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(shù)領(lǐng)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(nèi)置有三軸傳感器、采集電路、通信單元、數(shù)據(jù)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(shè)置記錄儀主機工作參數(shù)，以及用于查看記錄儀主機內(nèi)的爆破文件并用圖形顯示出，所述記錄儀主機用于根據(jù)工作參數(shù)記錄振動數(shù)據(jù)，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(nèi)存儲器和外存儲器技術(shù)使得數(shù)據(jù)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(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于爆破監(jiān)測【技術(shù)領(lǐng)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(shù)】
[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(xiàn)問題。另外，爆破記錄儀只記錄爆破期間的數(shù)據(jù)， 并根據(jù)此數(shù)據(jù)進行爆破分析，使得分析結(jié)果并不完善。


【發(fā)明內(nèi)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(xiàn)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(jié)果并不完善的技術(shù) 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(nèi)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(shù)據(jù)處理單元、存儲器，所述通信單元與所述數(shù)據(jù)處理單 元、存儲器連接，所述殼體還內(nèi)置有為記錄儀主機供電的電源，所述移動終端用于設(shè)置記錄 儀主機工作參數(shù)，以及用于查看記錄儀主機內(nèi)的爆破文件并用圖形顯示出，所述記錄儀主 機用于根據(jù)工作參數(shù)記錄振動數(shù)據(jù)，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(shù)信息；
[0007] 根據(jù)所述工作參數(shù)信息采集三軸傳感器輸出的振動數(shù)據(jù)，當所述振動數(shù)據(jù)不滿足 開始觸發(fā)條件時，將振動數(shù)據(jù)存儲于外存儲器中，當所述振動數(shù)據(jù)滿足開始觸發(fā)條件時，將 振動數(shù)據(jù)存儲于內(nèi)存儲器中，當所述振動數(shù)據(jù)滿足結(jié)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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存入內(nèi)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(xiàn)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(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)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(xiàn)，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(jié)構(gòu)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(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)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(shù)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(jié)構(gòu)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(guān)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(nèi)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(shù)據(jù)處理單元15、存儲 器，所述通信單元14與所述數(shù)據(jù)處理單元15、存儲器連接，所述殼體11還內(nèi)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(shè)置記錄儀主機工作參 數(shù)，以及用于查看記錄儀主機內(nèi)的爆破文件并用圖形顯示出，所述記錄儀主機用于根據(jù)工 作參數(shù)記錄振動數(shù)據(jù)，并生成爆破文件。所述工作參數(shù)包括施工部位、開始觸發(fā)閾值、結(jié)束 觸發(fā)閾值、傳感器分辨率等工程參數(shù)。工作時，所述數(shù)據(jù)處理單元通過通信單元接收來自于 移動終端的工作參數(shù)信息，并進行相關(guān)配置；三軸傳感器采集并輸出振動數(shù)據(jù)，采集電路接 收所述振動數(shù)據(jù)，然后數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)所述振動數(shù)據(jù)判斷是否滿足開始、結(jié)束觸發(fā)條件， 并進行相關(guān)數(shù)據(jù)存儲，最后得到爆破數(shù)據(jù)。具體實現(xiàn)時，所述存儲器包括內(nèi)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(shù)據(jù)，即存儲 爆破前的振動數(shù)據(jù)，所述內(nèi)存儲器161用于存儲振動速度滿足開始觸發(fā)條件到結(jié)束觸發(fā)條 件期間內(nèi)的振動數(shù)據(jù)，以及存儲振動速度滿足開始觸發(fā)條件前一段時間內(nèi)的振動數(shù)據(jù)，即 存儲爆破時的振動數(shù)據(jù)以及爆破前一段時間的振動數(shù)據(jù)。
[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(wǎng)絡(luò)是一 個開放的網(wǎng)絡(luò)，互聯(lián)網(wǎng)在設(shè)計之初，沒有考慮安全機制的設(shè)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(shù)據(jù)傳輸采用RSA公鑰加 密算法，保證數(shù)據(jù)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(cè)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(shù)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(yīng)的應(yīng)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(guān)操作，代替復(fù)雜的爆破設(shè)備按鍵操作。
[0020] 記錄儀主機在工作前，需要進行相關(guān)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(shù)信息，所述工作參數(shù)信息包括施工部位、開始觸發(fā)閾值、結(jié)束觸發(fā)閾 值、傳感器分辨率等工程參數(shù)。所述數(shù)據(jù)處理單元通過通信單元接收來自于移動終端的工 作參數(shù)信息，并進行相關(guān)配置；三軸傳感器根據(jù)設(shè)置的分辨率采集振動數(shù)據(jù)并輸出。
[0021] 步驟S302、根據(jù)所述工作參數(shù)信息采集三軸傳感器輸出的振動數(shù)據(jù)；
[0022] 步驟S303、當所述振動數(shù)據(jù)不滿足開始觸發(fā)條件時，將振動數(shù)據(jù)存儲于外存儲器 中；
[0023] 步驟S304、當所述振動數(shù)據(jù)滿足開始觸發(fā)條件時，將振動數(shù)據(jù)存儲于內(nèi)存儲器 中；
[0024] 步驟S305、當所述振動數(shù)據(jù)滿足結(jié)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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存入內(nèi)存儲器，得到爆破文件。
[0025] 本實施例可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)自適應(yīng)采集，采集電路接收采集振動數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理單元 根據(jù)接收到的振動數(shù)據(jù)可以判斷振動速度，當振動數(shù)據(jù)不滿足開始觸發(fā)條件時，即爆破前 期間，將振動數(shù)據(jù)存儲于外存儲器中；當振動數(shù)據(jù)滿足觸發(fā)條件時，即達到爆破時刻，將振 動數(shù)據(jù)開始存儲于內(nèi)存儲器中，直至當所述振動數(shù)據(jù)滿足結(jié)束觸發(fā)條件時，即達到爆破結(jié) 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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存入內(nèi)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(jié)束觸發(fā)條件間的時間長度決定，采樣 長度自適應(yīng)提高了記錄儀主機的智能化與采樣數(shù)據(jù)的可靠性。
[0026] 這里不限定所述預(yù)設(shè)值的取值，比如可選定為ls，即在爆破結(jié)束時刻將外部存儲 器中存儲的最后一秒振動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存入內(nèi)存儲器，得到爆破文件。外存儲器只存儲一秒鐘的 振動數(shù)據(jù)，當開始采集任務(wù)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(shù) 據(jù)，即始終存儲最近一秒鐘的振動數(shù)據(jù)。當達到結(jié)束觸發(fā)條件時，將外存儲器中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存 至內(nèi)存儲器即可，組成完整的爆破采集過程的dat數(shù)據(jù)文件。由于爆破前一段時間的振動 數(shù)據(jù)反應(yīng)了鄰近爆破時的振動情況，同樣為有效數(shù)據(jù)，本實施例將這部分數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存 儲器中，與爆破期間的振動數(shù)據(jù)一起，共同構(gòu)成完整的爆破文件，使得后期的數(shù)據(jù)分析更為 準確。
[0027] 三軸傳感器采集輸出的振動數(shù)據(jù)為連續(xù)的電壓模擬量，數(shù)據(jù)處理單元以數(shù)據(jù)塊為 單位進行條件判斷，采集電路每采集一塊區(qū)域數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)數(shù)據(jù)塊判斷 記錄儀所處的觸發(fā)環(huán)境。具體的，通過分析數(shù)據(jù)塊即可得到數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的時間段內(nèi)的振蕩 頻率和幅值，數(shù)據(jù)處理單元接收到的工作參數(shù)信息包括開始觸發(fā)閾值和結(jié)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(shù)據(jù)滿足開始觸發(fā)條 件；然后當振蕩頻率和幅值均達到結(jié)束觸發(fā)閾值時，判定所述振動數(shù)據(jù)滿足結(jié)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(nèi)，將存儲于內(nèi)存儲器中的爆破文件發(fā)送至移動終端。
[0030] 數(shù)據(jù)處理單元在接收到來自于移動終端的數(shù)據(jù)查詢指令后，并且根據(jù)判斷，振動 數(shù)據(jù)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(nèi)存儲器中的爆破文 件發(fā)送至移動終端。若在發(fā)送數(shù)據(jù)過程中，振動數(shù)據(jù)滿足開始觸發(fā)條件，說明此時已經(jīng)產(chǎn)生 了爆破，或者移動終端與記錄儀主機產(chǎn)生另外的數(shù)據(jù)/指令通信時，此時暫停爆破文件發(fā) 送，直至爆破結(jié)束或者數(shù)據(jù)/指令傳輸結(jié)束，繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。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(shù)據(jù)采集和外存儲器的數(shù)據(jù)存儲。
[0031] 最后，在本發(fā)明實施例中，由于現(xiàn)有的藍牙傳輸沒有設(shè)計安全機制，存在一定的數(shù) 據(jù)風(fēng)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(yīng)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(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)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(nèi)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(shù)據(jù)處理單元、存儲器，所述通信單元與所述數(shù)據(jù)處理單元、存 儲器連接，所述殼體還內(nèi)置有為記錄儀主機供電的電源，所述移動終端用于設(shè)置記錄儀主 機工作參數(shù)，以及用于查看記錄儀主機內(nèi)的爆破文件并用圖形顯示出，所述記錄儀主機用 于根據(jù)工作參數(shù)記錄振動數(shù)據(jù)，并生成爆破文件。
2. 如權(quán)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(quán)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(shù)據(jù)傳輸采用RSA公鑰加密算法。
4. 如權(quán)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(nèi)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(shù)據(jù)，所述 內(nèi)存儲器用于存儲振動速度滿足開始觸發(fā)條件到結(jié)束觸發(fā)條件期間內(nèi)的振動數(shù)據(jù)，以及存 儲振動速度滿足開始觸發(fā)條件前一段時間內(nèi)的振動數(shù)據(jù)。
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(shù)信息； 根據(jù)所述工作參數(shù)信息采集三軸傳感器輸出的振動數(shù)據(jù)，當所述振動數(shù)據(jù)不滿足開始 觸發(fā)條件時，將振動數(shù)據(jù)存儲于外存儲器中，當所述振動數(shù)據(jù)滿足開始觸發(fā)條件時，將振動 數(shù)據(jù)存儲于內(nèi)存儲器中，當所述振動數(shù)據(jù)滿足結(jié)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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存入內(nèi)存儲器，得到爆破文件。
6. 如權(quán)利要求5所述方法，其特征在于，所述一段時間為預(yù)設(shè)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(yù)設(shè)時間的振動數(shù)據(jù)。
7. 如權(quán)利要求5或6所述方法，其特征在于，所述工作參數(shù)信息包括開始觸發(fā)閾值和結(jié) 束觸發(fā)閾值，對所述振動數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)塊為單位進行判斷，通過分析數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)滿足開始觸發(fā)條件；然 后當振蕩頻率和幅值均達到結(jié)束觸發(fā)閾值時，判定所述振動數(shù)據(jù)滿足結(jié)束觸發(fā)條件。
8. 如權(quán)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(nèi)，將存儲于內(nèi)存儲器中的爆破文件發(fā)送至移動終端。
9. 如權(quán)利要求8所述方法，其特征在于，當振動數(shù)據(jù)滿足開始觸發(fā)條件時，暫停爆破文 件發(fā)送。
10. 如權(quán)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(quán)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