一种炸药装药高度检测系统及其使用方法

技术领域

本发明属于炸药装填技术领域，具体涉及一种炸药装药高度检测系统及其使用方法。

背景技术

在炸药的现场装药过程中，虽然爆破设计中已明确了每个装填孔的装药量，但由于现场实际孔径并不完全相同(即使相同孔径的钻头，在不同区域、不同工作时间钻出来的孔径也不相同，差别在10％以上)，导致装药量无法在装药前准确确定。因此，在实际装药过程中，工作人员利用皮尺测量孔内药面距孔口的距离(即填塞设计长度)，通过控制填塞高度来控制装药量。

装药过程中，每一台装药车配备一名装药高度控制员，控制员需用皮尺反复试探孔内药面高度，当接近设计值后，立即示意装药车司机停止装药；控制员然后测量孔内药面距孔口的距离，并将数据传给司机，司机根据得到当前数据与设计堵塞长度比较，估算需增加的装药量再进行次装药；如此反复，直到控制员测得的药面与孔口的距离，与设计填塞长度之差达到设计要求(一般是30cm)，该孔装药结束。

现有技术存在的问题为：

1)完成装填孔单孔装药需要多次测孔内药面到孔口距离，控制员在测量过程中，装药车停止装药等待，影响装药车工作效率；

2)装药过程中，控制员试测不勤，或控制员与司机沟通不畅，导致炸药超装情况普遍，既浪费了炸药，导致资源浪费，又带来安全风险；

3)控制员跟车作业，劳动强度大，人力成本投入大，工作环境恶劣。

发明内容

为了解决现有技术存在的装药车工作效率低、资源浪费、存在安全风险以及人力成本投入大的问题，本发明目的在于提供一种炸药装药高度检测系统及其使用方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种炸药装药高度检测系统，包括装药高度检测单元和信号接收器，装药高度检测单元与信号接收器通信连接，且装药高度检测单元设置于装填孔的地表处，装药高度检测单元的检测端设置于装填孔的内部，信号接收器设置于装药车处，且信号接收器与装药车的控制系统通信连接。

进一步地，装药高度检测单元包括装药高度检测器和信号传输器，装药高度检测器作为检测端设置于装填孔的内部，且装药高度检测器与信号传输器通信连接，信号传输器设置于装填孔的地表处，且信号传输器与信号接收单元通信连接。

进一步地，装药高度检测器在装填孔的内部的高度为预设装填高度。

进一步地，装药高度检测器包括导线、外框架、叶片、线圈磁铁发电总成以及导向杆，叶片设置于线圈磁铁发电总成的外侧，叶片与线圈磁铁发电总成轴承连接，且叶片和线圈磁铁发电总成均设置于外框架的内部，线圈磁铁发电总成通过导线与信号传输器通信连接，线圈磁铁发电总成与导线的输入端连接，且线圈磁铁发电总成与外框架的内侧固定连接，导线的输出端与信号传输器连接，外框架的外侧顶端与导线固定连接，导向杆与外框架的外侧底端固定连接。

进一步地，信号传输器设置有无线通信模块，信号传输器通过无线通信模块与信号接收器通信连接。

一种炸药装药高度检测系统的使用方法，基于炸药装药高度检测系统，包括如下步骤：

在装填孔现场建立炸药装药高度检测系统；

将装药高度检测器放置于装填孔中的预设装填高度；

控制装药车进行装药，使用装药高度检测器持续采集电信号并发送至信号传输器；

若信号传输器采集的电信号终止，则装药高度到达预设装填高度，使用信号传输器向信号接收器发送警报信号，否则继续采集电信号；

根据信号接收器接收的警报信号控制装药车停止装药。

进一步地，在装填孔现场建立炸药装药高度检测系统，包括如下步骤：

在装填孔的地表处设置信号传输器；

使用信号传输器向信号接收器发送测试信号；

若信号接收器接收到测试信号，则使用信号接收器向信号传输器返回连接成功信号，完成炸药装药高度检测系统的建立，否则初始化信号传输器的相关参数和信号接收器的相关参数，重新发送测试信号。

本发明的有益效果为：

本发明采用装药高度检测单元自动检测炸药装药高度，能够一次性完成装药工作，提高了工作效率，并且自动检测的精确性高，信号接收器实时接收检测信息，避免了资源浪费，减小了安全风险，提高了安全性，同时减少了控制员的工作量和取消了装药高度控制员的配置，减少了人力成本投入。

本发明的其他有益效果将在具体实施方式中进一步进行说明。

附图说明

图1是本发明中炸药装药高度检测系统的结构框图。

图2是本发明中装药高度检测单元在实际现场的示意图。

图3是本发明中装药高度检测器的结构示意图。

图4是本发明中使用方法的方法流程图。

图中，1、信号传输器；2、装药高度检测器；21、导线；22、外框架；23、叶片；24、线圈磁铁发电总成；25、导向杆；3、炸药颗粒；4、装填孔。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供一种炸药装药高度检测系统，包括装药高度检测单元和信号接收器，装药高度检测单元与信号接收器通信连接，且装药高度检测单元设置于装填孔的地表处，装药高度检测单元的检测端设置于装填孔的内部，信号接收器设置于装药车处，且信号接收器与装药车的控制系统通信连接。

装药高度检测单元的检测端检测装填孔内部炸药的装药高度，并在到达预设装药高度时将警报信号发送至信号接收器，便于装药车的操作员控制炸药的装填操作。

作为优选，如图2所示，装药高度检测单元包括装药高度检测器2和信号传输器1，装药高度检测器2作为检测端设置于装填孔4的内部，且装药高度检测器2与信号传输器1通信连接，信号传输器1设置于装填孔4的地表处，且信号传输器1与信号接收单元通信连接，装药高度检测器2在装填孔4的内部的高度为预设装填高度；装药高度检测器2深入装填孔4的内部检测炸药的装填高度，并发送至地表的信号传输器1，信号传输器1将检测信息发送至信号接收器。

作为优选，如图3所示，装药高度检测器2包括导线21、外框架22、叶片23、线圈磁铁发电总成24以及导向杆25，叶片23设置于线圈磁铁发电总成24的外侧，叶片23与线圈磁铁发电总成24轴承连接，且叶片23和线圈磁铁发电总成24均设置于外框架22的内部，线圈磁铁发电总成24通过导线21与信号传输器1通信连接，线圈磁铁发电总成24与导线21的输入端连接，且线圈磁铁发电总成24与外框架22的内侧固定连接，导线21的输出端与信号传输器1连接，外框架22的外侧顶端与导线21固定连接，导向杆25与外框架22的外侧底端固定连接；本发明的炸药一般为颗粒状，在到达预设装填高度之前，炸药颗粒3下落带动叶片23围绕线圈磁铁发电总成24转动，在线圈磁铁发电总成24中产生电信号，将叶片23的机械能转化为电信号，通过导线21传输至地面的信号传输器1，当到达预设装填高度时，叶片23被堆积的炸药掩埋导致其不能转动，电信号消失，进而识别当前的炸药高度到达预设装填高度，同时电信号消失时产生警报信号并通过信号传输器1发送至信号接收器，实现了炸药装填的自动检测和警报。

作为优选，信号传输器1设置有无线通信模块，信号传输器1通过无线通信模块与信号接收器通信连接；实际现场情况复杂，有线连接排布线麻烦，硬件成本投入高，通过无线通信模块的无线传输方式简化了系统，提高系统的实用性。

本发明采用装药高度检测单元自动检测炸药装药高度，能够一次性完成装药工作，提高了工作效率，并且自动检测的精确性高，信号接收器实时接收检测信息，避免了资源浪费，减小了安全风险，同时减少了控制员的工作量和人力成本投入。

实施例2：

如图4所示，一种炸药装药高度检测系统的使用方法，基于炸药装药高度检测系统，包括如下步骤：

在装填孔现场建立炸药装药高度检测系统，包括如下步骤：

在装填孔的地表处设置信号传输器；

使用信号传输器向信号接收器发送测试信号；

若信号接收器接收到测试信号，则使用信号接收器向信号传输器返回连接成功信号，完成炸药装药高度检测系统的建立，否则初始化信号传输器的相关参数和信号接收器的相关参数，重新发送测试信号；

通过装填孔的实际情况计算预设装填高度，将装药高度检测器放置于装填孔中的预设装填高度；通过控制导线的长度可以调整装药高度检测器在装填孔中的高度；

控制装药车进行装药，使用装药高度检测器持续采集电信号并发送至信号传输器；

若信号传输器采集的电信号终止，则装药高度到达预设装填高度，使用信号传输器向信号接收器发送警报信号，否则继续采集电信号；

根据信号接收器接收的警报信号控制装药车停止装药。

本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。