一、方案介绍

本方案面向爆破地震波引发的振动传播过程，围绕PPV（Peak Particle Velocity，质点峰值速度）核心指标，构建一套高灵敏、宽频带、远程联网的振动在线监测系统。通过部署多点传感终端，实现爆破振动实时捕捉、峰值速度提取、频谱特征分析与灾害预警，有效支撑振动扰动评估与结构安全决策。

二、监测目标

三、需求分析

工程爆破和矿震等人为或自然地震事件所释放的能量，通过地质介质以波动形式传播，可能引起结构共振、土体破坏、设备误动作等问题。传统监测方式难以满足现代工程对实时性、空间覆盖、数据自动分析的高要求，急需建立基于PPV的智能振动监控体系。

四、监测方法

采用高灵敏度速度型振动传感器进行三维布设，实时采集爆破产生的波形数据。监测主机对信号进行模数转换、数字滤波与波形识别，自动提取最大速度值作为PPV指标。同时结合1/3倍频程或FFT频谱分析提取频率分布特征，全部数据通过4G无线或以太网远程上传至平台。

五、应用原理

地震波和爆破波属于弹性波，主要包括P波、S波和面波等类型。PPV作为反映质点振动强度的核心物理量，是工程爆破规范和建筑抗震规范中用于评估振动危害程度的关键参数。其值越大，结构受到的动载影响越强，对安全性的威胁也越高。

六、功能特点

七、硬件清单

主要包括三轴速度型振动传感器、采集主机、4G无线通信模块、数据上传网关、太阳能/锂电供电系统、可选配远程监控平台终端。

八、硬件参数（量程、精度）

振动速度量程：±50 mm/s 或更高；
精度：优于±5%；
最小分辨率：0.01 mm/s；
频率响应范围：0.5 Hz 至 300 Hz；
采样率：不低于1024 Hz；
数据延迟：≤2秒；
通信方式：支持4G全网通、以太网或本地SD卡备份；
供电方式：太阳能 + 锂电池 或市电供电可选。

九、方案实现

根据工程环境与地质结构，选取爆破中心、周边结构物、居民区边界、地下管网交汇区等重点位置布设多个监测节点。系统实现对爆破时间段内震动波形的同步采集与分析，并自动标注PPV峰值与对应时间点，便于与爆破记录联动对比与震动传播特征研究。

十、数据分析

平台具备爆破波形数据的自动处理能力，可提取X/Y/Z轴向的最大速度值，合成矢量PPV，并分析主振频率、能量集中频段、持续时间等参数。可生成PPV时间序列曲线、爆破事件统计表与区域强度分布图，实现科学的数据可视化管理与事故溯源。

十一、预警决策

通过设置多级PPV安全阈值，当检测值超过设定限值时，系统可自动触发声光警示、平台告警、短信/微信通知或联动控制设备，具备可视化超限管理、故障定位、事后波形回放等功能，助力风险预警与安全调度。

十二、方案优点

十三、应用领域

广泛应用于矿山爆破、隧道掘进、地铁建设、古建保护、地质灾害防控、工业爆破安全评估、震动影响第三方监测等领域。

十四、效益分析

本方案可量化爆破或地震活动对结构物和人员环境的影响，增强施工安全性，规避振动投诉，降低安全事故发生概率，提升科学爆破与震动管理水平，具备显著的经济与社会综合效益。

十五、国标规范

十六、参考文献