一體化爆破記錄儀及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于爆破監(jiān)測【技術領域】，提供一種一體化爆破記錄儀及其工作方法，所述一體化爆破記錄儀包括記錄儀主機與移動終端，兩者無線通信連接，所述記錄儀主機包括殼體，所述殼體內置有三軸傳感器、采集電路、通信單元、數據處理單元、存儲器、以及為記錄儀主機供電的電源，所述移動終端用于設置記錄儀主機工作參數，以及用于查看記錄儀主機內的爆破文件并用圖形顯示出，所述記錄儀主機用于根據工作參數記錄振動數據，并生成爆破文件。本發(fā)明將傳感器、主機、電源全部集成在一起，體積小巧，攜帶方便，操作簡單，避免外置信號線被爆破沖擊損壞，抗沖擊能力明顯提高；另外，內存儲器和外存儲器技術使得數據采集更為完善。
【專利說明】一體化爆破記錄儀及其工作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于爆破監(jiān)測【技術領域】，尤其涉及一種一體化爆破記錄儀及其工作方法。
【背景技術】
[0002] 目前市場上的爆破記錄儀，一般是將主機、傳感器和電源分開，這種分立式爆破記 錄儀抗沖擊能力弱，尤其是電線電纜在爆破時容易受沖擊，使得記錄儀受損影響正常使用， 而且記錄儀攜帶不方便、體積大，容易出現問題。另外，爆破記錄儀只記錄爆破期間的數據， 并根據此數據進行爆破分析，使得分析結果并不完善。
【發(fā)明內容】
[0003] 鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種一體化爆破記錄儀及其工作方法，旨 在解決現有爆破記錄儀抗沖擊能力弱、攜帶不方便、體積大以及分析結果并不完善的技術 問題。
[0004] 一方面，所述一體化爆破記錄儀，包括記錄儀主機與移動終端，兩者無線通信連 接，所述記錄儀主機包括殼體，所述殼體內置有依次連接的三軸傳感器、采集電路、通信單 元，所述采集電路還依次連接有數據處理單元、存儲器，所述通信單元與所述數據處理單 元、存儲器連接，所述殼體還內置有為記錄儀主機供電的電源，所述移動終端用于設置記錄 儀主機工作參數，以及用于查看記錄儀主機內的爆破文件并用圖形顯示出，所述記錄儀主 機用于根據工作參數記錄振動數據，并生成爆破文件。
[0005] 另一方面，所述一體化爆破記錄儀工作方法包括：
[0006] 接收來自于移動終端的工作參數信息；
[0007] 根據所述工作參數信息采集三軸傳感器輸出的振動數據，當所述振動數據不滿足 開始觸發(fā)條件時，將振動數據存儲于外存儲器中，當所述振動數據滿足開始觸發(fā)條件時，將 振動數據存儲于內存儲器中，當所述振動數據滿足結束觸發(fā)條件時，將存儲于外部存儲器 中觸發(fā)前的最后一段時間的振動數據轉存入內存儲器，得到爆破文件。
[0008] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明將傳感器、主機、電源全部集成在一起，體積小巧，攜 帶方便，操作簡單，可直接放置在爆破現場，抗沖擊能力明顯提高；另外，記錄儀主機還緩存 爆破前一段時間的數據，使得數據分析更為完善；最后記錄儀主機由移動終端控制，將記錄 儀主機的控制功能由移動終端實現，使得操作更為簡便，而且可以進一步減小主機體積。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009] 圖1是本發(fā)明實施例提供的記錄儀主機的結構圖；
[0010] 圖2是本發(fā)明實施例提供的一體化爆破記錄儀的原理圖；
[0011] 圖3是本發(fā)明實施例提供的一體化爆破記錄儀工作流程圖。
【具體實施方式】
[0012] 為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0013] 為了說明本發(fā)明所述的技術方案，下面通過具體實施例來進行說明。
[0014] 圖1和圖2分別示出了本發(fā)明實施例提供的記錄儀主機的結構圖以及一體化爆破 記錄儀的原理圖，為了便于說明僅示出了與本發(fā)明實施例相關的部分。
[0015] 參照圖1、圖2,本實施例提供的一體化爆破記錄儀包括記錄儀主機1與移動終端 2,兩者無線通信連接，所述記錄儀1主機包括殼體11，所述殼體內置有依次連接的三軸傳 感器12、采集電路13、通信單元14,所述采集電路13還依次連接有數據處理單元15、存儲 器，所述通信單元14與所述數據處理單元15、存儲器連接，所述殼體11還內置有為記錄儀 主機供電的電源17,所述電源優(yōu)選為充電電池，所述移動終端用于設置記錄儀主機工作參 數，以及用于查看記錄儀主機內的爆破文件并用圖形顯示出，所述記錄儀主機用于根據工 作參數記錄振動數據，并生成爆破文件。所述工作參數包括施工部位、開始觸發(fā)閾值、結束 觸發(fā)閾值、傳感器分辨率等工程參數。工作時，所述數據處理單元通過通信單元接收來自于 移動終端的工作參數信息，并進行相關配置；三軸傳感器采集并輸出振動數據，采集電路接 收所述振動數據，然后數據處理單元根據所述振動數據判斷是否滿足開始、結束觸發(fā)條件， 并進行相關數據存儲，最后得到爆破數據。具體實現時，所述存儲器包括內存儲器161和外 存儲器162,所述外存儲器162用于存儲振動速度滿足開始觸發(fā)條件前的振動數據，即存儲 爆破前的振動數據，所述內存儲器161用于存儲振動速度滿足開始觸發(fā)條件到結束觸發(fā)條 件期間內的振動數據，以及存儲振動速度滿足開始觸發(fā)條件前一段時間內的振動數據，即 存儲爆破時的振動數據以及爆破前一段時間的振動數據。
[0016] 本實施例中，所述記錄儀主機1與移動終端2優(yōu)選采用藍牙通信。藍牙網絡是一 個開放的網絡，互聯(lián)網在設計之初，沒有考慮安全機制的設計，時至今日仍然面對著許多安 全問題。本優(yōu)選實施方式中，所述記錄儀主機與移動終端之間的數據傳輸采用RSA公鑰加 密算法，保證數據傳輸安全性。
[0017] 下面通過具體實施例來描述本一體化爆破記錄儀的工作方法，本實施例從記錄儀 主機一側進行描述，如圖3所示，包括下述步驟：
[0018] 步驟S301、接收來自于移動終端的工作參數信息。
[0019] 本實施例中，首先在移動終端上安裝與本爆破記錄儀對應的應用軟件，打開軟件 后，移動終端與記錄儀主機藍牙連接。工作人員在移動終端的屏幕上即可完成對記錄儀主 機進行相關操作，代替復雜的爆破設備按鍵操作。
[0020] 記錄儀主機在工作前，需要進行相關配置。首先工作人員通過操作移動終端向記 錄儀主機發(fā)送工作參數信息，所述工作參數信息包括施工部位、開始觸發(fā)閾值、結束觸發(fā)閾 值、傳感器分辨率等工程參數。所述數據處理單元通過通信單元接收來自于移動終端的工 作參數信息，并進行相關配置；三軸傳感器根據設置的分辨率采集振動數據并輸出。
[0021] 步驟S302、根據所述工作參數信息采集三軸傳感器輸出的振動數據；
[0022] 步驟S303、當所述振動數據不滿足開始觸發(fā)條件時，將振動數據存儲于外存儲器 中；
[0023] 步驟S304、當所述振動數據滿足開始觸發(fā)條件時，將振動數據存儲于內存儲器 中；
[0024] 步驟S305、當所述振動數據滿足結束觸發(fā)條件時，將存儲于外部存儲器中觸發(fā)前 的最后一段時間的振動數據轉存入內存儲器，得到爆破文件。
[0025] 本實施例可以實現數據自適應采集，采集電路接收采集振動數據，數據處理單元 根據接收到的振動數據可以判斷振動速度，當振動數據不滿足開始觸發(fā)條件時，即爆破前 期間，將振動數據存儲于外存儲器中；當振動數據滿足觸發(fā)條件時，即達到爆破時刻，將振 動數據開始存儲于內存儲器中，直至當所述振動數據滿足結束觸發(fā)條件時，即達到爆破結 束時刻，將存儲于外部存儲器中觸發(fā)前的最后一段時間的振動數據轉存入內存儲器，得到 爆破文件，爆破文件的長度由滿足開始觸發(fā)條件和結束觸發(fā)條件間的時間長度決定，采樣 長度自適應提高了記錄儀主機的智能化與采樣數據的可靠性。
[0026] 這里不限定所述預設值的取值，比如可選定為ls，即在爆破結束時刻將外部存儲 器中存儲的最后一秒振動數據轉存入內存儲器，得到爆破文件。外存儲器只存儲一秒鐘的 振動數據，當開始采集任務后，外存儲器以環(huán)形緩沖區(qū)方式存儲爆破觸發(fā)前1S的振動數 據，即始終存儲最近一秒鐘的振動數據。當達到結束觸發(fā)條件時，將外存儲器中的數據轉存 至內存儲器即可，組成完整的爆破采集過程的dat數據文件。由于爆破前一段時間的振動 數據反應了鄰近爆破時的振動情況，同樣為有效數據，本實施例將這部分數據保存在內存 儲器中，與爆破期間的振動數據一起，共同構成完整的爆破文件，使得后期的數據分析更為 準確。
[0027] 三軸傳感器采集輸出的振動數據為連續(xù)的電壓模擬量，數據處理單元以數據塊為 單位進行條件判斷，采集電路每采集一塊區(qū)域數據后，數據數據處理單元根據數據塊判斷 記錄儀所處的觸發(fā)環(huán)境。具體的，通過分析數據塊即可得到數據塊對應的時間段內的振蕩 頻率和幅值，數據處理單元接收到的工作參數信息包括開始觸發(fā)閾值和結束觸發(fā)閾值，當 得到的振蕩頻率和幅值均達到開始觸發(fā)閾值時，即可判定所述振動數據滿足開始觸發(fā)條 件；然后當振蕩頻率和幅值均達到結束觸發(fā)閾值時，判定所述振動數據滿足結束觸發(fā)條件。
[0028] 在生成爆破文件后，本實施例方法還包括下述步驟：
[0029] 步驟S306、在空閑時間內，將存儲于內存儲器中的爆破文件發(fā)送至移動終端。
[0030] 數據處理單元在接收到來自于移動終端的數據查詢指令后，并且根據判斷，振動 數據并不滿足開始觸發(fā)條件時（即處于爆破前期間），此時將存儲于內存儲器中的爆破文 件發(fā)送至移動終端。若在發(fā)送數據過程中，振動數據滿足開始觸發(fā)條件，說明此時已經產生 了爆破，或者移動終端與記錄儀主機產生另外的數據/指令通信時，此時暫停爆破文件發(fā) 送，直至爆破結束或者數據/指令傳輸結束，繼續(xù)發(fā)送數據。本優(yōu)選方式中，爆破文件的實 時發(fā)送不影響爆破前的數據采集和外存儲器的數據存儲。
[0031] 最后，在本發(fā)明實施例中，由于現有的藍牙傳輸沒有設計安全機制，存在一定的數 據風險，作為優(yōu)選的，本實施例在發(fā)送爆破文件前，對爆破文件進行RSA加密，在移動終端 進行相應解密即可。
[0032] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一體化爆破記錄儀，其特征在于，包括記錄儀主機與移動終端，兩者無線通信連接， 所述記錄儀主機包括殼體，所述殼體內置有依次連接的三軸傳感器、采集電路、通信單元， 所述采集電路還依次連接有數據處理單元、存儲器，所述通信單元與所述數據處理單元、存 儲器連接，所述殼體還內置有為記錄儀主機供電的電源，所述移動終端用于設置記錄儀主 機工作參數，以及用于查看記錄儀主機內的爆破文件并用圖形顯示出，所述記錄儀主機用 于根據工作參數記錄振動數據，并生成爆破文件。
2. 如權利要求1所述一體化爆破記錄儀，其特征在于，所述記錄儀主機與移動終端采 用藍牙通信。
3. 如權利要求2所述一體化爆破記錄儀，其特征在于，所述記錄儀主機與移動終端之 間的數據傳輸采用RSA公鑰加密算法。
4. 如權利要求1-3任一項所述一體化爆破記錄儀，其特征在于，所述存儲器包括內存 儲器和外存儲器，所述外存儲器用于存儲振動速度滿足開始觸發(fā)條件前的振動數據，所述 內存儲器用于存儲振動速度滿足開始觸發(fā)條件到結束觸發(fā)條件期間內的振動數據，以及存 儲振動速度滿足開始觸發(fā)條件前一段時間內的振動數據。
5. -體化爆破記錄儀工作方法，其特征在于，所述方法包括： 接收來自于移動終端的工作參數信息； 根據所述工作參數信息采集三軸傳感器輸出的振動數據，當所述振動數據不滿足開始 觸發(fā)條件時，將振動數據存儲于外存儲器中，當所述振動數據滿足開始觸發(fā)條件時，將振動 數據存儲于內存儲器中，當所述振動數據滿足結束觸發(fā)條件時，將存儲于外部存儲器中觸 發(fā)前的最后一段時間的振動數據轉存入內存儲器，得到爆破文件。
6. 如權利要求5所述方法，其特征在于，所述一段時間為預設值，所述外存儲器以環(huán)形 緩沖區(qū)方式存儲爆破觸發(fā)前預設時間的振動數據。
7. 如權利要求5或6所述方法，其特征在于，所述工作參數信息包括開始觸發(fā)閾值和結 束觸發(fā)閾值，對所述振動數據以數據塊為單位進行判斷，通過分析數據塊，得到振蕩頻率和 幅值，當振蕩頻率和幅值均達到開始觸發(fā)閾值時，判定所述振動數據滿足開始觸發(fā)條件；然 后當振蕩頻率和幅值均達到結束觸發(fā)閾值時，判定所述振動數據滿足結束觸發(fā)條件。
8. 如權利要求7所述方法，其特征在于，所述方法還包括： 在空閑時間內，將存儲于內存儲器中的爆破文件發(fā)送至移動終端。
9. 如權利要求8所述方法，其特征在于，當振動數據滿足開始觸發(fā)條件時，暫停爆破文 件發(fā)送。
10. 如權利要求9所述方法，其特征在于，在發(fā)送爆破文件前，對爆破文件進行RSA加 Γ t I ο
【文檔編號】G01H17/00GK104154990SQ201410394375
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權日:2014年8月12日
【發(fā)明者】黃躍文, 王黎, 郭亮, 李鵬, 張慧, 王路, 陳群山, 楊康, 張奎, 饒小康, 王治剛 申請人:武漢長江儀器自動化研究所有限公司
專業(yè)數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
