智能爆破的產(chǎn)生背景及新思維

汪旭光 吳春平

(1.北京科技大學(xué)土木與資源工程學(xué)院,北京 100083;2.礦冶科技集團(tuán)有限公司,北京 100160;3.金屬礦山高效開采與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083)

工程爆破就是利用炸藥爆炸所產(chǎn)生的巨大能量對(duì)介質(zhì)做功，達(dá)到預(yù)定工程目標(biāo)的作業(yè)，如采礦爆破、巖土開挖爆破、清淤炸礁爆破、建(構(gòu))筑物拆除爆破、爆炸加工(含金屬破碎切割)、聚能爆破、地震勘探爆破、滅火爆破、圍堰拆除爆破及堰塞壩搶險(xiǎn)爆破等。

回顧發(fā)展歷程，工程爆破已經(jīng)逐步發(fā)展成為獨(dú)立、系統(tǒng)的研究領(lǐng)域。因炸藥爆炸發(fā)生的時(shí)間極其短促，要使炸藥爆炸過程的能量轉(zhuǎn)化得到“精密控制”仍然是較為困難的。因?yàn)楸茖?shí)踐往往超前于爆破理論的發(fā)展，爆破作業(yè)仍然過多地依賴于爆破從業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)，爆破設(shè)計(jì)仍然以經(jīng)驗(yàn)公式為主，取值范圍過寬，不確定性較大[1]。

2009年以來，作者在研究各種相關(guān)理論、技術(shù)的基礎(chǔ)上，全面、系統(tǒng)地思考了爆破行業(yè)的長遠(yuǎn)規(guī)劃與發(fā)展愿景，提出變革爆破技術(shù)的設(shè)想與思路，并廣泛征求了業(yè)內(nèi)知名專家的意見和建議。大家一致認(rèn)為:信息化是爆破行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行系統(tǒng)、深入地研究。正是在這種共識(shí)的引領(lǐng)下，作者提出了“智能爆破”發(fā)展方向，試圖通過“爆破智能化”解決爆破技術(shù)面臨的一些問題。隨后，作者又先后與數(shù)十位專家、學(xué)者探討，逐步形成了較為清晰的“智能爆破”理論架構(gòu)。在此期間，作者先后主持或參與了與智能爆破、智慧城市等內(nèi)容相關(guān)的研究、開發(fā)及推廣工作，取得了大量研究成果，大大豐富了“智能爆破”的理論體系和應(yīng)用場景[2]。

2018年，中國工程院將“智能爆破發(fā)展戰(zhàn)略研究”設(shè)立為學(xué)部咨詢研究項(xiàng)目。同年，中國工程院化工、冶金與材料工程學(xué)部和中國爆破行業(yè)協(xié)會(huì)在北京共同主辦了“中國爆破智能化發(fā)展論壇”，與會(huì)專家、學(xué)者分享了“智能爆破”的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和進(jìn)展情況，促進(jìn)了“智能爆破”理論體系的發(fā)展。

基于多年的研究，并汲收國內(nèi)外最新的研究成果，作者認(rèn)為:隨著以5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算為代表的新一代信息技術(shù)以及其他新理論和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)[3]，原來認(rèn)為不可解的問題有了新的解決途徑，因此有必要審視這些新技術(shù)在工程爆破領(lǐng)域應(yīng)用的可能性。這也是作者提出“智能爆破”概念和理論的出發(fā)點(diǎn)。

1 爆破理論與技術(shù)的瓶頸

毋庸置疑，工程爆破領(lǐng)域的發(fā)展取得了令人矚目的成就，但是爆破技術(shù)的一些問題仍然未能很好地解決，這也阻礙了爆破技術(shù)向“精密控制”方向發(fā)展的步伐。

1.1 爆破理論仍未有根本性突破

理論來源于實(shí)踐，又指導(dǎo)實(shí)踐;沒有理論指導(dǎo)的實(shí)踐，則是盲目的實(shí)踐。半個(gè)多世紀(jì)以來，我國的爆破技術(shù)已進(jìn)行了大量的工程實(shí)踐，但目前的爆破理論研究工作尚落后于工程實(shí)踐。現(xiàn)有的一些爆破設(shè)計(jì)方法和安全評(píng)估分析大都是用經(jīng)驗(yàn)和半經(jīng)驗(yàn)法，沒有足夠的理論依據(jù)。例如硐室爆破炸藥量的計(jì)算，基本上是以保利斯科夫公式為依據(jù)，松動(dòng)爆破也套用這一公式是沒有依據(jù)的。又如爆破地震安全判據(jù)，目前我國和許多國家多用爆破產(chǎn)生的地面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度作為地面建筑物的安全判據(jù)，而忽略了爆源至觀測物之間的地貌特征、相對(duì)高差以及地震波傳播途徑的介質(zhì)條件的差異，甚至在拆除爆破中也按這一振速計(jì)算公式計(jì)算確定控制標(biāo)準(zhǔn)。這種單一參數(shù)評(píng)定法是不全面的，計(jì)算出的結(jié)果相差甚大。

1.2 爆破過程的多元異質(zhì)信息難以獲取

炸藥爆炸是一種短至10-6～10-5s，十分復(fù)雜的瞬態(tài)物理、化學(xué)反應(yīng)，需要使用具有極高采樣率的儀器進(jìn)行信息采集，一般的儀器無法滿足要求。例如:通過高速攝影機(jī)拍攝爆炸過程，分析爆炸產(chǎn)生的物體飛散現(xiàn)象;通過動(dòng)光彈、動(dòng)焦散等技術(shù)研究模擬爆破試驗(yàn)的應(yīng)力、應(yīng)變情況。但是總體來說，爆炸過程的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取手段目前仍然十分有限。另外，爆破是炸藥在巖石、土壤、金屬等天然或人造介質(zhì)中的瞬態(tài)作用，這些介質(zhì)本身千差萬別，巖石等介質(zhì)還具有非均一性，使得工程爆破的信息更加多元、異質(zhì)，加深了爆破信息的獲取難度。

1.3 缺乏有效的爆破環(huán)境感知技術(shù)

根據(jù)爆破的對(duì)象，爆破作業(yè)施工所處的環(huán)境各不相同。如:礦山爆破需要了解爆破作業(yè)面、鄰近巷道的三維信息、礦體地質(zhì)品位與圍巖邊界信息。只有充分掌握了爆破環(huán)境信息，才能有目的地進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)，控制礦石的損失和貧化。以往是通過人工測量巷道的二維邊界，結(jié)合地質(zhì)勘探獲取的地質(zhì)數(shù)據(jù)庫，粗略感知爆破環(huán)境。

總體來說，爆破環(huán)境是十分復(fù)雜的，而我們目前所了解的爆破環(huán)境信息仍然十分有限，要真正感知爆破環(huán)境的所有信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，不僅需要研發(fā)大量智能化傳感設(shè)備，還要對(duì)海量信息運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行處理，目前還有不少的技術(shù)障礙。

1.4 爆破施工精度需要進(jìn)一步提高

事實(shí)已經(jīng)證明，爆破施工的精度決定了爆破能否達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期效果，決定了能否減少超爆、欠爆現(xiàn)象發(fā)生。這涉及鉆孔定位的精度、裝藥的精度、起爆網(wǎng)路延時(shí)的精度等內(nèi)容。

在露天爆破中，鉆機(jī)可以利用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行定位，提高鉆孔的精度。在地下爆破時(shí)，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)無法覆蓋，就需要從基準(zhǔn)點(diǎn)引導(dǎo)，對(duì)鉆機(jī)的地下相對(duì)空間坐標(biāo)進(jìn)行定位。無論是露天爆破還是地下爆破，目前的裝藥方式主要是人工裝藥、裝藥器裝藥、炸藥混裝車裝藥。前兩種裝藥方式存在返粉、統(tǒng)計(jì)不方便等現(xiàn)象。大多數(shù)情況下，爆破施工時(shí)裝藥量也無法做到精確控制，爆破效果往往大打折扣。

1.5 缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交互與信息處理機(jī)制

炸藥從生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯存、爆破的全生命周期，以及爆破施工過程的測量、鉆孔、裝藥、起爆、監(jiān)測等環(huán)節(jié)涉及鑿巖、裝藥、爆破監(jiān)測等設(shè)備，這些環(huán)節(jié)使用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)種類繁多，功能千差萬別，接口形式多種多樣，裝備之間不能進(jìn)行有效地通信，造成爆破作業(yè)裝備形成“信息孤島”，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和智能化處理，嚴(yán)重阻礙了爆破的設(shè)計(jì)、施工、管理與決策的效率。因此，為了提高爆破過程中裝備的聯(lián)動(dòng)作業(yè)效率和遠(yuǎn)程操控能力，制定具有廣泛兼容能力的泛在信息采集傳輸控制協(xié)議，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交互與信息處理機(jī)制十分必要。

綜上所述，炸藥爆炸是一種瞬態(tài)且復(fù)雜的物理、化學(xué)變化過程，爆破過程的多元異質(zhì)信息難以獲取，爆破理論研究仍然未有根本性突破，加上缺乏有效的爆破環(huán)境感知技術(shù)和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交互與信息處理機(jī)制，爆破施工精度較低，導(dǎo)致爆破目前仍然是一種經(jīng)驗(yàn)主導(dǎo)的非確定性技術(shù)，距離“精密控制”還有很大的技術(shù)障礙。因此有必要探索一種可以指導(dǎo)炸藥全生命周期的新的爆破理論和技術(shù)，以擺脫目前爆破面臨的技術(shù)困境。

2 智能爆破的新思維

爆破科技工作者在爆破理論與技術(shù)上的執(zhí)著追求，使爆破理論與技術(shù)得到了長足發(fā)展。但是，要實(shí)現(xiàn)炸藥爆炸過程能量轉(zhuǎn)化“精密控制”的目標(biāo)仍然是較為困難的。

近年來，信息化已成為時(shí)代潮流，以5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等為代表的新一代信息技術(shù)，正加速與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)各領(lǐng)域深入滲透融合。我國已將推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合作為國家戰(zhàn)略，在中高端消費(fèi)、創(chuàng)新引領(lǐng)、綠色低碳、共享經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)代供應(yīng)鏈、人力資本服務(wù)等領(lǐng)域培育新增長點(diǎn)，形成新動(dòng)能。各地相關(guān)行業(yè)正在立足現(xiàn)有基礎(chǔ)，深入加強(qiáng)謀劃，進(jìn)一步搶占發(fā)展先機(jī)，為建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系厚植新優(yōu)勢，激發(fā)新動(dòng)能。

正向思維[4]是爆破理論與解算的傳統(tǒng)分析方法。正向思維從事物的必然性出發(fā)，根據(jù)試驗(yàn)建立模型及其本構(gòu)關(guān)系，在特定有限的條件下求解。正向思維反映在參數(shù)的研究上就是取樣、試驗(yàn)、測定、分析;反映在模型的研究上就是根據(jù)已有的公理、定理和理論，加上特定條件下的假設(shè)，通過推演得到結(jié)果。正向思維需要爆破數(shù)據(jù)充分、準(zhǔn)確。

爆破是一種瞬態(tài)過程，非確定性因素較多，爆破數(shù)據(jù)并不是很充分、準(zhǔn)確的。因此，正向思維在爆破求解過程中遇到了諸多困難。在研究各種相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，我們提出“智能爆破”發(fā)展方向，試圖從爆破的“智能化”上解決爆破面臨的一些問題。

2.1 人工智能技術(shù)是爆破理論突破的新希望

由于爆破理論是建立在各種假說以及經(jīng)驗(yàn)與半經(jīng)驗(yàn)公式基礎(chǔ)上的，爆破的求解變得異常困難，爆破過程存在諸多不確定性。為彌補(bǔ)這些不足，往往需要求助專家的經(jīng)驗(yàn)。但是專家的認(rèn)知水平、知識(shí)層次均存在著差異，導(dǎo)致爆破理論計(jì)算結(jié)果千差萬別。

近年來，基于深度學(xué)習(xí)等新技術(shù)的人工智能的進(jìn)步，使得AlphaGo得以通過學(xué)習(xí)人類圍棋知識(shí)，并自我學(xué)習(xí)，左右互搏，最終打敗世界頂尖圍棋高手，給人類的認(rèn)知帶來巨大突破。人工智能在圖像、語音、行為三大領(lǐng)域，正在形成重大創(chuàng)新。新的人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，使計(jì)算機(jī)可以通過學(xué)習(xí)人類的更多神經(jīng)系統(tǒng)，更好地解決了譬如圖形識(shí)別等問題。我國已將人臉識(shí)別技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用于機(jī)場、火車站等公共場所的閘機(jī)系統(tǒng)以及金融行業(yè)的支付系統(tǒng)等方面。語音識(shí)別技術(shù)已經(jīng)可以將大部分的語言識(shí)別出來并轉(zhuǎn)換成文字，能夠代替速記員的一部分工作?；谌斯ぶ悄艿臋C(jī)器翻譯技術(shù)也已發(fā)展到應(yīng)用水平，形成了翻譯機(jī)等商品。隨著準(zhǔn)確率進(jìn)一步的提高，語音識(shí)別將會(huì)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的革命，從汽車到家用設(shè)備再到可穿戴設(shè)備將會(huì)發(fā)生很多改變，人類將能夠和更多的家電通話[5]。在行為方面，人們已經(jīng)開發(fā)了類人機(jī)器人，不僅可以學(xué)習(xí)人類的行走、跳躍等動(dòng)作，甚至可以輕松完成后空翻、避開障礙物、開門讓路等行為。機(jī)器人學(xué)習(xí)已經(jīng)在向不需要編程，直接看著人類的動(dòng)作即可模仿的方向發(fā)展。

人工智能(Artificial Intelligence，AI)[6]是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它試圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語音識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。

爆破是復(fù)雜的過程。爆破理論建立在各種假說基礎(chǔ)上，通過有限的爆破試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，采用相似模擬原理、量綱分析方法推導(dǎo)出一些經(jīng)驗(yàn)公式或半經(jīng)驗(yàn)公式。這些公式取值范圍較寬，而且都有一定的適用范圍，一旦離開假設(shè)的條件，公式就不成立。所以，為提高爆破的準(zhǔn)確性，專家的作用十分重要。在爆破設(shè)計(jì)時(shí)，專家可以憑借經(jīng)驗(yàn)給出特定條件下較為合理的爆破方案。

人工智能是模擬、延伸和擴(kuò)展人類大腦活動(dòng)的科學(xué)，采用人工智能技術(shù)分析爆破，將有可能解決爆破系統(tǒng)數(shù)據(jù)不足以及不確定性問題。在這方面，國內(nèi)外學(xué)者已做了有益的探索，如:采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等人工智能方法對(duì)爆破振動(dòng)、飛石以及爆破參數(shù)等進(jìn)行分析。隨著人工智能技術(shù)、深度學(xué)習(xí)方法的快速進(jìn)步，開發(fā)適用于爆破的人工智能分析技術(shù)，通過挖掘爆破過程中采集的大數(shù)據(jù)，將有可能在爆破理論方面有重大突破?；谛吕碚摰闹笇?dǎo)，重新變革爆破設(shè)計(jì)與模擬仿真方法，在可預(yù)期的將來，將會(huì)有意想不到的成果。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)是采集與處理爆破多元異質(zhì)信息的利器

炸藥爆炸引起各種變化，不僅有炸藥本身的變化，還有周邊介質(zhì)的變化。獲取并處理這些信息的有力工具是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)(the Internet of Things，IoT)[7]是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，被視為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用擴(kuò)展。2010年、2018年國務(wù)院政府工作報(bào)告兩次將物聯(lián)網(wǎng)寫入其中。2010年國務(wù)院政府工作報(bào)告對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義是:通過信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連起來，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)概念不特意指明國際互聯(lián)網(wǎng)，明確提出是需要聯(lián)網(wǎng)的物體，同時(shí)強(qiáng)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)的延伸和擴(kuò)展應(yīng)用。

2.3 新型傳感技術(shù)是爆破環(huán)境感知的基礎(chǔ)

近年來，隨著三維激光掃描等技術(shù)的日漸成熟，工程技術(shù)領(lǐng)域獲取環(huán)境信息的能力大為增強(qiáng)。通過三維激光掃描技術(shù)，工程技術(shù)人員可以快速獲取礦山巷道的點(diǎn)陣云圖，構(gòu)建三維模型;結(jié)合點(diǎn)陣云的位置信息，可以與三維礦體模型進(jìn)行復(fù)合，立體感知爆破環(huán)境，提高爆破設(shè)計(jì)的精確度，有效控制礦石的損失和貧化。對(duì)于地面建(構(gòu))筑物，已經(jīng)有學(xué)者利用車載三維激光掃描儀構(gòu)建三維模型，實(shí)現(xiàn)了建(構(gòu))筑物的精準(zhǔn)爆破。對(duì)于露天土巖爆破，使用大型無人機(jī)結(jié)合三維激光掃描儀，可以快速構(gòu)建爆破環(huán)境的三維信息。

炸藥與巖石有一定的匹配關(guān)系，匹配合適則炸藥能量利用率較高，匹配不當(dāng)則會(huì)導(dǎo)致能量損失。但是在巖土爆破時(shí)，同一片區(qū)域的巖石性質(zhì)被默認(rèn)為是相同的，因此炸藥的能量往往不恰當(dāng)?shù)厣⑹?，關(guān)鍵在于巖石的性質(zhì)無法被準(zhǔn)確感知。已有專家學(xué)者通過提取鉆機(jī)的信息分析巖石的特性，及時(shí)獲得巖性的變化信息，形成三維巖性數(shù)據(jù)庫，取得了良好的效果。隨鉆巖性識(shí)別技術(shù)結(jié)合可即時(shí)改變炸藥性能的炸藥混裝技術(shù)，就能實(shí)現(xiàn)炸藥與巖石的良好匹配。

利用高速攝影機(jī)對(duì)高層建筑物拆除爆破倒塌過程進(jìn)行全方位觀測，再通過計(jì)算機(jī)分析可以繪制成時(shí)間—位移、時(shí)間—速度圖，進(jìn)而計(jì)算結(jié)構(gòu)的勢能、動(dòng)能、總能量、建筑物爆破高度上部作用力和塌落荷載。

微地震監(jiān)測技術(shù)號(hào)稱“礦山CT”。全數(shù)字型微地震監(jiān)測技術(shù)的出現(xiàn)，使得大規(guī)模的信號(hào)存儲(chǔ)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)測、數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳輸送、監(jiān)測定位的實(shí)時(shí)分析和信號(hào)分析處理的可視化成為可能。微地震監(jiān)測技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于隧道、邊坡、大型地下油氣庫、地下注漿工程、石油工程、地下礦山等領(lǐng)域。地下工程開挖爆破時(shí)，可以利用微地震監(jiān)測技術(shù)掌握爆破對(duì)非開挖區(qū)圍巖的影響程度。如南非深部金礦開采微震監(jiān)測研究表明，在爆破后的2 h之內(nèi)，微震事件發(fā)生頻繁，之后則迅速減少。由此可見，通過對(duì)爆破及其余震的監(jiān)測，可以對(duì)爆破后工作面的圍巖穩(wěn)定性和安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

我國研制成功的炸藥示蹤技術(shù)也是獲取爆破多元信息的一種方法。安檢示蹤標(biāo)識(shí)物系指自身攜帶特定的化學(xué)信號(hào)和編碼的一類特征物質(zhì)，將之添加于爆炸危險(xiǎn)物品之后，通過探測其特定的化學(xué)信號(hào)揭示爆炸危險(xiǎn)物品的存在，實(shí)現(xiàn)爆炸危險(xiǎn)物品的安檢目的。通過檢測編碼確定爆炸危險(xiǎn)物品的“身份”，即生產(chǎn)單位、生產(chǎn)地點(diǎn)、生產(chǎn)線、生產(chǎn)時(shí)期、品種型號(hào)以及流通軌跡等。在爆炸危險(xiǎn)物品的流向管控、來源追溯、安檢探測、打非治違等多個(gè)方面都可以發(fā)揮重要作用。

總體來說，爆破環(huán)境是十分復(fù)雜的，而我們所了解的爆破環(huán)境信息仍然十分有限，要真正感知爆破環(huán)境的所有信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，不僅需要研發(fā)大量智能化傳感設(shè)備，還要對(duì)海量信息運(yùn)用大數(shù)據(jù)等技術(shù)進(jìn)行處理。

2.4 爆破施工精度的技術(shù)支撐條件

爆破施工精度的提高主要依賴鑿巖設(shè)備的定位精度、裝藥計(jì)量的精度，以及起爆網(wǎng)路的延時(shí)精度。

在露天爆破時(shí)，可采用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)鑿巖設(shè)備進(jìn)行精確定位。目前全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括:我國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)BDS、美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐盟的GALILEO，其中可用的主要是BDS、GPS和GLONASS。

國內(nèi)銷售的智能手機(jī)大部分支持北斗定位導(dǎo)航系統(tǒng)。BDS在港珠澳大橋、武漢“火神山”“雷神山”醫(yī)院等大型工程中，均發(fā)揮了巨大作用。以往露天爆破設(shè)備的定位主要使用GPS，今后應(yīng)加大鉆機(jī)等設(shè)備使用BDS定位的系統(tǒng)研究。

地下爆破因?yàn)闆]有全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的輔助，定位和導(dǎo)航難度較大。隨著5G網(wǎng)絡(luò)、可見光通信(Visible Light Communication，VLC)、Wi-Fi、Zigbee等新通信手段的興起，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、GIS等技術(shù)，可以對(duì)鑿巖、測量等爆破相關(guān)設(shè)備進(jìn)行精確定位與導(dǎo)航。

新型智能化炸藥裝填設(shè)備和新型爆破器材是提高爆破施工精度的有力支撐。炸藥混裝車在配置炸藥過程中通常有各組分的計(jì)量統(tǒng)計(jì)，同時(shí)也有裝藥量統(tǒng)計(jì)，因此可以方便地記錄各炮孔的精確藥量。借助于數(shù)碼電子雷管的廣泛應(yīng)用，起爆網(wǎng)路延時(shí)的精度和可靠性大大提高，使人們精確控制爆破時(shí)序成為現(xiàn)實(shí)。

3 結(jié) 論

(1)爆破是一門技術(shù)科學(xué)，不僅需要從爆破工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中不斷總結(jié)、提高技術(shù)水平，也需要從相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域汲取先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，并升華為新的爆破理論，唯有如此才能使爆破學(xué)科始終保持活力，成為歷久彌新的學(xué)科。

(2)現(xiàn)階段，爆破技術(shù)面臨著理論未有根本性突破、爆破過程的多元異質(zhì)信息難以獲取、缺乏有效的爆破環(huán)境感知技術(shù)、爆破施工精度需要進(jìn)一步提高、缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交互與信息處理機(jī)制等瓶頸問題。這些問題阻礙了爆破技術(shù)向“精密控制”方向發(fā)展的步伐。

(3)“智能爆破”是基于新一代信息技術(shù)提出的新理論。“智能爆破”試圖建立具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能特性的綜合集成爆破技術(shù)，解決以往需要人類專家才能處理的爆破問題?！爸悄鼙啤笔切袠I(yè)的發(fā)展趨勢，期待爆破行業(yè)學(xué)者不斷完善其理論與技術(shù)體系。