隧道超前地质预报的起爆信号交互式控制装置及方法与流程

本发明涉及信号控制领域，特别是一种适用于隧道TSP超前地质预报的起爆信号交互式控制装置及方法。

背景技术：

随着我国经济的不断发展，基础设施建设不断加快，大量的铁路公路隧道不断投入建设中。TSP超前地质预报是隧道施工中必不可少的环节。在隧道侧壁的炮孔中引爆炸药形成地震波，地震波向掌子面前方传播并反射回来形成反射波，通过分析接受到的反射波来判断前方的围岩情况。这有利于变更设计和指导施工，对隧道施工的质量和安全具有重要意义。

隧道TSP超前地质预报的现场操作主要由三个人员进行：接线人员、起爆人员和接收人员。其中，接线人员将炮线连接至一个炮孔中的炸药后，退至安全区域，通过人声或灯光向远处起爆人员传递“可以起爆”信号；接收人员在确认TSP主机可以接受信号后，向起爆人员传达“可以起爆”信号；起爆人员在确认可以起爆之后，控制起爆器引爆炸药，至此完成一个工作循环，共需24个循环。

然而，目前隧道TSP作业过程中存在如下几种情况：

1.由于隧道内噪声较大、灯光繁杂，接线人员、接收人员和起爆人员之间通过人声和灯光进行沟通，信息难以准确地传递。在施工噪声和光线的干扰下，起爆人员容易误判“可以起爆”信息，从而提前起爆，威胁接线人员的人身安全，造成数据无法接收；

2.三方人员往往需要反复确认起爆信息，严重影响工作效率；

3.由于起爆人员操作失误或者一时疏忽，存在突然起爆的可能，严重威胁洞内人员的人身安全，并造成信号丢失。

上述情况都是实际工作中切实的问题，直接关系到TSP作业人员的人身安全以及工作质量和效率，急需一个可行的解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述TSP实施作业现状的不足，提供一种专门适用于隧道TSP超前地质预报的起爆信号交互式控制装置及方法，能够准确有效地传递起爆信息，交互式控制起爆线路的闭合和断开，从根本上杜绝由于各种情况引起的提前起爆现象，为人员安全和工作效率提供了重要保障，具有实用、高效、适用性强、安全可控等优点。

本发明的第一个目的是提出适用于隧道TSP超前地质预报的起爆信号交互式控制装置，采用下述技术方案：

一种适用于隧道TSP超前地质预报的起爆信号交互式控制装置，主要由接线遥控器、接收遥控器和线路控制器三部分组成；其中，线路控制器包括两个接线端和一个接线指示灯、一个接收指示灯；一个接线端用于连接炸药，另一个接线端连接起爆器；所述的线路控制器接收接线遥控器和接收遥控器的信号且通过两个指示灯对接收的信号进行显示；所述的接线遥控器和接收遥控器上各有两个按钮，接线遥控器的两个按钮用于发送炸药是否安装好的信号，接收遥控器的两个按钮用于发送TSP主机是否准备好的信号。

进一步的，所述接线遥控器由接线人员控制，在未接好炸药时按下取消按钮，在接好炸药并退至安全区域后按下确认按钮，使接线人员的“可以起爆”信息准确、有效、稳定地传递给线路控制器。

进一步的，所述接收遥控器由接收人员控制，在TSP主机未准备好时，按下取消按钮，反之，按下确认按钮，使接收人员的“可以起爆”信息准确、有效、稳定地传递给线路控制器。

进一步的，所述线路控制器上的接线指示灯通过显示不同的颜色对按下的按钮进行显示；使起爆人员准确、有效地识别接线人员传递的起爆信息。

进一步的，所述线路控制器上的接收指示灯通过显示不同的颜色对按下的按钮进行显示；使起爆人员准确、有效地识别接收人员传递的起爆信息。

进一步的，所述线路控制器上的两个接线端，一个用于连接炸药，另一个用于连接起爆器，使线路控制器成为起爆器和炸药之间连接回路的一部分。

进一步的，所述线路控制器位于靠近起爆人员的位置，使起爆人员能够清晰地辨识指示灯信息。

进一步的，所述线路控制器控制线路的闭合和断开，当两个指示灯显示的是炸药接好和TSP主机准备好的状态时，线路闭合；只要指示灯显示炸药未接好和/或TSP主机未准备好的状态时，线路断开；这从根本上杜绝了异常起爆的可能。

本发明的第二个目的是提出适用于隧道TSP超前地质预报的起爆信号交互式控制装置的安装和使用方法，运行步骤如下：

在连接TSP各项设备时，将原本用于连接起爆器的两根炮线中的一根连接至线路控制器的一个接线端，另一根炮线仍然连接至起爆器的一个接口；然后将线路控制器的另一个接线端连接至起爆器的另一个接口；

接线遥控器的取消按钮被按下时，将炮线与一个炮孔中的炸药进行连接，此时线路控制器上的接线指示灯显示炸药未连接好状态；连接完成后退至安全区域，按下确认按钮，此时线路控制器上的接线指示灯显示炸药连接好状态；接收遥控器的取消按钮被按下时，调试TSP主机，此时线路控制器上的接收指示灯显示TSP主机未连接好状态；调试完成，确认主机可以接收信号后，按下确认按钮，此时线路控制器上的接收指示灯显示TSP主机连接好状态；线路控制器上的接线指示灯和接收指示灯均显示炸药接好和TSP主机准备好的状态时，线路控制器将炮线回路闭合；起爆人员在观察到两个指示灯显示炸药接好和TSP主机准备好的状态时后，控制起爆器起爆炸药，至此完成一个炮孔炸药的起爆流程；重复步骤上述步骤，直至所有炮孔中的炸药起爆完毕。

本发明有益效果是：

本发明能够将接线人员和接收人员的起爆信息稳定准确地传递至起爆人员，此外，线路控制器控制炮线回路断开和闭合的功能从根本上杜绝了由各种原因引起的提前起爆或异常起爆的情况，为隧道内TSP超前地质预报的实施效率以及作业人员的人身安全提供了根本保障，具有实用、便捷、高效、适用性强、安全可控等优点，为解决隧道TSP超前地质预报工作中出现的难题提供了切实有效的技术方案。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明线路控制器结构示意图；

图2为本发明接线遥控器结构示意图；

图3为本发明接收遥控器结构示意图；

其中，1-线路控制器，2-接线指示灯，3-接收指示灯，4-接线端，5-接线遥控器，6-确认按钮，7-取消按钮，8-接收遥控器。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在以下不足，

1.由于隧道内噪声较大、灯光繁杂，接线人员、接收人员和起爆人员之间通过人声和灯光进行沟通，信息难以准确地传递。在施工噪声和光线的干扰下，起爆人员容易误判“可以起爆”信息，从而提前起爆，威胁接线人员的人身安全，造成数据无法接收；2.三方人员往往需要反复确认起爆信息，严重影响工作效率；3.由于起爆人员操作失误或者一时疏忽，存在突然起爆的可能，严重威胁洞内人员的人身安全，并造成信号丢失。

上述情况都是实际工作中切实的问题，直接关系到TSP作业人员的人身安全以及工作质量和效率，为了解决如上的技术问题，本申请提出了适用于隧道TSP超前地质预报的起爆信号交互式控制装置及方法。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，

本发明为了克服隧道TSP超前地质预报工作中存在的不足，提供一种专门适用于隧道TSP超前地质预报的起爆信号交互式控制装置及方法，具有实用、便捷、高效、适用性强、安全可控等优点。

具体的如图1-图3所示，隧道TSP超前地质预报的起爆信号交互式控制装置，主要由接线遥控器5、接收遥控器8和线路控制器1三部分组成，其中，线路控制器包括两个接线端4、接线指示灯2和接收指示灯3，接线遥控器5和接收遥控器8上各有两个按钮，分别为确认按钮6和取消按钮7；

一个接线端4用于连接炸药，另一个接线端4连接起爆器；所述的线路控制器接收接线遥控器和接收遥控器的信号且通过两个指示灯对接收的信号进行显示；所述的接线遥控器和接收遥控器上各有两个按钮，接线遥控器的两个按钮用于发送炸药是否安装好的信号，接收遥控器的两个按钮用于发送TSP主机是否准备好的信号。

所述接线遥控器5由接线人员控制，在未接好炸药时按下取消按钮7，在接好炸药并退至安全区域后按下确认按钮6，使接线人员的起爆信息准确、有效、稳定地传递出去。

接收遥控器8由接收人员控制，在TSP主机未准备好时，按下取消按钮7，反之，按下确认按钮6，使接收人员的起爆信息准确、有效、稳定地传递出去。

线路控制器1上的接线指示灯2，当接线遥控器5的确认按钮6按下时，显示为绿色，取消按钮7按下时，显示为红色，使起爆人员准确、有效地识别接线人员传递的起爆信息。

线路控制器1上的接收指示灯3，当接收遥控器8的确认按钮6按下时，显示为绿色，取消按钮7按下时，显示为红色，使起爆人员准确、有效地识别接收人员传递的起爆信息。

线路控制器1上的两个接线端4，一个用于连接炸药，另一个用于连接起爆器，使线路控制器成为起爆器和炸药之间连接回路的一部分。

线路控制器1位于靠近起爆人员的位置，使起爆人员能够清晰地辨识指示灯信息。

线路控制器1能够控制线路的闭合和断开，当接线指示灯2和接收指示灯3同时为绿色时，线路闭合，有一个指示灯为红色或者两个均为红色时，线路断开，这从根本上杜绝了异常起爆的可能。

本发明中接线遥控器5和接收遥控器8的遥控功能、线路控制器1闭合和断开线路的机制和功能等均采用现有技术来实现，因此在此不进行详细说明。

如图1-图3所示，现场人员在连接TSP各项设备时，将原本用于连接起爆器的两根炮线中的一根连接至线路控制器1的一个接线端4，另一根炮线仍然连接至起爆器的一个接口；然后将线路控制器1的另一个接线端4连接至起爆器的另一个接口；接线人员按下接线遥控器5的取消按钮7，将炮线与一个炮孔中的炸药进行连接，此时线路控制器1上的接线指示灯2为红色；连接完成后退至安全区域，按下确认按钮6，此时线路控制器1上的接线指示灯2为绿色；接收人员按下接收遥控器8的取消按钮7，调试TSP主机，此时线路控制器1上的接收指示灯3为红色；调试完成，确认主机可以接收信号后，按下确认按钮6，此时线路控制器1上的接收指示灯3为绿色；线路控制器1上的接线指示灯2和接收指示灯3均为绿色时，线路控制器1将炮线回路闭合；起爆人员在观察到两个指示灯均为绿色后，控制起爆器起爆炸药，至此完成一个炮孔炸药的起爆流程；重复步骤上述步骤，直至所有炮孔中的炸药起爆完毕后，收起各项仪器。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。