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一体化爆破记录仪及其工作方法
【专利摘要】本发明适用于爆破监测【技术领域】，提供一种一体化爆破记录仪及其工作方法，所述一体化爆破记录仪包括记录仪主机与移动终端，两者无线通信连接，所述记录仪主机包括壳体，所述壳体内置有三轴传感器、采集电路、通信单元、数据处理单元、存储器、以及为记录仪主机供电的电源，所述移动终端用于设置记录仪主机工作参数，以及用于查看记录仪主机内的爆破文件并用图形显示出，所述记录仪主机用于根据工作参数记录振动数据，并生成爆破文件。本发明将传感器、主机、电源全部集成在一起，体积小巧，携带方便，操作简单，避免外置信号线被爆破冲击损坏，抗冲击能力明显提高；另外，内存储器和外存储器技术使得数据采集更为完善。
【专利说明】一体化爆破记录仪及其工作方法

【技术领域】
[0001] 本发明属于爆破监测【技术领域】，尤其涉及一种一体化爆破记录仪及其工作方法。

【背景技术】
[0002] 目前市场上的爆破记录仪，一般是将主机、传感器和电源分开，这种分立式爆破记 录仪抗冲击能力弱，尤其是电线电缆在爆破时容易受冲击，使得记录仪受损影响正常使用， 而且记录仪携带不方便、体积大，容易出现问题。另外，爆破记录仪只记录爆破期间的数据， 并根据此数据进行爆破分析，使得分析结果并不完善。


【发明内容】

[0003] 鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种一体化爆破记录仪及其工作方法，旨 在解决现有爆破记录仪抗冲击能力弱、携带不方便、体积大以及分析结果并不完善的技术 问题。
[0004] 一方面，所述一体化爆破记录仪，包括记录仪主机与移动终端，两者无线通信连 接，所述记录仪主机包括壳体，所述壳体内置有依次连接的三轴传感器、采集电路、通信单 元，所述采集电路还依次连接有数据处理单元、存储器，所述通信单元与所述数据处理单 元、存储器连接，所述壳体还内置有为记录仪主机供电的电源，所述移动终端用于设置记录 仪主机工作参数，以及用于查看记录仪主机内的爆破文件并用图形显示出，所述记录仪主 机用于根据工作参数记录振动数据，并生成爆破文件。
[0005] 另一方面，所述一体化爆破记录仪工作方法包括：
[0006] 接收来自于移动终端的工作参数信息；
[0007] 根据所述工作参数信息采集三轴传感器输出的振动数据，当所述振动数据不满足 开始触发条件时，将振动数据存储于外存储器中，当所述振动数据满足开始触发条件时，将 振动数据存储于内存储器中，当所述振动数据满足结束触发条件时，将存储于外部存储器 中触发前的最后一段时间的振动数据转存入内存储器，得到爆破文件。
[0008] 本发明的有益效果是：本发明将传感器、主机、电源全部集成在一起，体积小巧，携 带方便，操作简单，可直接放置在爆破现场，抗冲击能力明显提高；另外，记录仪主机还缓存 爆破前一段时间的数据，使得数据分析更为完善；最后记录仪主机由移动终端控制，将记录 仪主机的控制功能由移动终端实现，使得操作更为简便，而且可以进一步减小主机体积。

【专利附图】

【附图说明】
[0009] 图1是本发明实施例提供的记录仪主机的结构图；
[0010] 图2是本发明实施例提供的一体化爆破记录仪的原理图；
[0011] 图3是本发明实施例提供的一体化爆破记录仪工作流程图。

【具体实施方式】
[0012] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0013] 为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0014] 图1和图2分别示出了本发明实施例提供的记录仪主机的结构图以及一体化爆破 记录仪的原理图，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。
[0015] 参照图1、图2,本实施例提供的一体化爆破记录仪包括记录仪主机1与移动终端 2,两者无线通信连接，所述记录仪1主机包括壳体11，所述壳体内置有依次连接的三轴传 感器12、采集电路13、通信单元14,所述采集电路13还依次连接有数据处理单元15、存储 器，所述通信单元14与所述数据处理单元15、存储器连接，所述壳体11还内置有为记录仪 主机供电的电源17,所述电源优选为充电电池，所述移动终端用于设置记录仪主机工作参 数，以及用于查看记录仪主机内的爆破文件并用图形显示出，所述记录仪主机用于根据工 作参数记录振动数据，并生成爆破文件。所述工作参数包括施工部位、开始触发阈值、结束 触发阈值、传感器分辨率等工程参数。工作时，所述数据处理单元通过通信单元接收来自于 移动终端的工作参数信息，并进行相关配置；三轴传感器采集并输出振动数据，采集电路接 收所述振动数据，然后数据处理单元根据所述振动数据判断是否满足开始、结束触发条件， 并进行相关数据存储，最后得到爆破数据。具体实现时，所述存储器包括内存储器161和外 存储器162,所述外存储器162用于存储振动速度满足开始触发条件前的振动数据，即存储 爆破前的振动数据，所述内存储器161用于存储振动速度满足开始触发条件到结束触发条 件期间内的振动数据，以及存储振动速度满足开始触发条件前一段时间内的振动数据，即 存储爆破时的振动数据以及爆破前一段时间的振动数据。
[0016] 本实施例中，所述记录仪主机1与移动终端2优选采用蓝牙通信。蓝牙网络是一 个开放的网络，互联网在设计之初，没有考虑安全机制的设计，时至今日仍然面对着许多安 全问题。本优选实施方式中，所述记录仪主机与移动终端之间的数据传输采用RSA公钥加 密算法，保证数据传输安全性。
[0017] 下面通过具体实施例来描述本一体化爆破记录仪的工作方法，本实施例从记录仪 主机一侧进行描述，如图3所示，包括下述步骤：
[0018] 步骤S301、接收来自于移动终端的工作参数信息。
[0019] 本实施例中，首先在移动终端上安装与本爆破记录仪对应的应用软件，打开软件 后，移动终端与记录仪主机蓝牙连接。工作人员在移动终端的屏幕上即可完成对记录仪主 机进行相关操作，代替复杂的爆破设备按键操作。
[0020] 记录仪主机在工作前，需要进行相关配置。首先工作人员通过操作移动终端向记 录仪主机发送工作参数信息，所述工作参数信息包括施工部位、开始触发阈值、结束触发阈 值、传感器分辨率等工程参数。所述数据处理单元通过通信单元接收来自于移动终端的工 作参数信息，并进行相关配置；三轴传感器根据设置的分辨率采集振动数据并输出。
[0021] 步骤S302、根据所述工作参数信息采集三轴传感器输出的振动数据；
[0022] 步骤S303、当所述振动数据不满足开始触发条件时，将振动数据存储于外存储器 中；
[0023] 步骤S304、当所述振动数据满足开始触发条件时，将振动数据存储于内存储器 中；
[0024] 步骤S305、当所述振动数据满足结束触发条件时，将存储于外部存储器中触发前 的最后一段时间的振动数据转存入内存储器，得到爆破文件。
[0025] 本实施例可以实现数据自适应采集，采集电路接收采集振动数据，数据处理单元 根据接收到的振动数据可以判断振动速度，当振动数据不满足开始触发条件时，即爆破前 期间，将振动数据存储于外存储器中；当振动数据满足触发条件时，即达到爆破时刻，将振 动数据开始存储于内存储器中，直至当所述振动数据满足结束触发条件时，即达到爆破结 束时刻，将存储于外部存储器中触发前的最后一段时间的振动数据转存入内存储器，得到 爆破文件，爆破文件的长度由满足开始触发条件和结束触发条件间的时间长度决定，采样 长度自适应提高了记录仪主机的智能化与采样数据的可靠性。
[0026] 这里不限定所述预设值的取值，比如可选定为ls，即在爆破结束时刻将外部存储 器中存储的最后一秒振动数据转存入内存储器，得到爆破文件。外存储器只存储一秒钟的 振动数据，当开始采集任务后，外存储器以环形缓冲区方式存储爆破触发前1S的振动数 据，即始终存储最近一秒钟的振动数据。当达到结束触发条件时，将外存储器中的数据转存 至内存储器即可，组成完整的爆破采集过程的dat数据文件。由于爆破前一段时间的振动 数据反应了邻近爆破时的振动情况，同样为有效数据，本实施例将这部分数据保存在内存 储器中，与爆破期间的振动数据一起，共同构成完整的爆破文件，使得后期的数据分析更为 准确。
[0027] 三轴传感器采集输出的振动数据为连续的电压模拟量，数据处理单元以数据块为 单位进行条件判断，采集电路每采集一块区域数据后，数据数据处理单元根据数据块判断 记录仪所处的触发环境。具体的，通过分析数据块即可得到数据块对应的时间段内的振荡 频率和幅值，数据处理单元接收到的工作参数信息包括开始触发阈值和结束触发阈值，当 得到的振荡频率和幅值均达到开始触发阈值时，即可判定所述振动数据满足开始触发条 件；然后当振荡频率和幅值均达到结束触发阈值时，判定所述振动数据满足结束触发条件。
[0028] 在生成爆破文件后，本实施例方法还包括下述步骤：
[0029] 步骤S306、在空闲时间内，将存储于内存储器中的爆破文件发送至移动终端。
[0030] 数据处理单元在接收到来自于移动终端的数据查询指令后，并且根据判断，振动 数据并不满足开始触发条件时（即处于爆破前期间），此时将存储于内存储器中的爆破文 件发送至移动终端。若在发送数据过程中，振动数据满足开始触发条件，说明此时已经产生 了爆破，或者移动终端与记录仪主机产生另外的数据/指令通信时，此时暂停爆破文件发 送，直至爆破结束或者数据/指令传输结束，继续发送数据。本优选方式中，爆破文件的实 时发送不影响爆破前的数据采集和外存储器的数据存储。
[0031] 最后，在本发明实施例中，由于现有的蓝牙传输没有设计安全机制，存在一定的数 据风险，作为优选的，本实施例在发送爆破文件前，对爆破文件进行RSA加密，在移动终端 进行相应解密即可。
[0032] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一体化爆破记录仪，其特征在于，包括记录仪主机与移动终端，两者无线通信连接， 所述记录仪主机包括壳体，所述壳体内置有依次连接的三轴传感器、采集电路、通信单元， 所述采集电路还依次连接有数据处理单元、存储器，所述通信单元与所述数据处理单元、存 储器连接，所述壳体还内置有为记录仪主机供电的电源，所述移动终端用于设置记录仪主 机工作参数，以及用于查看记录仪主机内的爆破文件并用图形显示出，所述记录仪主机用 于根据工作参数记录振动数据，并生成爆破文件。
2. 如权利要求1所述一体化爆破记录仪，其特征在于，所述记录仪主机与移动终端采 用蓝牙通信。
3. 如权利要求2所述一体化爆破记录仪，其特征在于，所述记录仪主机与移动终端之 间的数据传输采用RSA公钥加密算法。
4. 如权利要求1-3任一项所述一体化爆破记录仪，其特征在于，所述存储器包括内存 储器和外存储器，所述外存储器用于存储振动速度满足开始触发条件前的振动数据，所述 内存储器用于存储振动速度满足开始触发条件到结束触发条件期间内的振动数据，以及存 储振动速度满足开始触发条件前一段时间内的振动数据。
5. -体化爆破记录仪工作方法，其特征在于，所述方法包括： 接收来自于移动终端的工作参数信息； 根据所述工作参数信息采集三轴传感器输出的振动数据，当所述振动数据不满足开始 触发条件时，将振动数据存储于外存储器中，当所述振动数据满足开始触发条件时，将振动 数据存储于内存储器中，当所述振动数据满足结束触发条件时，将存储于外部存储器中触 发前的最后一段时间的振动数据转存入内存储器，得到爆破文件。
6. 如权利要求5所述方法，其特征在于，所述一段时间为预设值，所述外存储器以环形 缓冲区方式存储爆破触发前预设时间的振动数据。
7. 如权利要求5或6所述方法，其特征在于，所述工作参数信息包括开始触发阈值和结 束触发阈值，对所述振动数据以数据块为单位进行判断，通过分析数据块，得到振荡频率和 幅值，当振荡频率和幅值均达到开始触发阈值时，判定所述振动数据满足开始触发条件；然 后当振荡频率和幅值均达到结束触发阈值时，判定所述振动数据满足结束触发条件。
8. 如权利要求7所述方法，其特征在于，所述方法还包括： 在空闲时间内，将存储于内存储器中的爆破文件发送至移动终端。
9. 如权利要求8所述方法，其特征在于，当振动数据满足开始触发条件时，暂停爆破文 件发送。
10. 如权利要求9所述方法，其特征在于，在发送爆破文件前，对爆破文件进行RSA加 Γ t I ο
【文档编号】G01H17/00GK104154990SQ201410394375
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月12日 优先权日:2014年8月12日
【发明者】黄跃文, 王黎, 郭亮, 李鹏, 张慧, 王路, 陈群山, 杨康, 张奎, 饶小康, 王治刚 申请人:武汉长江仪器自动化研究所有限公司