(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210403362.X (22)申请日 2022.04.18 (71)申请人 辽宁科技大 学 地址 114051 辽宁省鞍山市高新区千山路 185号 (72)发明人 徐振洋　赵建宇　史晓宇　刘万通　 包松　 (74)专利代理 机构 鞍山嘉讯科技专利事务所 (普通合伙) 21224 专利代理师 张群 (51)Int.Cl. G01H 17/00(2006.01) H04N 5/232(2006.01) H04W 4/02(2018.01) H04W 4/38(2018.01) (54)发明名称 一种智能爆破测振 装置及使用方法 (57)摘要 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。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 114719963 A 2022.07.08 CN 114719963 A 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； 5 G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 。 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5 G通讯模块与远程服务器数据交互， 可以通过5 G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。 5.根据权利要求4所述的一种智能爆破测振装置， 其特征在于， 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 。 6.根据权利要求4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 ‑12mm， 方型盒底 部为出口闸板 。 7.根据权利要求4所述的一种智能爆破测振装置， 其特征在于， 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。 8.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。 9.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 。 10.权利要求1 ‑9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权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114719963 A 2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。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114719963 A 3