傳感器具有三軸數字陀螺儀定向功能的爆破記錄儀的製作方法
2023-07-22 23:15:11 2
專利名稱：傳感器具有三軸數字陀螺儀定向功能的爆破記錄儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於工程爆破安全監測技術領域，具體涉及一種傳感器具有三軸數字陀螺儀定向功能的爆破記錄儀。
背景技術：
隨著我國經濟的持續高速發展，越來越多的爆破工程和爆破實驗在城市以及有重要工程建築的地方進行，因此爆破振動對於建築的影響受到愈來愈多的關注。目前工程爆破是我國礦山開採、隧道開挖及水利水電等工程的主要施工方法。在爆破開挖過程中，爆破引起的振動影響附近建築物及相關設施的安全。為此需要建立工程爆破安全監測系統，確保工程的順利進行。國家對爆破施工作業產生的安全及環境的影響高度重視，出臺了多項強制標準與 法規。《爆破安全規程》GB6722規定「A、B級爆破、重要爆破以及可能引起糾紛的爆破，均應進行爆破效應監測。」即將頒布執行的《民用爆炸物品管理條例》也要求各級爆破企業應配備必要的監測設備。
發明內容本實用新型的目的是克服傳統的爆破測振儀只有基本的測量爆破數據功能的不足，提供一種傳感器具有三軸數字陀螺儀定向功能的爆破記錄儀，三軸數字陀螺儀內嵌在傳感器中，通過I2C接口和16位數據輸出接口與ARM嵌入式處理器連接通訊。三軸數字陀螺儀具有精確定位功能，能夠獲取傳感器的精確方位信息，從而獲得傳感器設置點與實際爆破點的之間角度，為後期爆破振動數據的處理提供了精確的方位角度信息，保障爆破記錄儀的振動數據測量的精確性。本實用新型的技術方案本實用新型的傳感器具有三軸數字陀螺儀定向功能的爆破記錄儀包括爆破記錄儀主機，與爆破記錄儀主機連接的振動傳感器，振動傳感器上物理內嵌三軸數字陀螺儀，三軸數字陀螺儀的輸出與爆破記錄儀主機的ARM嵌入式處理器連接。所述的三軸數字陀螺儀包括三軸數字陀螺儀晶片，與三軸數字陀螺儀晶片連接的I2C接口、SPI接口、FIFO緩存器和16位數據輸出接口，三軸數字陀螺儀晶片通過I2C接口和16位數據輸出接口與爆破記錄儀主機的ARM嵌入式處理器連接。所述的爆破記錄儀主機採用雙ARM核嵌入式處理器，振動傳感器通過依次連接的濾波電路、放大電路、A/D轉換器與雙ARM核嵌入式處理器連接；雙ARM核嵌入式處理器與移動通訊模塊、RFID模塊和GPS模塊連接。本實用新型的優點本實用新型採用嵌入式作業系統，以ARM為主控晶片，結合移動通訊模塊實現了工程爆破安全監測的無線遠程實時管理，相比有線傳輸網絡而言，具有結構簡單、施工容易、大大降低了現場布線工作量，綜合成本低、組網靈活、可擴展性好、維護費用低，性能穩定。無線網絡數據傳輸，在任何能夠上Internet網絡的地方查看爆破數據。用戶可通過網際網路，在制定訪問頁面進行功能操作，直接設置爆破監測裝置的頻率、幅值等參數，提供爆破振動各種數據格式。本實用新型採用三軸數字陀螺儀的精確定向 功能，獲取傳感器與實際爆破點的角度，為後期爆破振動數據的處理提供了精確的方位角度信息，保障爆破記錄儀的振動測量的精確性。三軸數字陀螺儀內嵌在傳感器中，通過I2C接口和16位數據輸出接口 ARM嵌入式處理器連接通訊。三軸數字陀螺儀的用戶可設定量程。三軸數字陀螺儀提供16位數據輸出，配置的低通濾波器嵌入式數字功能。三軸數字陀螺儀晶片不受時間或溫度變化的影響，保持連續穩定的輸出，具有較高的控制精度和可靠性。
圖I為本實用新型的系統原理框圖。圖2為本實用新型三軸數字陀螺儀的硬體圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步的詳細描述圖I為本實用新型的系統原理框圖本實用新型的本實用新型的傳感器具有三軸數字陀螺儀定向功能的爆破記錄儀包括爆破記錄儀主機，與爆破記錄儀主機連接的振動傳感器，振動傳感器上物理內嵌三軸數字陀螺儀，三軸數字陀螺儀的輸出與爆破記錄儀主機的ARM嵌入式處理器連接。所述的爆破記錄儀主機採用雙ARM核嵌入式處理器，振動傳感器通過依次連接的濾波電路、放大電路、A/D轉換器與雙ARM核嵌入式處理連接；雙ARM核嵌入式處理器與移動通訊模塊、RFID模塊和GPS模塊連接。圖2為本實用新型三軸數字陀螺儀的硬體圖所述的三軸數字陀螺儀包括三軸數字陀螺儀晶片，與三軸數字陀螺儀晶片連接的I2C接口、SPI接口、FIFO緩存器和16位數據輸出接口，三軸數字陀螺儀晶片通過I2C接口和16位數據輸出接口與爆破記錄儀主機的雙ARM核嵌入式處理器連接。SPI接口為備用接□。三軸數字陀螺儀具有精確定位功能，能夠獲取傳感器的精確方位信息，從而獲得傳感器設置點與實際爆破點之間的角度，為後期爆破振動數據的處理提供了精確的方位角度信息，保障爆破記錄儀的振動數據測量的精確性。三軸數字陀螺儀能夠短時間內感知測量角度的變化，實現精確定向功能，取決於三軸數字陀螺儀晶片具有XYZ三軸共用的感應結構，它能夠消除軸與軸之間的信號幹擾，避免輸出信號受到幹擾信號的影響。三軸數字陀螺儀晶片不受時間或溫度變化的影響，保持連續穩定的輸出，具有較高的控制精度和可靠性。本實用新型採用雙ARM核嵌入式處理器是一種可遠程控制的高智能化精密爆破振動監測儀器，完全符合我國爆破衝擊波影響安全評估要求，可將全國各地爆破振動數據通過GPRS無線網絡實時傳輸到一臺專用伺服器上，改變了傳統的人工將數據導入到計算機後進行管理的模式，大大方便了國家相關部門對爆破數據的統一管理和對爆破行為的有效實時監督。本實用新型的爆破記錄儀在傳感器內增加了三軸數字陀螺儀。三軸數字陀螺儀內嵌在傳感器中，通過I2C接口和16位數據輸出接口與雙ARM核嵌入式處理器連接通訊。三軸數字陀螺儀具有精確定位功能，能夠獲取傳感器的精確方位信息，從而獲得傳感器設置點與實際爆破點的之間角度，為後期爆破振動數據的處理提供了精確的方位角度信息，保障爆破記錄儀的振動數據測量的精確性。以上實施例，僅為說明本實用新型的技術特徵和可實時性，其目的在於使該領域 的技術人員能夠了解本實用新型的內容並具以實施。因此，凡依據本實用新型的構思作出的變換和修飾，均屬於本實用新型的權利要求範圍內。
權利要求1.一種傳感器具有三軸數字陀螺儀定向功能的爆破記錄儀，包括爆破記錄儀主機，與爆破記錄儀主機連接的振動傳感器，其特徵在于振動傳感器上物理內嵌三軸數字陀螺儀，三軸數字陀螺儀的輸出與爆破記錄儀主機的ARM嵌入式處理器連接。
2.根據權利要求I所述的傳感器具有三軸數字陀螺儀定向功能的爆破記錄儀，其特徵在於三軸數字陀螺儀包括三軸數字陀螺儀晶片，與三軸數字陀螺儀晶片連接的I2C接口、SPI接口、FIFO緩存器和16位數據輸出接口，三軸數字陀螺儀晶片通過I2C接口和16位數據輸出接口與爆破記錄儀主機的ARM嵌入式處理器連接。
3.根據權利要求I或2所述的傳感器具有三軸數字陀螺儀定向功能的爆破記錄儀，其特徵在於爆破記錄儀主機採用雙ARM核嵌入式處理器,振動傳感器通過依次連接的濾波電路、放大電路、A/D轉換器與雙ARM核嵌入式處理器連接；雙ARM核嵌入式處理器與移動通訊模塊、RFID模塊和GPS模塊連接。
專利摘要本實用新型提供一種傳感器具有三軸數字陀螺儀定向功能的爆破記錄儀，包括爆破記錄儀主機，與爆破記錄儀主機連接的振動傳感器，爆破記錄儀主機採用雙ARM核嵌入式處理器，振動傳感器通過依次連接的濾波電路、放大電路、A/D轉換器與雙ARM核嵌入式處理連接；雙ARM核嵌入式處理器與移動通訊模塊、RFID模塊和GPS模塊連接。振動傳感器上物理內嵌三軸數字陀螺儀，三軸數字陀螺儀的輸出與爆破記錄儀主機的雙ARM嵌入式處理器連接。三軸數字陀螺儀晶片連接的I2C接口、SPI接口、FIFO緩存器和16位數據輸出接口，三軸數字陀螺儀晶片通過I2C接口和16位數據輸出接口與爆破記錄儀主機的ARM嵌入式處理器連接。
文檔編號G01H17/00GK202693122SQ201220251959
公開日2013年1月23日 申請日期2012年5月31日 優先權日2012年5月31日
發明者黃躍文, 張文輝, 趙曉, 周永力, 羅熠, 張慧, 何小南, 胡俊 申請人:長江水利委員會長江科學院, 中國人民武裝警察部隊水電三峽工程指揮部