一种主动控制防护爆炸冲击波的装置和方法

本发明涉及力学领域，特别是涉及一种主动控制防护爆炸冲击波的装置和方法。

背景技术：

空气中爆炸物爆炸时会产生强烈的冲击波，会对周边的物体造成严重破坏，对人员的生命安全造成重大威胁，因此对爆炸冲击波的防护尤为重要。爆炸冲击波携带的巨大的冲量为其破坏性能的关键指标，特别是当作用目标的响应特征时间大于爆炸冲击波的有效作用时间时。目前，防护爆炸冲击波常用的结构形式多为被动防护，例如：排爆服、车辆钢结构底盘、多孔泡沫铝结构等，这些结构可以用于防护爆炸冲击波。

被动防护结构通过一些力学机理，例如塑性变形、粘性耗散等机制，可以在一定程度上衰减爆炸冲击波能量，但是其对爆炸冲击波冲量的防护性能极其有限。主要原因在于冲量和由冲量而产生的动量为系统外力关联物理量，防护结构内部的力学机理对防护冲量很难发挥作用。此外，当采用被动形式的结构进行防护爆炸冲击波时，由于爆炸冲击波携带的能量和冲量较大，因此为了满足有效防护爆炸冲击波的需求，被动防护设备一般都具有较大的质量，这显然并不符合目前防护设备的轻质、高强的需求。这些因素都制约了爆炸冲击波防护设备的研制和实际应用。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明提供一种主动控制防护爆炸冲击波的装置和方法，解决了上述的问题。

本发明实施例提供一种主动控制防护爆炸冲击波的装置，所述装置包括：压力信号采集系统，信号处理系统，主动响应系统；

所述压力信号采集系统用于采集所述爆炸冲击波的压力信号，并将采集到的所述压力信号发送给所述信号处理系统；

所述信号处理系统分别与所述压力信号采集系统和所述主动响应系统连接，用于对所述压力信号进行处理，得到所述爆炸冲击波的冲量和传播速度，并根据处理结果向所述主动响应系统发送信号指令，控制所述主动响应系统在特定时间做出的每一个响应；

所述主动响应系统用于根据所述信号指令在所述爆炸冲击波到达时刻产生反向初始冲量，以抵消所述爆炸冲击波产生的冲量，防护爆炸冲击波；

其中，所述主动响应系统包括：固定板、挡波板、支撑滑道、预载系统以及加速系统；

所述固定板固定于被防护物体上，用于支撑所述主动响应系统；

所述支撑滑道与所述固定板固定并穿过所述挡波板，以使得所述挡波板在所述支撑滑道上自由移动；

所述预载系统包括预载控制器和预载线，所述预载控制器用于接收所述信号处理系统发出的信号指令，并将其转化为机械指令，用于控制所述预载线的收缩与释放；

所述预载线与所述加速系统连接，用于根据所述机械指令，控制所述加速系统；

所述加速系统一端固定于所述固定板上，另一端与所述挡波板固定，用于根据所述预载线的控制而动作，以控制所述挡波板的运动，使所述挡波板运动产生所述反向初始冲量。

可选地，所述压力信号采集系统包括：第一压力传感器和第二压力传感器；

所述第一压力传感器和第二型压力传感器均放置于所述发生器系统的迎波面的前方，所述第一压力传感器与所述挡波板的距离为第一预设距离，所述第二压力传感器与所述挡波板的距离为第二预设距离，所述第一预设距离大于所述第二预设距离；

所述第一压力传感器与地面的垂直距离，和所述第二型压力传感器与地面的垂直距离相等；

其中，所述第一压力传感器为自由场压力传感器，用于测量在空气中传播的自由场爆炸冲击波压力信号；

所述第二压力传感器为反射面压力传感器，其测量得到的压力数据等于传播到所述挡波板表面发生反射的爆炸冲击波叠加之后的压力数据。

可选地，所述压力信号采集系统还包括：压力信号采集设备；

所述压力信号采集设备分别与所述第一压力传感器、所述第二压力传感器以及所述信号处理系统连接，用于采集所述第一压力传感器和所述第二压力传感器测量得到的所述爆炸冲击波的压力信号，并将所述压力信号传输至所述信号处理系统。

可选地，所述加速系统包括：多个弹性连接器；

所述多个弹性连接器中每一个弹性连接器的一端固定于所述固定板上，另一端与所述挡波板固定；

所述每一个弹性连接器的刚度系数可调，以使得所述固定板对所述被防护物体产生的反作用力低于所述被防护物体的能够承受的压力阈值。

可选地，所述多个弹性连接器初始为自由状态；所述预载线根据所述机械指令，压缩所述多个弹性连接器，以使得所述多个弹性连接器储存势能，进而使得所述挡波板向与所述固定板接近的方向移动；

在所述多个弹性连接器释放所存储的势能以恢复所述自由状态期间，所述挡波板产生与所述爆炸冲击波传播方向反向的速度，所述挡波板运动产生所述反向初始冲量，以抵消所述爆炸冲击波产生的冲量。

本发明实施例还提供一种主动控制防护爆炸冲击波的方法，所述方法用于于以上任一所述的主动控制防护爆炸冲击波装置，所述方法包括：

所述信号处理系统接收所述压力信号采集系统发送的所述爆炸冲击波的压力信号；

所述信号处理系统根据所述压力信号，计算得到所述爆炸冲击波产生的冲量和所述爆炸冲击波的传播速度；

所述信号处理系统根据所述冲量和所述传播速度，向所述预载控制器发送信号指令；

所述预载控制器将所述信号指令转换为机械指令，以控制所述预载线的收缩与释放，进而使得所述挡波板运动产生所述反向初始冲量，以抵消所述爆炸冲击波产生的冲量。

可选地，所述信号处理系统根据所述压力信号，计算得到所述爆炸冲击波产生的冲量和所述爆炸冲击波的传播速度，包括：

所述爆炸冲击波产生的冲量p0为：

其中，t1、t2为所述第二压力传感器测得的压力信号f2(t)的起始与结束时间；

所述爆炸冲击波的传播速度v0为：

其中，d1，d2分别为所述第一预设距离和所述第二预设距离，δt为两个压力传感器测得压力信号到达各自的时间差。

可选地，所述信号处理系统根据所述冲量和所述传播速度，向所述预载控制器发送信号指令，包括：

所述信号处理系统根据所述冲量和所述传播速度，计算得到所述爆炸冲击波到达所述挡波板所需的响应时间，所述响应时间为所述信号处理系统发出信号指令至所述挡波板的移动速度达到最大时的时间，所述响应时间包括：可调整时间段、预加载时间段、加速时间段；

所述信号处理系统根据所述响应时间生成所述信号指令，并将所述信号指令发送给所述预载控制器；

其中，可调整时间段t1为：

预加载时间段t2为：

加速时间段t3：

上述三式中，m为所述挡波板的质量，k为所述弹性连接器的刚度系数，v2为所述预载线的收缩速度。

可选地，所述预载控制器将所述信号指令转换为机械指令，以控制所述预载线的收缩与释放，进而使得所述挡波板运动产生所述反向初始冲量，以抵消所述爆炸冲击波产生的冲量，包括：所述预载控制器接收所述信号指令并转换为机械指令；

所述预载控制器根据所述机械指令，在所述可调整时间段内不进行任何操作；

所述预载控制器根据所述机械指令，在所述预加载时间段内控制所述多个弹性连接器进行压缩，以使得所述多个弹性连接器储存势能，进而移动所述挡波板接近所述固定板；

所述预载控制器根据所述机械指令，在所述加速时间段的开始时刻释放所述多个弹性连接器，所述多个弹性连接器推动所述挡波板获得速度，并在所述多个弹性连接器恢复至所述自由状态时，所述挡波板的速度达到最大值，所述挡波板移动产生所述反向初始冲量，使得所述挡波板抵消所述爆炸冲击波产生的冲量。

可选地，所述可调整时间段的大小通过以下方式调节：

调整所述第一预设距离和所述第二预设距离；

当所述第一预设距离和所述第二预设距离变大时，所述可调整时间段变大；

当所述第一预设距离和所述第二预设距离变小时，所述可调整时间段变小。

本发明提供的主动控制防护爆炸冲击波的装置，利用压力信号采集系统提前采集爆炸冲击波的压力信号，并将压力信号发送给信号处理系统，由信号处理系统对压力信号进行处理得到爆炸冲击波产生的冲量和爆炸冲击波的传播速度，并根据处理结果向预载控制器发送信号指令，预载控制器将信号指令转化为机械指令，并将其传递给预载线，预载线根据机械指令做出收缩响应，使加速系统存储能量，预载系统根据进一步的指令使加速系统动作释放能量，进而使挡波板运动而获得与爆炸冲击波冲量相等的反向初始冲量，与爆炸冲击波相互作用后抵消后者携带的冲量，以抵消爆炸冲击波产生的冲量。

本发明的主动控制防护爆炸冲击波的装置，提前采集爆炸冲击波的压力信号，并由信号处理系统计算出冲量数据，在特定的时间段内控制挡波板运动产生相应的初始反向冲量，实现对爆炸冲击波产生的冲量的防护，整个装置不但可以根据需要防护的爆炸冲击波的差异，主动控制挡波板产生特定的反向初始冲量，使得对各种爆炸冲击波都能实现有效防护，而且装置的结构简单，使用设备较少，处于爆炸冲击波作用范围内的只有压力信号采集系统和发生器系统，满足防护爆炸冲击波的冲量的同时，整体质量较轻，具有很高的实用性价值。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明实施例一种主动控制防护爆炸冲击波的装置的示意图；

图2是本发明实施例固定板朝向防护物体侧的示意图；

图3本发明实施例中主动控制防护爆炸冲击波的方法的流程示意图；

图4是本发明实施例主动控制防护爆炸冲击波的装置防护爆炸冲击波的响应时间历程的示意图；

图5是本发明实施例中发生器系统的防护爆炸冲击波的过程的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，并不用于限定本发明。

参照图1，示出了本发明实施例一种主动控制防护爆炸冲击波的装置的示意图，该装置包括：压力信号采集系统、信号处理系统、主动响应系统，其中，压力信号采集系统包括：第一压力传感器、第二压力传感器、压力信号采集设备；信号处理系统包括：信号处理设备，其包括但不限于：pc、笔记本、智能移动终端、服务器等；主动响应系统包括：固定板、挡波板、支撑滑道、预载系统(即预载控制器和预载线)以及加速系统；

第一压力传感器和第二压力传感器均放置于主动响应系统的迎波面(即挡波板的迎波面)的前方，第一压力传感器与挡波板的距离为第一预设距离，第二压力传感器与挡波板的距离为第二预设距离；第一压力传感器与地面的垂直距离，和第二型压力传感器与地面的垂直距离相等；第一预设距离大于第二预设距离。这样放置是为了提前通过两个压力传感器测量得到爆炸冲击波的压力信号，可以理解的是，两个压力传感器放置的离挡波板越大、距离越大，爆炸冲击波传播到挡波板的时间越长。

本发明实施例中，上述两个压力传感器的一种较优的使用方式为：

第一压力传感器为自由场压力传感器，直接通过支撑杆固定于距离挡波板第一预设距离处，其用于测量空气中传播的自由场爆炸冲击波压力信号，具体型号可选pcb137a22传感器。第二压力传感器为反射面压力传感器，内嵌于开孔的支撑板上，支撑板通过支撑架固定于距离挡波板第二预设距离处，其迎波面朝向爆炸冲击波的传播方向。第二压力传感器的感应面与支撑板的前端面平齐，位于支撑板的前端面的中心位置，第二压力传感器通过支撑板上预制的孔洞固定，可以用于测量传播到支撑板表面发生反射的爆炸冲击波叠加之后的压力数据，此数据等于爆炸冲击波在挡波板表面发生反射叠加之后的压力数据，也即作用到挡波板表面的压力。具体型号可选pcb113b21传感器。

压力信号采集设备分别与第一压力传感器、第二压力传感器以及信号处理设备连接，用于采集第一压力传感器和第二压力传感器测量得到的爆炸冲击波的压力信号以及压力数据，并将该压力信号和压力数据传输至信号处理设备，压力信号采集设备与第一压力传感器、第二压力传感器以及信号处理设备之间均通过电缆线连接并传输压力信号。

信号处理设备对接收到的压力信号和压力数据进行处理，并根据处理结果向主动响应系统发送信号指令，具体的过程下文处详细描述，在此先不赘述。

主动响应系统包括：固定板、挡波板、支撑滑道、预载系统以及加速系统。其中，固定板固定于被防护物体上，同时用于支撑整个主动响应系统；挡波板的一面为迎波面，另一面朝向固定板；支撑滑道与固定板固定并穿过挡波板，以使得挡波板在支撑滑道上可以无摩擦的自由移动，当然，可以理解的是，挡波板对应于支撑滑道穿过的位置开设有孔洞，支撑滑道穿过挡波板之后可以使用螺栓固定，从而保证整个主动响应系统的结构稳定、牢固。

预载系统包括预载控制器和预载线，预载控制器与信号处理设备连接，预载线和加速系统连接，预载控制器可以将信号处理设备发送的信号指令转换为机械指令，来控制预载线动作，进而控制加速系统动作；加速系统包括：多个弹性连接器；多个弹性连接器中每一个弹性连接器的一端固定于固定板上，另一端与挡波板固定；多个弹性连接器中每一个弹性连接器初始均为自由状态；当预载线依据机械指令，压缩每一个弹性连接器，以使得每一个弹性连接器储存势能，每一个弹性连接器压缩储存势能的同时，自然使得挡波板向与固定板接近的方向移动；当每一个弹性连接器释放所存储的势能以恢复其自由状态期间，挡波板向远离固定板方向运动，挡波板产生与爆炸冲击波传播方向反向的速度，挡波板加速运动过程产生反向初始冲量，该反向初始冲量可以抵消爆炸冲击波产生的冲量。

当然，在每一个弹性连接器释放所存储的势能以恢复其自由状态期间，由于力的相互作用，会造成固定板对被防护物体产生反作用力，为了使得固定板对被防护物体产生的反作用力低于被防护物体的能够承受的压力阈值，每一个弹性连接器的刚度系数可以调节，来达到上述目标。

参照图2，示出了本发明实施例中固定板朝向防护物体侧的示意图，图中预载线处于固定板的中心位置，穿过固定板进入主动响应系统的内部，固定板的四个角分别为四个支撑滑道，需要说明的是，支撑滑道可以是穿过固定板之后使用螺栓进行固定，也可以是直接焊接在固定板朝向挡波板的一面上。

综上所述，本发明实施例的一种主动控制防护爆炸冲击波的方法具体包括：

步骤1：信号处理系统接收压力信号采集系统发送的爆炸冲击波的压力信号。

本发明实施例中，由于第一压力传感器和第二型压力传感器均放置于主动响应系统的迎波面的前方，因为两个压力传感器可以在爆炸冲击波到达挡波板之前，提前测量到爆炸冲击波的压力信号和压力数据，且两个压力传感器之间也隔有一定的距离，所以这两个压力信号会一前一后通过压力信号采集设备传输至信号处理设备中。

步骤2：信号处理系统根据压力信号，计算得到爆炸冲击波产生的冲量和爆炸冲击波的传播速度。

本发明实施例中，信号处理设备可以根据爆炸冲击波分别到达第一压力传感器和第二压力传感器的时间，以及第一压力传感器和第二压力传感器之间的距离，计算得到爆炸冲击波的传播速度；同时根据第二压力传感器测量得到的压力信号，结合压力-时间曲线，积分运算即可计算得到爆炸冲击波的冲量。

步骤3：信号处理系统根据冲量和传播速度，向主动响应系统发送信号指令，以控制主动响应系统进行产生防护能量，进而防护爆炸冲击波产生的冲量。

本发明实施例中，信号处理设备根据计算得到的爆炸冲击波的冲量和传播速度，进行计算得到爆炸冲击波到达挡波板所需的响应时间，该响应时间为从信号处理设备发出信号指令至挡波板的移动速度达到最大时的时间，该响应时间包括：可调整时间段、预加载时间段、加速时间段；信号处理设备根据该响应时间生成信号指令，并将信号指令发送给主动响应系统中的预载控制器。

步骤4：预载控制器接收信号指令，并将其转换为机械指令。这是因为预载线需要由机械指令来控制。

步骤5：预载控制器根据机械指令，在可调整时间段内不进行任何操作。

本发明实施例中，当预载控制器接收到信号指令并转换为机械指令后，在可调整时间段内不进行任何操作，具体原因在下文处解释，在此不做赘述。

步骤6：预载控制器根据机械指令，在预加载时间段内控制多个弹性连接器进行压缩，以使得多个弹性连接器储存势能，进而移动挡波板接近固定板。

本发明实施例中，当预载控制器根据机械指令，在预加载时间段内通过预载线控制多个弹性连接器中每一个弹性连接器进行压缩，以使得每一个弹性连接器储存势能，每一个弹性连接器压缩储存势能的同时，自然使得挡波板向与固定板接近的方向移动。

步骤7：预载线控制器根据机械指令，在加速时间段的开始时刻释放多个弹性连接器，多个弹性连接器推动挡波板获得速度，并在多个弹性连接器恢复至自由状态时，挡波板的速度达到最大值，挡波板移动产生反向初始冲量，使得挡波板抵消爆炸冲击波产生的冲量。

本发明实施例中，当预载控制器依据机械指令，在预加载时间段内通过预载线控制多个弹性连接器中每一个弹性连接器进行压缩，预加载时间段结束之后紧接着在加速时间段开始的时刻就释放多个弹性连接器中的每一个弹性连接器，当每一个弹性连接器释放所存储的势能以恢复其自由状态期间，挡波板获得速度并远离固定板方向移动，挡波板产生与爆炸冲击波传播方向反向的速度，挡波板加速移动过程产生反向初始冲量，当每一个弹性连接器释放所存储的势能以恢复至其自由状态时，挡波板的速度达到最大值，此时挡波板302产生的反向初始冲量也达到最大值，该最大值等于爆炸冲击波的冲量，所以，挡波板产生的反向初始冲量可以抵消爆炸冲击波产生的冲量。

上述步骤可以概括为如下流程，参照图3，示出了本发明实施例中主动控制防护爆炸冲击波的方法的流程示意图：

爆炸冲击波的载荷伴随巨大冲量，在空气中进行传播，到达第一和第二压力传感器，两个压力传感器测量压力信息(例如压力信号和压力数据)，由压力信号采集设备采集这些压力信息并传输给信号处理设备，信号处理设备接收压力信息后，处理压力信息并发出信号指令给到预载控制器，预载控制器接收到信号指令后，转换为机械指令，由机械指令控制预载线做出收缩或者释放动作，加速系统收缩时储存能量，释放时自然释放储存的能量，使得挡波板获得反向初始冲量，该反向初始冲量抵消防护爆炸冲击波产生的冲量。

上述整个过程的理论依据如下：

第一压力传感器与第二压力传感器位于挡波板前方，假设分别距离挡波板的距离为：d1，d2，其中d1>d2，两个压力传感器测量爆炸冲击波的压力信号和压力数据均通过压力信号采集设备传输给信号处理设备。信号处理设备根据第二压力传感器测得的压力信号f2(t)，可得到爆炸冲击波作用到第二压力传感器的支撑板表面的冲量p0为：

其中，t1、t2为第二压力传感器测得的压力信号f2(t)的起始与结束时间。此冲量也即为爆炸冲击波在挡波板表面产生的冲量。

假设两个压力传感器测得压力信号到达各自的时间差为：δt，则可求得爆炸冲击波的传播速度v0为：

信号处理设备可进一步求得，爆炸冲击波从第二压力传感器的位置传播到挡波板所需的时间t0为：

即，信号处理设备从发出信号指令使至挡波板速度达到最大值的这段时间，需要与爆炸冲击波从第二压力传感器的位置传播到挡波板所需的时间t0相等，也即为主动控制防护爆炸冲击波的装置的响应时间t0。

响应时间t0可以分为三段：可调整时间段t1，预加载时间段t2，加速时间段t3，三者需满足关系：

t0＝t1+t2+t3(3)

其中，预载控制器在预加载时间段t2内通过预载线收缩弹性连接器，使处于自由状态的弹性连接器进行收缩动作，以储存势能；而在加速时间段t3内，弹性连接器释放后推动挡波板产生与爆炸冲击波传播方向反向的速度，当弹性连接器恢复到自由状态时，挡波板速度达到最大。

对于不同的爆炸冲击波，其产生的冲量也不同，即冲量大小不同，那么需要挡波板移动产生的防护能量也自然不同，弹性连接器的收缩储能也不同，自然弹性连接器收缩、释放的时间也就不一样，为了主动控制防护爆炸冲击波的装置可以防护多种爆炸冲击波的冲量，因此设置可调整时间段t1，由可调整时间段t1来满足响应时间，当爆炸冲击波的冲量较小时，到达挡波板的时间较长，而挡波板移动产生的防护能量需要量较小，弹性连接器收缩、释放的时间较短，因此调整可调整时间段t1为较长，即可满足防护爆炸冲击波的冲量；当爆炸冲击波的冲量较大时，到达挡波板的时间较短，而挡波板移动产生的防护能量需要量较大，弹性连接器收缩、释放的时间较长，因此调整可调整时间段t1为较短，即可满足防护爆炸冲击波的冲量。这样，就可以保证主动控制防护爆炸冲击波的装置可以防护多种爆炸冲击波的冲量，极大的拓展了主动控制防护爆炸冲击波的装置的适用范围。

为了实现最佳的防护冲击波效果，需要挡波板在加速后的反向冲量p1等于爆炸冲击波的冲量p0，即：

p1＝p0(4)

假设挡波板质量为m，则可求得挡波板速度v1为：

对于线弹性连接器，假设其刚度系数为k，则可求得弹性连接器的最大压缩量，也即预载线的收缩量x为：

进一步地，可以求得加速时间段t3：

假设预载线收缩速度为v2，则预加载时间段t2为：

所以，可调整时间段t1为：

在整个时间历程上，爆炸冲击波的传播以及主动控制防护爆炸冲击波的装置的响应时间过程可以描述为如图4所示，整个响应时间过程可以分为五个过程：

过程一：空气中爆炸冲击波到达第一压力传感器和第二压力传感器的位置，压力信号采集设备将测量得到的爆炸冲击波的压力信号传输给信号处理设备；

过程二：信号处理设备对爆炸冲击波的压力信号进行处理，得到爆炸冲击波的冲量和传播速度等信息，并对主动响应系统中的预载线控制器发送控制指令；

过程三：预载控制器将信号指令转换为机械指令，在可调整时间段t1内不做响应；

过程四：在预加载时间段t2内，预载控制器通过预载线控制弹性连接器进行压缩，收缩挡波板和固定板之间的距离，使弹性连接器储存势能；

过程五：在加速时间段t3的开始时刻，预载控制器通过预载线控制弹性连接器释放约束，弹性连接器释放推动挡波板获得速度，当弹性连接器恢复至自由状态时，挡波板速度达到最大，此时爆炸冲击波到达挡波板，挡波板移动产生的防护能量抵消爆炸冲击波的冲量，起到防护被防护物体的作用。

上述过程通过图5得到更直观的体现：

(1)初始状态时，弹簧处于自由状态，挡波板与固定板距离最远；

(2)收缩储能时，弹性连接器收缩储存势能，挡波板向固定板移动，两者之间距离缩小；

(3)储能最大时，弹性连接器收缩到最小，挡波板停止向固定板移动，两者之间距离最小；

(4)加速挡波板时，弹性连接器释放，加速挡波板移动，挡波板反向固定板移动，两者之间距离增大；

(5)反向速度最大时，弹性连接器恢复自由状态，挡波板移动速度达到最大，此时爆炸冲击波到达挡波板的迎波面，实现对爆炸冲击波的防护。

需要说明的是，为了保证主动控制防护爆炸冲击波的装置对不同爆炸冲击波的冲量都能实现较好的防护效果，就需要有足够的可调整时间段t1，以满足预加载时间段t2和加速时间段t3的调整。可调整时间段t1的大小通过以下方式调节：

调整第一预设距离和第二预设距离；当第一预设距离和第二预设距离变大时，可调整时间段变大t1；当第一预设距离和第二预设距离变小时，可调整时间段t1变小。

通过本发明提供的主动控制防护爆炸冲击波的装置，利用压力信号采集系统提前采集爆炸冲击波的压力信号，并将压力信号发送给信号处理系统，由信号处理系统对压力信号进行处理得到爆炸冲击波产生的冲量和爆炸冲击波的传播速度，并根据处理结果向预载控制器发送信号指令，预载控制器将信号指令转化为机械指令，并将其传递给预载线，预载线根据机械指令做出收缩响应，使加速系统存储能量，预载系统根据进一步的指令使加速系统动作释放能量，进而使挡波板运动而获得与爆炸冲击波冲量相等的反向初始冲量，与爆炸冲击波相互作用后抵消后者携带的冲量，以抵消爆炸冲击波产生的冲量。

本发明的主动控制防护爆炸冲击波的装置，提前采集爆炸冲击波的压力信号，并由信号处理系统计算出冲量数据，在特定的时间段内控制挡波板运动产生相应的初始反向冲量，实现对爆炸冲击波产生的冲量的防护，整个装置不但可以根据需要防护的爆炸冲击波的差异，主动控制挡波板产生特定的反向初始冲量，使得对各种爆炸冲击波都能实现有效防护，而且装置的结构简单，使用设备较少，处于爆炸冲击波作用范围内的只有压力信号采集系统和发生器系统，满足防护爆炸冲击波的冲量的同时，整体质量较轻，具有很高的实用性价值。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法所固有的要素。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。