***，再按照设计堵塞长度3.5m和装药长度10m，在炮孔内装入***和堵入填塞物；（5）起爆网路采用MS3导爆管***进行孔间传爆，采用MS5导爆管***进行排间传爆，最后采用瞬发电***引爆网路，起爆***依次起爆孔间传爆***和排间传爆***，实现逐孔台阶***。

2.根据权利要求1所述的一种现场移动式***技术服务车，其特征在于，还包括报警装置，报警装置与统一管理平台中的各子***相连。

3.根据权利要求2所述的一种现场移动式***技术服务车，其特征在于，科学定量化***参数设计包括计算***单耗、台阶高度、钻孔直径、钻孔角度、堵塞长度、炮孔超深、炮孔深度、装药长度、装药结构、线装药密度、单孔装药量、孔网***面积、炮孔密集系数、布孔参数、最小抵抗线、微差间隔时间、起爆类型、***有害效应的方法之一或者任意组合；

所述网路连接子***包括毫秒延期导爆管***阵列、导爆管以及四通连接器。

4.根据权利要求1所述的一种现场移动式***技术服务车，其特征在于，***现场钻机GPS自动控制子***包括钻机、钻机车载智能终端和钻机GPS自动控制***，

钻机GPS自动控制***通过钻机车载智能终端与***设计软件子***相连，并与高精度地面中心差分站相连，钻机GPS自动控制***根据接收的数据控制钻机工作。

5.根据权利要求4所述的一种现场移动式***技术服务车，其特征在于，高精度地面中心差分站的精度为厘米级。

6.根据权利要求1所述的一种现场移动式***技术服务车，其特征在于，所述***现场***施工的物联网子***包括***全程监控***、爆区警戒自动化***、***振动远程监测***、炮孔智能测深***、炮孔智能测温***和现场混装车智能装药***之一或任意组合；

***全程监控***包括设置在***区域的1个或多个智能数据采集器和智能化数据处理中心站，采集器采集的数据发送到智能化数据处理中心站，智能化数据处理中心站将处理的数据传输至统一管理平台；

爆区警戒自动化***包括在矿山关键警戒点安置有监控或/和红外装置，将监控装置拍摄到的图像或/和红外装置感知的信号通过有线或无线传输到统一管理平台；

***振动远程监测***包括检波器，具有无线传输模块、FRID和GPS的***记录仪，中央服务器以及终端监测管理***，中央服务器将检波器采集的数据通过***记录仪传输到终端监测管理***，终端监测管理***将信息发送到统一管理平台；

炮孔智能测深***包括激光或/和声波装置，将激光装置或/和声波装置探测炮孔孔深的数据传输到统一管理平台；

炮孔智能测温***包括热电偶测温设备或/和红外测温设备，热电偶测温设备和红外测温设备连接相应温度报警器，将测温设备测得的温度值传输至统一管理平台；

现场混装车智能装药***与***设计软件子***、GPS定位***对接，现场混装车智能装药***根据接收的数据控制混装车装药。

7.根据权利要求1所述的一种现场移动式***技术服务车，其特征在于，所述***现场***优化技术子***包括高速摄像仪或/和***有害效应监测仪，将高速摄像仪和***有害效应监测仪采集的数据传输到统一管理平台，对数据进行高速摄像优化、***块度分析、孔内***爆速计算和岩体波速测试之一或任意组合。

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