CN108981507A - 一种基于高速摄像机的***延时精度现场快速测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及***技术领域，具体地指一种基于高速摄像机的***延时精度现场快速测量方法。选取待测试的***段别和数量，分组并进行编号；按照编号将一组***依次固定在地面上，将所有***并联与***连接；固定高速摄像机使其对准待测试的***；引爆***，高速摄像机获得******时的高速影像；导出高速影像对其进行逐帧分析，确定***引爆时间和***起爆时间，获得***延时时间；将实际获得的***延时时间与***设计延时时间进行对比，确定***的延时精度和保证率。本发明的测试方法简单，操作方便，能够一次性测量多个***，且干扰很小，测试精度高，具有极大的推广价值。

Description

一种基于高速摄像机的***延时精度现场快速测量方法

技术领域

本发明涉及***技术领域，具体地指一种基于高速摄像机的*** 延时精度现场快速测量方法。

背景技术

在矿山、水利水电、隧洞桥梁等岩土工程领域，***技术是应用 最为广泛的施工手段。随着***器材及施工技术的飞速发展，工程爆 破正在由传统的粗放型***向精细型控制***发展，微差***技术的 应用越来越广泛。微差***是一种毫秒级的延时***技术，能够合理 的将***能量分段释放，相互影响，从而起到既能减小***振动又能 充分破碎岩石的作用。在现代施工***领域，采用毫秒级***进行间 隔起爆是一种最广泛的微差***技术。而毫秒级***的精度，对微差 ***的效果就起到了关键作用。***工程中，对***的消耗量巨大， 对于大批量的***精度进行抽查测试就显得非常有必要。

专业的***精度测试方法是通断法和专业仪器防爆箱测试法，这 通常是由***生产厂家进行高精度测量，对设备要求高，工序繁琐， 不适用于现场测试。常规的***精度测试方法是通过监测***起爆产 生的各种效果比如***振动、***声压冲击波等来确定***的起爆时 间，进而确定***精度，即为测震法和测声压法。测震法通过***振 动测试仪接收***起爆引发的***振动确定起爆时间，由于***振动 在地层中传播的不确定性，不同震源引起的振动传播的时间也会有所 差别，测量的结果误差较大。测声波法是通过声压测试装置，接收雷 管起爆引起的空气冲击波确定起爆时间，由于声音在空气中传播受风速、气温等外界影响较大，测试也可能存在较大误差。同时，这两种 方法，对于***起爆点到测试仪器点的距离要求一致，对距离精度要 求也很高，而通常情况下，由于测量误差，距离也很难做到完全一致， 这也会造成一定的测试误差。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术中提到的现有***延时 精度测量存在较大的误差、测试方法存在干扰的问题，提供一种基于 高速摄像机的***延时精度现场快速测量方法。

本发明的技术方案为：一种基于高速摄像机的***延时精度现场 快速测量方法，其特征在于：包括以下步骤：1)、***编号，选取待 测试的***段别和数量，分组并进行编号；

2)、布置***，选取一块开阔地域，按照编号将一组***依次固 定在地面上，将所有***并联与***连接；

3)、布置高速摄像机，在安全距离外选取视野开阔的地点布置高 速摄像机，固定高速摄像机使其对准待测试的***；

4)、引爆***，用***引爆***，高速摄像机获得******时 的高速影像；

5)、影像分析，导出高速影像对其进行逐帧分析，确定***引 爆时间和***起爆时间，获得***延时时间，具体步骤如下：

5.1)、根据高速影像资料，记录***发出火花时刻T₀；

5.2)、逐帧查看高速影像资料，查看每一发***发出火花的时刻 T_n；

5.3)、根据公式计算每一发***的延时时间：

其中：t_n—***延时时间；

T_n—***起爆时间；

T₀—***起爆时间；

l—导爆管***的长度；

v—爆轰波在导爆管中的传播速度。

6)、确定延时精度，将实际获得的***延时时间与***设计延时 时间进行对比，确定***的延时精度和保证率。

进一步的将待测量的***按照编号依次等距间隔排列成一排形 成一条直线线段a，将高速摄像机布置在穿过线段a中点的垂直直线 b上。

进一步的将待测量的***按照编号依次等距间隔排列成一条弧 线c，将高速摄像机布置在弧线c圆心处或是弧线C圆心与弧线c中 点连线的延长线上。

进一步的所述的高速摄像机为拍摄频率达到1000帧/秒以上的摄 像机。

本发明的优点有：1、本发明不需要专业的***精度测试仪器， 能够满足在工程现场快速进行***精度测试的要求；

2、本发明利用光在空气中传播极快的特点，利用高速摄像机抓 拍起爆火花影像，能够克服振动及声波在地面及空气中传播时误差较 大的缺点，极大提高现场测试的精度；

3、本发明一次可以同时测试多个***的延时时间，具有极高的 测试效率；

4、本发明受距离精度的限制较小，在现场操作时更加方便。

本发明的测试方法简单，操作方便，能够一次性测量多个***， 且干扰很小，测试精度高，具有极大的推广价值。

附图说明

图1为***起爆点及高速摄像机位置平面示意图。

图中，1—***；2—导爆管；3—***；4—高速摄像机；5— 拍摄视角。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

某水电工程对***消耗量很大，需要现场抽查测试***精度。待 抽查的***段别为MS3、MS4、MS5、MS6、MS7、MS8、MS9、 MS10、MS11、MS12，共10种段别，抽查2组。

其中，本实施例的***的导爆管长度l＝20m，爆轰波在导爆管中 的传播速度v＝2000m/s，爆轰波在导爆管中的传播时间Δ＝l/v＝10ms。 ***段别的标称延时时间如表1所示：

表1：***段别的标称延时时间

将每组***种的十根***进行编号，一组编号为1-1、1-2….1-10， 另外一组编号为2-1、2-2….2-10，然后选取开阔场地作为实验场地， 开始按照编号布置***，***3通过导爆管2与***1连接，在视 野开阔的地方安放高速摄像机4，如图1所示，高速摄像机4的拍摄 视角5能够正好将所有的***3囊括进去。利用高速摄像机4获取雷 管3***时的影像，然后对影像进行分析。

其中，本实施例的***3和高速摄像机4布置方式有两种，一种 是将待测量的***3按照编号依次等距间隔排列成一排形成一条直 线线段a，将高速摄像机布置在穿过线段a中点的垂直直线b上，这 种排列方式简单、直观，具体排列见图1。另一种是将待测量的***3按照编号依次等距间隔排列成一条弧线c，将高速摄像机布置在弧 线c圆心处或是弧线c圆心与弧线c中点连线的延长线上，如果圆心 位置刚好处在安全距离且拍摄视角5能够观察到所有的***，那就可 以将高速摄像机4布置在圆心位置，如果圆心距离***3太近，为了 避免***3***的危险，需要将高速摄像机4布置在圆心与弧线c中 点的延长线上，当高速摄像机4布置在圆心处时，这种排列方式每个 ***3与高速摄像机4的距离都是相等的，可以完全消除距离干扰因 素。实际测量时根据需求进行综合布置。

具体测试步骤如下：

1、将第1组***3进行编号，分别如1-1、1-2……1-10；

2、在工程现场选一块开阔的场地，将***3按照编号顺序依次 固定在地面上排成一条直线，相邻两发***3间距2m；

3、将***3的导爆管2和***1连接在一起，确保***1 能将所有***3同时引爆；

4、在安全距离以外的高地上选取一个视野开阔的地方固定高速 摄像机4，高速摄像机4的摄像频率不小于1000帧/s，将高速摄像机 4正对着***起爆区，并开始录像；

5、引爆***1，将所有***3同时引爆；

6、拍摄***3起爆影像，并导出到电脑上，利用专业高速影像 播放软件，慢速播放起爆影像；

7、在***1起爆时，逐帧播放确定***最开始起爆发出火 花的时刻T₀；

8、按照同样的方法逐帧确定每一发***3最开始起爆发出火花 的时刻T_n；

9、按照下列公式计算每一发***3的实际延时时间：

其中：t_n—***3延时时间；

T_n—***3起爆时间；

T₀—***1起爆时间；

l—导爆管***的长度；

v—爆轰波在导爆管中的传播速度；

10、将***3的实际延时时间和表1中标称延时时间进行对比， 判定是否符合***精度要求；

11、重复上述过程，并进行第二组***精度测试；

本实施例的***精度测试结果如表2和表3所示：

表2：第一组***精度测试结果

表3：第一组***精度测试结果

由此可见，这种测试方法简单高效，干扰因素小，******位置 与高速摄像机的距离很短，光速在空气中的传播速度很快，这个距离 基本上不会对结果产生误差。另外通过对影像资料进行分析，可以一 次性对多个***延时时间进行分析，处理量大。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优 点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上 述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明 精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进 都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利 要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种基于高速摄像机的***延时精度现场快速测量方法，其特征在于：包括以下步骤：1)、***编号，选取待测试的***段别和数量，分组并进行编号；

2)、布置***，选取一块开阔地域，按照编号将一组***依次固定在地面上，将所有***并联与***连接；

3)、布置高速摄像机，在安全距离外选取视野开阔的地点布置高速摄像机，固定高速摄像机使其对准待测试的***；

4)、引爆***，用***引爆***，高速摄像机获得******时的高速影像；

5)、影像分析，导出高速影像对其进行逐帧分析，确定***引爆时间和***起爆时间，获得***延时时间，具体步骤如下：

5.1)、根据高速影像资料，记录***发出火花时刻T₀；

5.2)、逐帧查看高速影像资料，查看每一发***发出火花的时刻T_n；

5.3)、根据公式计算每一发***的延时时间：

其中：t_n—***延时时间；

T_n—***起爆时间；

T₀—***起爆时间；

l—导爆管***的长度；

v—爆轰波在导爆管中的传播速度。

6)、确定延时精度，将实际获得的***延时时间与***设计延时时间进行对比，确定***的延时精度和保证率。

2.如权利要求1所述的一种基于高速摄像机的***延时精度现场快速测量方法，其特征在于：将待测量的***按照编号依次等距间隔排列成一排形成一条直线线段a，将高速摄像机布置在穿过线段a中点的垂直直线b上。

3.如权利要求1所述的一种基于高速摄像机的***延时精度现场快速测量方法，其特征在于：将待测量的***按照编号依次等距间隔排列成一条弧线c，将高速摄像机布置在弧线c圆心处或是弧线C圆心与弧线c中点连线的延长线上。

4.如权利要求1所述的一种基于高速摄像机的***延时精度现场快速测量方法，其特征在于：所述的高速摄像机为拍摄频率达到1000帧/秒以上的摄像机。