【導(dǎo)讀】成套技術(shù)，開發(fā)系列高效爆破炮眼堵塞材料，改進(jìn)實(shí)施工藝，眼口外泄，大幅度提高工程爆破過程中爆炸能量的利用率。高破碎巖體的效果，明顯地提高工程爆破的經(jīng)濟(jì)效益和安全性，同時減少爆破的有害效應(yīng)。推廣；④耐久性能好，易存放；⑤總投資少，收效快，利潤高。金獎”，并已申請專利。該技術(shù)及產(chǎn)品一般可節(jié)省炸藥20％—。能力，并在建筑行業(yè)各市場中推廣應(yīng)用。域和研究開發(fā)熱點(diǎn)，屬高新技術(shù)。它主要是研究光纖傳感技。布式光纖傳感器具有無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。①各類光纖傳感器和埋設(shè)工藝及定位技術(shù)；②各類光纖傳感器及細(xì)部構(gòu)造、連接與檢測技術(shù)；④各類光纖傳感器及其陣列傳感信號處理；⑤各類光纖傳感器及其適用性、耐久性和穩(wěn)定性問題研究。關(guān)工程實(shí)施過程的計算機(jī)圖形顯示系統(tǒng)，選擇優(yōu)化的實(shí)施方案，重大項(xiàng)目資助下，上述研究已開發(fā)形成了若干套動態(tài)仿真系統(tǒng)，進(jìn)一步研究可開發(fā)形成產(chǎn)品，在水電工程及相關(guān)。在軍事上，可以將衛(wèi)星或航拍照片轉(zhuǎn)換成三維地

　　

【正文】 開展爆破技術(shù)及其相關(guān)的服務(wù)工作。 （ 4）形成優(yōu)勢力量、并積累起一定資金后，進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模和工作內(nèi)容，如進(jìn)行新的爆破理論、新的爆破設(shè)計計算方法、新的炮孔堵塞材料以及新的炸藥等多方面的研究與開發(fā)，爭取取得一些高質(zhì)量的爆破技術(shù)和爆破理論研究成果，使本中心成為中國、乃至世界知名的爆破權(quán)威機(jī)構(gòu)。 （ 5）你在發(fā)展技術(shù)與進(jìn)行理論研究的同時，也開展碩士和博士研究生的培養(yǎng)工作，爭取培養(yǎng)出一批高質(zhì)量的爆破科研和實(shí)施 技術(shù)人才。 工藝路線及所需設(shè)備 （ 1）先期的炮孔堵塞料的生產(chǎn)主要是購入原材料進(jìn)行加工。其所需的設(shè)備主要有粉磨機(jī) 、混合拌和機(jī)、制袋機(jī)、灌裝機(jī)和包裝機(jī)等。這些設(shè)備全部都用國產(chǎn)機(jī)械。炮孔塞的制作則主要是電鋸、電鉆、車床等木工用機(jī)械或混凝土攪拌機(jī)、混凝土震動臺等機(jī)械。 炮孔堵塞料的現(xiàn)場 實(shí)施 機(jī)械則主要采用混凝土泵、或混凝土噴射機(jī)、或砂漿注漿機(jī)。 （ 2）中期進(jìn)行爆破工程承包 實(shí)施 則需添置大型鉆孔設(shè)備及配套的空氣壓縮機(jī)、大型裝載設(shè)備和相應(yīng)的運(yùn)輸機(jī)械等，如進(jìn)口的英格蘇蘭、古河等鉆孔機(jī)械、反鏟、重型載重汽車等。至于炮孔堵塞料所需原材料的生產(chǎn)，則需中小型回轉(zhuǎn)慢燒窯、物料粉磨機(jī)等，并添置部分測試用的儀器設(shè)備。 項(xiàng)目實(shí)施建設(shè)內(nèi)容、所需經(jīng) 費(fèi)及規(guī)模 （ 1）該項(xiàng)目實(shí)施建設(shè)的主要內(nèi)容及所需經(jīng)費(fèi)（萬圓）： ①申請外國專利 10 ②新建廠房 50 ③購置設(shè)備 50 ④進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn) 85 ⑤購買原材料 35 ⑥產(chǎn)品保險 170 ⑦籌集流動資金 100 ⑧其它 20 合計： 520 （ 2）生產(chǎn)規(guī)模 初期：年生產(chǎn)炮孔堵塞料 500 噸，生產(chǎn)炮孔塞 10 萬個 中、后期：年生產(chǎn)炮孔堵塞料 5萬噸，生產(chǎn)炮孔塞 50 萬個 經(jīng)濟(jì)效益分析 （ 1）項(xiàng)目風(fēng)險 推廣應(yīng)用 該項(xiàng)新技術(shù)的風(fēng)險主要在國內(nèi)。國外由于經(jīng)濟(jì)觀念比國內(nèi)強(qiáng)得多，環(huán)保意識和安全意識也都比國內(nèi)高得多，因而，在國外推廣應(yīng)用的風(fēng)險較小。國內(nèi)的風(fēng)險主要集中在于傳統(tǒng)觀念的束縛方面。但只要作好以下幾方面的工作，就可基本消除其風(fēng)險： ①走“先外后內(nèi)”的道路，先在國外推廣應(yīng)用，然后再建立國內(nèi)市場，這樣可通過先例消除人們的顧慮。 ②在國內(nèi)樹立樣板工程，以樣板工程為實(shí)例，通過技術(shù)鑒定和組織現(xiàn)場參觀等方式，大力宣傳應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)越性，以激起應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)的欲望。 ③采取靈活的方式與爆破 實(shí)施 企業(yè)合作，主動承擔(dān)風(fēng)險，通過實(shí)踐消除用戶的 疑慮。 ④由于應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)能減少因爆炸而產(chǎn)生的有毒氣體，有利于環(huán)境保護(hù)，因此，只要加強(qiáng)與環(huán)保部門的聯(lián)系，就可通過環(huán)保部門擴(kuò)大宣傳，并爭取借助《環(huán)境保護(hù)法》在國內(nèi)強(qiáng)制實(shí)施該項(xiàng)技術(shù)。 ⑤采用該項(xiàng)技術(shù)可以降低爆震，減少滑坡、塌方和飛石，避免爆破現(xiàn)場及其附近建筑物、設(shè)施、設(shè)備的破壞和人員的傷亡，有利于提高爆破的安全性。因此，只要加強(qiáng)與安全監(jiān)督管理部門如國家安全局民爆處的聯(lián)系，爭取這些機(jī)關(guān)部門的支持，也可通過他們強(qiáng)制實(shí)施。 ⑥加強(qiáng)與保險公司的聯(lián)系，并積極投保，使應(yīng)用該項(xiàng)新技術(shù)者的利益得到保障，以提高他們應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)的 積極性。 （ 2）利潤簡析 如前所述，僅我國每年的工業(yè)炸藥耗量就多達(dá) 12 億公斤，如果全面推廣應(yīng)用該項(xiàng)新技術(shù)，那么，即使只減少 15％的炸藥，每年也可節(jié)省二億多公斤炸藥。以每公斤炸藥售價 3 圓計算，每年可減少炸藥投資 3 億余圓。在此情況下，即使所需的材料費(fèi)及稅金等各項(xiàng)開支占節(jié)約額的 50％，每年仍可得純利潤 1． 5億國以上。如果減少炮孔 15％，則所得的經(jīng)濟(jì)效益較此更高。事實(shí)上，根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)所得的結(jié)果，炸藥和地孔的減少率都高于上述也而材料費(fèi)所占的比重甚少。 如果將該項(xiàng)技術(shù)推廣到國外市場，必將賺回大量外匯，取得更大的效 益 。 子項(xiàng)目 3 分布式光纖傳感器監(jiān)測技術(shù)及光纖傳感器系列的研究與開發(fā) 市場及產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度分析 工程結(jié)構(gòu)物的損傷識別及早期診斷，是城市與工程減災(zāi)對策的最重 要內(nèi)容之一。這一點(diǎn)在大壩等重大工程上尤為明顯，這些工程既代表了 巨額投資和巨大效益，又同時蘊(yùn)含著潛在的成災(zāi)風(fēng)險。眾所周知，垮壩洪水不僅破壞水庫、水電站工程本身，尤其對下游千百萬人民生命和財產(chǎn)造成慘重災(zāi)難。歷史上垮壩的教訓(xùn)很多，美國 Teton（提堂）土石壩（高 95m） 于1976年 5月 5日潰決，是著名的實(shí)例，也是垮壩中的最高壩。該工程主 要失誤就 是未設(shè)觀測系統(tǒng)，無法及時得到本來可防止這場災(zāi)難的信息，等禍到臨頭，已無法挽救。 大壩安全監(jiān)測的常規(guī)技術(shù)已有百年歷史，以點(diǎn)式電測傳感器為代表， 實(shí)用經(jīng)驗(yàn)多，應(yīng)用范圍廣，并與現(xiàn)行規(guī)范配套，現(xiàn)階段仍是大壩安全監(jiān)測 的主要設(shè)備。然而，常規(guī)觀測儀器存在若干根本性的缺陷： ①對測點(diǎn)物性有影響：觀測儀器本身有相當(dāng)?shù)捏w積和剛度，不夠小 巧。埋設(shè)測點(diǎn)的物性會受影響，無法保證檢測樣本的代表性。 ②耐久性較差：儀器及其傳輸線的損壞失效率較高，且隨年代而增加，難以實(shí)現(xiàn)整個使用期的監(jiān)測。 ③易受強(qiáng)電磁場干擾：整個水電工程是一個 強(qiáng)電磁場，常規(guī)監(jiān)測儀器是電信號，易受干擾，測值誤差大。 ④信息量有局限：只能實(shí)施離散點(diǎn)觀測，不能實(shí)現(xiàn)分布式檢測，獲取信息的能力不強(qiáng)，特別是大壩中的裂縫，因?yàn)榇篌w積破開裂具有時空隨機(jī)性，常致漏測，這是裂縫檢測的難點(diǎn)所在。前蘇聯(lián)薩揚(yáng)舒申斯克重力壩，內(nèi)部儀器達(dá) 2500 只之多，竟未測到壩體下部在蓄水后產(chǎn)生的 486m 的大裂縫，直到該縫向深部擴(kuò)展 20 余米，引起廊道漏水才發(fā)覺，這就是很有說服力的實(shí)例。 因此，研究 水電 工程安全監(jiān)測的高新技術(shù)顯得非常必要。同時，要真正使大壩安全監(jiān)測自動化技術(shù)向?qū)崟r在線監(jiān)控，遠(yuǎn)程自動化網(wǎng)絡(luò)方 向邁進(jìn)，新的傳感技術(shù)是其成敗的關(guān)鍵。 近年來，在高科技的滲透和支持下，常規(guī)技術(shù)正在醞釀更新?lián)Q代，在各國競相發(fā)展的安全監(jiān)測高新技術(shù)中，光纖傳感檢測技術(shù)以其獨(dú)特優(yōu)勢而處于中心地位。隨著光纖通信的迅猛發(fā)展，光纖及儀表降價，經(jīng)濟(jì)上也有競爭力。分布式光纖傳感技術(shù)是傳感技術(shù)發(fā)展中的尖端領(lǐng)域和研究開發(fā)熱點(diǎn)，與傳統(tǒng)的傳感器相比，它具有以下優(yōu)點(diǎn)；集傳感與傳輸于一體，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量與監(jiān)控；一次測定就可獲取整個光上區(qū)域的一維分布圖； 能在一條長達(dá)數(shù)千米的傳感器光纖環(huán)路上獲得幾十、幾百甚至幾千條信息，因此單位信息成本大大降 低；測量范圍寬，具有高空間分辨率和高精度；在具有強(qiáng)電磁于擾、易燃易爆或強(qiáng)腐蝕以及其它傳感器無法接近的嚴(yán)酷環(huán)境下，分布式光纖傳感器具有無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。 大壩安全監(jiān)測自診斷系統(tǒng)是利用分布式光纖傳感器及其陣列和數(shù)據(jù)采集設(shè)備，全天候、不間斷地監(jiān)測大壩的工作狀態(tài)、關(guān)鍵部位的溫度、應(yīng)變、裂縫、位移，在計算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)的控制下，通過對檢測和采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和加工處理，自動地顯示大壩運(yùn)行和局部安全狀態(tài)，并將檢測和分析的結(jié)果自動地存入計算機(jī)作為大壩運(yùn)行的歷史檔案。若遇非常情況；系統(tǒng)可自動報警。這些對大壩損傷積累和安全度 下降的過程，保證大壩安全運(yùn)行都具有重要的實(shí)際意義。 我國江河眾多，水能資源為全球之冠，水庫、水電站工程達(dá) 8 萬座以上，舉世無雙； XX、二灘、小浪底等巨型工程在建設(shè)中。這些工程的安全直接關(guān)系黃河、長江等大江大河和下游平原幾億人口、許多城市的安危和社會安定。不難預(yù)見，安全監(jiān)測和損傷識別的高新技術(shù)，其應(yīng)用前景將十分廣闊，意義十分重要。因此，選準(zhǔn)主攻方向．不失時機(jī)地發(fā)展以光纖傳感為基礎(chǔ)的智能化損傷識別技術(shù)，對提高我國大壩安全監(jiān)測水平，必將產(chǎn)生重要作用，并為我國的減災(zāi)防災(zāi)事業(yè)作出重大貢獻(xiàn)。 這種技術(shù)不僅適用于大壩工程， 同樣可用于橋梁、高速公路、機(jī)場、港口、高樓、核電廠等。 主要技術(shù)指標(biāo) ①溫度監(jiān)測的分布式光纖傳感光纜：溫度分辨率 －℃；測值范圍 20℃－ 80℃。 ②隨機(jī)裂縫監(jiān)測的分布式光纖傳感器分辨率 002mm，初始感知縫寬 ，動態(tài)范圍 4mm，定位精度177。 。 ③板間縫、周邊縫多規(guī)格、大量程光纖位移傳感器：六種規(guī)格（針對水布埡面板堆石壩工程）： 8mm、 18mm、 25mm、 50mm、100mm、 150mm。 ④各種壩型的隨機(jī)裂縫光纖傳感網(wǎng)絡(luò)、 實(shí)施 工藝及流程等。 ⑤ F－ P應(yīng)變傳感器： 50000個數(shù) 據(jù)樣本，分辨率 0． 01％，精度 ，采樣速率 20Hz。 ⑥采用中斷站跨站監(jiān)測，信號傳送距離為 600km；目前儀器信號傳送距離為 60km。 發(fā)展規(guī)劃 此項(xiàng)目依托工程為 XX二期工程、清江高壩洲工程和古洞口面板堆石壩工程，這些工程都在 XX 附近。 XX 大學(xué)在 XX 一期工程和古洞口面板堆石壩工程中的前期研究工作為許多專家和單位所關(guān)注，該課題的研究成果首先將為水布現(xiàn)在面板堆石壩工程所應(yīng)用，不僅可解決常規(guī)監(jiān)測儀器無法解決的問題同時將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 （ 1）項(xiàng)目的分工與合作 XX大學(xué)對該項(xiàng)目全面組織、具體施實(shí)；湖 北清江水電開發(fā)有限責(zé)任公司在依托工程 —— 清江高壩洲工程中提供應(yīng)變光纖傳感現(xiàn)場試驗(yàn)所需的 實(shí)施 場，并配合工作；中國 XX 集團(tuán)公司在依托工程 —— XX 二工程 中提供溫度光纖傳感現(xiàn)場試驗(yàn)所需的 實(shí)施 場地，并配合工作。 （ 2）光纖傳感技術(shù)室內(nèi)大比尺模型綜合實(shí)驗(yàn) 在前期諸多單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，擬進(jìn)行室內(nèi)大比尺模型綜合實(shí)驗(yàn)。 考慮到做一個三維在大壩的模型不太現(xiàn)實(shí)，一是經(jīng)費(fèi)高，二是有難度。因 此，擬設(shè)計一座二跨 6 米長的靜定梁模型，將我們前期研究的各光纖傳感器分別布置在模型相應(yīng)部位，進(jìn)行在線承載實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。多跨靜定梁模型，一是制 作簡單、經(jīng)濟(jì)，能夠達(dá)到實(shí)時監(jiān)測溫度、應(yīng)變、位移、裂縫等環(huán)境物理的目的，同時為今后迅速將這一成果也推向土木工程打下良好的基礎(chǔ)。 （ 3）光纖傳感技術(shù)現(xiàn)場試驗(yàn) 本項(xiàng)目以現(xiàn)場試驗(yàn)為主，現(xiàn)場試驗(yàn)分別在已建工程和在建工程中進(jìn) 行，根據(jù)依托工程的條件，選擇不同的環(huán)境物理量進(jìn)行，以驗(yàn)證各類光纖 傳感器的工程適應(yīng)性、工程壽命和穩(wěn)定性。 ①選擇在建的 XX 二期工程進(jìn)行溫度監(jiān)測的分布光纖傳感技術(shù)現(xiàn)場 試驗(yàn)，埋入光纖傳感光纜，以實(shí)現(xiàn)分布式溫度監(jiān)測的目的。 ②選擇已建的古洞口面板堆石壩工程進(jìn)行破面板隨機(jī)裂縫、板間縫和周邊縫位移監(jiān) 測的分布式光纖傳感技術(shù)現(xiàn)場試驗(yàn)；由于在面板已形成，研制一種高分子材料，將強(qiáng)度調(diào)制型的斜交分布式光纖傳感器網(wǎng)絡(luò)與破面板粘貼在一起，并做適當(dāng)保護(hù)，以捕捉破面板隨機(jī)裂縫；在板間縫和周邊縫安裝多路復(fù)用光纖位移傳感器系統(tǒng)，以實(shí)時在線監(jiān)測其位移變化。 ③選擇在建的高壩洲水電工程進(jìn)行應(yīng)變監(jiān)測的分布式光纖傳感技術(shù)現(xiàn)場試驗(yàn)，埋置 Fabry－ Perot應(yīng)變傳感器，以實(shí)時在線對在結(jié)構(gòu)應(yīng)變進(jìn)行傳感監(jiān)測；采用 kohonen 神經(jīng)為處理傳感陣列輸出的并行分布式傳感信號。 （ 4）大壩安全監(jiān)測的自診斷系統(tǒng)研究 直接利用陣列傳感光纖出射光的光 強(qiáng)分布特性，根據(jù)其光強(qiáng)分布與；光纖上挑動參量及（或）位置之間的對應(yīng)關(guān)系，將光纖傳感陣列輸出的光信號經(jīng)檢測系統(tǒng)變?yōu)殡娦盘栕鳛樯窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，通過學(xué)習(xí)，使傳感光纖陣列上受力（損傷）的程度和位置與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出模式間建立某種非線性映射關(guān)系。從而可使光纖陣列傳感信號得到實(shí)時的智能處理。并實(shí)時地探測到桂結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變化的變化及各種原因造成的損傷等。 （ 5）組織多學(xué)科的、年富力強(qiáng)的精悍隊伍，進(jìn)行光電技術(shù)—— 光纖傳感 —— 水工結(jié)構(gòu) —— 實(shí)施 技術(shù) —— 高分子材料 ——計算機(jī)科學(xué)等跨學(xué)科的交叉綜合研究，充分發(fā)揮各種人力、物力、技術(shù)條 件諸方面的優(yōu)勢，開展高起點(diǎn)、高效率的工作。 （ 6） XX 大學(xué)和三個合作單位在光纖傳感技術(shù)、水工建筑及其原型觀測。 實(shí)施 技術(shù)、高分子材料、計算機(jī)應(yīng)用等方面，進(jìn)行了大量的工作，積累了豐富的實(shí)驗(yàn)和研究經(jīng)驗(yàn)，對該項(xiàng)目的可行性是有把握的。 （ 7）主要工作有：制造溫度檢測的分子式光纖傳感線纜；生產(chǎn)深水單蕊光纜等。 主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析 ①隨著通信事業(yè)的發(fā)展，光纖材料以及相應(yīng)的電源器件，二次儀表都會大幅度的降價； ②常規(guī)監(jiān)測儀器失效率高，且獲取點(diǎn)監(jiān)測信息單價高； ③分布式光纖傳感器獲取點(diǎn)監(jiān)測信息單價大大降低，且不易失效； ④ 多規(guī)格、大量程光纖位移傳感器價格將低于常規(guī)測縫計價格 30％； ⑤光纖傳感的分布式、抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)是常規(guī)監(jiān)測儀器無法實(shí)現(xiàn)的，是監(jiān)測技術(shù)的革命，具有重大的工程應(yīng)用價值和經(jīng)濟(jì)效益前景。