1.引言
随着国内经济的持续高速发展，越来越多的爆破工程和爆破实验在城市和有重要工程建筑的地方进行，由于爆破所产生的振动所产生的危害比较突出，所以对于爆破振动对于建筑的影响也受到更多的关注。目前国内已经有了很多种的振动测试仪器，对于工程的监测也实现了不同程度的智能化测试，而针对爆破中的各种复杂情况，新的测振设备采取了一系列的新的技术，更为准确和方便地实现了振动的测量和分析。
2. 新型测振仪的特点和技术
2.1 更高的分辨率
测振仪的分辨率是影响测振仪器精确程度的一个重要指标，更高的分辨率下仪器本身的量化误差减小，同等工艺水平下信噪比提升，线性度更优，从而使得在测振仪这个环节所引起的系统误差更小，使测得的数据更为准确。以四川拓普测控的测振系列产品如UBOX-5016，UBOX-20016，PCBOX-10016 UDAQ-10016，等都是采用16位的分辨率，在直流精度都控制在0.2%以内，远小于传感器的误差。
2.2 多种参数的同时测量
爆破工程中需要测试的量越来越多，各种参量需要的传感器也不一样，而且对于监测人员来说，更希望使用一台仪器即可解决所有的测量问题，所以基于虚拟仪器平台的设备相对专用设备来说有更高的通用性和优势，可以搭载不同的传感器来构成多参量的综合测试系统，同时也是面向未来的测试仪器，可以应对可能的一些新增的测试工作。
2.3 多种可靠的触发方式
在测振实验中，由于信号的不可复现性，一次性捕捉到信号显得十分重要，而作为自动记录的测振仪设备，针对不同的测试环境，也需要有多种可靠的触发方式。
内触发方式：以信号值达到某一条件而触发的方式，通常是在某通道设定一个触发门限，如某个电平值，再加上振动波型增大或减小的条件，如上升沿或下降沿等，形成触发判定，从而引起触发，开始记录。
新的测振设备如UBOX5016的内触发方式是可以设定所有通道可同时引起触发，设定的电平值也增加到两个，触发的逻辑也由单一的上升沿或下降沿增加到了上升下降同时可用，这样在信号不管是正方向还是负方向的变化，都可以可靠触发。
外触发：以外部输入的一个信号（如起爆器开关）作为触发标准，信号来即刻开始记录，常分为通断触发或电平上升下降触发。
定时触发：以设备内部时间或GPS标准时间为基准，设定到某一时刻，达到该时刻时，设备自动记录。
2.4 信号的浮点放大采集
由于测量之前的信号大小不确定性，所以固定量程在测量振动的时候有一定的局限性，新型的测振设备在这方面的增加了浮点放大功能，即预先开启浮点功能后，设备可以根据实际测量信号的大小，自动调节量程的大小，对信号进行自适应，有效地避免了测量波型由于量程原因被削顶的现象，保证了数据的完整性，同时简化了测量的操作，做到了更加智能化，人性化。
2.5 灵活的参数设置方式
爆破现场的复杂性决定了预先设定的参数不一定十分的合适，那么就需要在现场灵活的设置测振仪的参数。
现场的调节参数可能是其中的几个项目，也可能是一整套的参数，调节的方式可以与计算机连接进行，也可以独立进行。
以UBOX-5016为例，设备本身可以存贮4套采集参数，支持一键调用，操作简单可靠；参数设置还可以通过现场连接笔记本电脑进行调节，也可以使用掌上电脑PDA进行调整，同时还支持无线传输，在连接无线模块情况下，远程对参数设置，遥控控制采集等。
2.6 多段记录和可扩展超大容量
实际测量环境的干扰和噪声信号往往会造成误触发，如果只有一次触发起点，误触发会使得真实的爆破振动信号来的时候，设备已经停止记录，从而没有采集到真实信号。
解决的方式可以是在采集长度内将记录分成多个段，每一个段的起点都需要满足触发条件，这样的设置可以使得在有干扰的情况下，即使被误触发了几段，剩下的记录段还是可以完整记录真实振动信号的波形。
同时，由于一些振动监测需要长时间、不间断的进行，如一个月，对于采集的容量会要求很大，可能达到数百G，此时测振设备单一的存贮单元很可能不够，容量的扩展就很必要。像UBOX-5016、UBOX-20016，UDAQ-10016，PCBOX等设备都支持数据的实时存盘功能，可以同步实时的记录信号，超大容量，只受扩展计算机的硬盘容量限制，而现在计算机的硬盘通产都可以做得比较大，所以能够满足长时间的监测任务要求。
2 .7 多种电源方式
测振设备通常是在爆破现场使用，所以在此工作模式下基本上是以本身的电池供电，普通的干电池容量有限，更换操作麻烦，正逐步被可充电电池代替。在电源的处理方式上我们遵循一些更为经济方便的原则，优先使用外部供电，如直流电源、USB口供电，在没有交流电源时才使用电池供电。
另外，在电池供电时，如果电池电压下降到一定程度，会对测振精度造成影响，如果电压下降到很低时会影响仪器正常工作，所以为保证实测结果精度，一般要求有合适的欠压指示。
2.8 完善的数据后处理和分析预测
数据后处理要求专业，规范，符合国家相关的法规和标准，同时兼顾到易用性，操作的简明等要求。
以拓普测控的爆破专用软件BM View为例，该软件不但实现了对于硬件的控制、波形的显示、数据的存储、数据的输出等基本的功能，同时针对爆破测振的特点和爆破安全规程的要求对数据后处理和分析作了一些优化。如主振频率的自动分析和获取，最大振速的自动获取，数据的项目化管理，波形的一次微、积分，矢量合成，幅度、功率谱，V-ρ图，自动生成完整报告等。
对于爆破的分析和预测方面，既可以根据萨道夫斯基公式输入理论上的K、α值进行预测振速、安全距离、装药量，从而进行爆破方案的设计，又可以以实测的数据来计算出实际的K、α值，进行相关的监测和计算，调整相关的爆破参数，保障周边建筑的安全。
3 应用案例
项目：实际监测某工程多次施工爆破的振动对于周围建筑的影响
监测点：主要测点分布在距离爆心100-150m的范围，有学校，厂房，民居等，还有一个重点试验室在施工期间需要长期监控，共5个监测点；
监测的量：主要是振速、振动加速度作为参考；
安全振速：主要结构为混凝土结构，安全振速取下限3cm/s；
选用监测设备：UBOX-5016及配套速度传感器、加速度传感器及恒流源设备连接示意图如下：图（1）
图（1） UBOX-5016及配套速度传感器、加速度传感器及恒流源设备连接示意图
振速和安全装药量的预测：根据现场的地质条件和爆破安全规程，预测的理论预测的K、α值取300，1.9，ρ=Q1/3/R取0.01到0.1范围内。
使用BM View中专用分析软件的振速预测功能，得到相应v-ρ曲线：（图2）
图（2） v-ρ曲线图
安全装药量的预测图：见图（3）
图（3）安全装药量的预测图
查得距离R=100m时，装药量Q=695Kg，此时振速为3cm/s；
实际测量结果：在实际的爆破过程中，装药量控制在600 Kg左右，部分数据：
最大振速1.445cm/s，主振频率15.25Hz；
实测K、α值为211，1.94，跟理论值约有偏差；
实时监测部分：UBOX测振仪联机启动实时监测后，无人职守，在整个施工进程中共进行的十几次爆破，工期持续约1周，所有爆破完整记录，最大振速都在安全范围内，测试数据完整准确。
4 结论
爆破测振的设备和技术正越来越向智能化，人性化方向发展，各项新技术的采用使得爆破振动的监测更加准确，便捷。基于虚拟仪器平台的测振设备也在不断的发展过程中考虑到了更多实际测量的因素，同时结合了本身软件灵活、功能强大的特点，具有实用、可靠、精确、方便的优势，在各行业的测试领域得到了广泛成功的应用。
参考文献
GB6722-2003 爆破安全规程
孟吉复等 爆破测试技术 冶金工业出版社
（转载）
