一种基于卫星通信的大当量装药冲击波威力测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于卫星通信的大当量装药冲击波威力测试系统，该系统包括布设于大当量装药冲击波的测试现场，用于以测试现场的爆炸冲击波压力为触发信号采集冲击波信号的数据采集单元、用于监控数据采集单元的工作状态、完成数据采集单元的工作参数设置以及试验测试数据和采集数据的处理与显示的控制终端，以及用于将数据采集单元采集的冲击波信号发送至控制终端，并将控制终端的控制信号发送至数据采集单元的移动卫星通信终端；该移动卫星通信终端实现了在任意环境下完成任意距离的无线数据传输，实现了测试设备的无线远程监控和试验数据快速回传。

【技术实现步骤摘要】
一种基于卫星通信的大当量装药冲击波威力测试系统
本专利技术涉及冲击波测试
，特别是涉及一种基于卫星通信的大当量装药冲击波威力测试系统。
技术介绍
在大当量装药冲击波威力测试试验中，将测试设备(数字压力记录仪)布置在爆炸现场，在试验过程中试验人员往往需撤离到几十公里以外的安全区。由于现场测试环境复杂恶劣，测试设备有时会发生误触发，且安全距离远带来数据回收困难等问题，并且现有测试系统在大当量装药冲击波威力测试试验中稳定性不高和无法实时评估冲击波威力的不足。因此如何提供一种大当量装药冲击波威力测试系统已弥补现有技术的不足成为本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于卫星通信的大当量装药冲击波威力测试系统，以实现在任意环境下完成任意距离的无线数据传输，实现测试设备的无线远程监控和试验数据快速回传。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于卫星通信的大当量装药冲击波威力测试系统，所述系统包括：数据采集单元，布设于大当量装药冲击波的测试现场，用于以所述测试现场的爆炸冲击波压力为触发信号采集冲击波信号；控制终端，用于监控所述数据采集单元的工作状态、完成所述数据采集单元的工作参数设置以及试验测试数据和采集数据的处理与显示；移动卫星通信终端，包括设于所述测试现场的测试端无线收发端和设于所述控制终端的控制端无线收发端；用于将所述数据采集单元采集的冲击波信号发送至所述控制终端，并将所述控制终端的控制信号发送至所述数据采集单元，所述测试端无线收发端和所述控制端无线收发端通过卫星通信实现数据传输。可选的，所述数据采集单元包括数字压力记录仪、与所述数字压力记录仪连接的以太网转换模块和与所述以太网转换模块连接的中继放大模块，所述数字压力记录仪与所述以太网转换模块通过USB接口连接，所述数字压力记录仪通过所述以太网转换模块的以太网线与所述测试端无线收发端连接，所述中继放大模块设于所述以太网转换模块与所述测试端无线收发端之间，用于延长所述以太网线的布设长度。可选的，所述数字压力记录仪包括压电压力传感器、放大器、A/D转换器、数据采集器、存储器、供电器、微控制器和数据通讯接口，所述压电压力传感器依次通过所述放大器和所述A/D转换器与所述数据采集器连接，所述数据采集器、所述存储器和所述数据通讯接口分别与所述微控制器连接，所述微控制器用于控制所述数据采集器进行数据采集，所述数据采集器用于将数据采集指令传输至所述压电压力传感器，所述数据采集器还用于采集数据的缓存；所述供电器分别为所述压电压力传感器、所述数据采集器和所述微控制器提供电源；所述存储器包括闪存芯片和同步动态随机存储芯片，所述闪存芯片用于存储待触发状态采集数据和触发状态采集数据，所述同步动态随机存储芯片用于存储待触发状态采集数据。可选的，所述数字压力记录仪包括多个，按照静态爆炸试验布置规则或动态爆炸试验布置规则布置于所述测试现场，多个所述数字压力记录仪通过同轴电缆串联。可选的，所述静态爆炸试验布置规则为以大当量装药器械放置位置为中心，以背离所述中心的射线方向等间距布置串联的所述数字压力记录仪；所述动态爆炸试验布置规则为以所述大当量装药器械放置位置为中心，在所述中心周围以等间距的网格结构布置所述数字压力记录仪。可选的，所述移动卫星通信终端以通用卫星为中继站，实现所述测试端无线收发端和所述控制端无线收发端的卫星通信。可选的，所述测试端无线收发端和所述控制端无线收发端均采用ThurayaIP+卫星宽带。可选的，所述控制端无线收发端与所述控制终端通过以太网线连接。可选的，所述控制终端为人机交互的上位机，所述上位机用于在所述数字压力记录仪处于待机模式时循环检测外部接口有无数据，如果有数据则对数据进行操作指令的判别，并根据所述操作指令采用相应的回调函数进行数据处理。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的基于卫星通信的大当量装药冲击波威力测试系统包括布设于大当量装药冲击波的测试现场，用于以所述测试现场的爆炸冲击波压力为触发信号采集冲击波信号的数据采集单元、用于监控所述数据采集单元的工作状态、完成所述数据采集单元的工作参数设置以及试验测试数据和采集数据的处理与显示的控制终端，以及用于将所述数据采集单元采集的冲击波信号发送至所述控制终端，并将所述控制终端的控制信号发送至所述数据采集单元的移动卫星通信终端；该移动卫星通信终端实现了在任意环境下完成任意距离的无线数据传输，实现了测试设备的无线远程监控和试验数据快速回传。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的基于卫星通信的大当量装药冲击波威力测试系统的结构图；图2为本专利技术的实施例中数字压力记录仪的结构框图；图3为本专利技术的实施例中数字压力记录仪在静态爆炸测点布局图；图4为本专利技术的实施例中数字压力记录仪在动态爆炸测点布局图；图5为本专利技术的实施例中上位机与数字压力记录仪在读取系统测试数据时的通信流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。对冲击波威力测试的研究：上世纪90年代初，我国开始对爆炸冲击波存储测试技术展开研究。1998年，北京理工大学基于爆炸冲击波的传播类型和传播特性，对FAE炸药和TNT炸药展开分析，发现在冲击波测试试验中，使用内置电压放大器来代替电荷放大器能更好的抑制漂移；1998年，中北大学结合冲击波信号特点和测试系统动态特性，研究了一种新型滤波电路，解决了测试系统因超调无法获取冲击波峰值的问题，大大降低了测试误差；1999年，中国物理研究院的范泽辉等人介绍了冲击波压力存储测试系统的原理、体系结构，对研制的冲击波存储测试设备进行了试验测试，结果表明该测试系统能够代替传统的测试系统；2002年，北京理工大学的王海福等人对存储测试技术进一步分析，提出一种信息失真函数，有效提高了系统在数据采集过程中的可靠性；2004年，中北大学的王文廉分析了现有冲击波超压测试的方法和特点，研究和开发了一种能同时测速测压、适用于不同类型压阻式传感器、功能较强的存储式冲击波测试系统；2008年，刘吉名等人针对存储测试系统与计算机的数据交换问题，设计了USB2.0数据传输接口，解决了测试数据传输较慢的问题；2009年，尚凤晗等人结合数字电路和模拟电路展开分析，选用具有在线可编程功能的PSoC芯片取代传统的单片机，节省了系统资源，并提高了系统稳定性；2014年，许其容等人以现有存储测试技术理论研究为基础，设计了一种能够采集超压信号、加速度信号、爆炸时间等多种冲击波威力参数的通用冲击波威力参数测试系统；2017年，孟博等人设计了一种具有自适应压力测试、多种触发方式、抗冲击等性能于一体的新型冲击波威力存储测试系统。对无线数据传输技术的研究：ZigBee、射频收发模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于卫星通信的大当量装药冲击波威力测试系统，其特征在于，所述系统包括：数据采集单元，布设于大当量装药冲击波的测试现场，用于以所述测试现场的爆炸冲击波压力为触发信号采集冲击波信号；控制终端，用于监控所述数据采集单元的工作状态、完成所述数据采集单元的工作参数设置以及试验测试数据和采集数据的处理与显示；移动卫星通信终端，包括设于所述测试现场的测试端无线收发端和设于所述控制终端的控制端无线收发端；用于将所述数据采集单元采集的冲击波信号发送至所述控制终端，并将所述控制终端的控制信号发送至所述数据采集单元，所述测试端无线收发端和所述控制端无线收发端通过卫星通信实现数据传输。

【技术特征摘要】
1.一种基于卫星通信的大当量装药冲击波威力测试系统，其特征在于，所述系统包括：数据采集单元，布设于大当量装药冲击波的测试现场，用于以所述测试现场的爆炸冲击波压力为触发信号采集冲击波信号；控制终端，用于监控所述数据采集单元的工作状态、完成所述数据采集单元的工作参数设置以及试验测试数据和采集数据的处理与显示；移动卫星通信终端，包括设于所述测试现场的测试端无线收发端和设于所述控制终端的控制端无线收发端；用于将所述数据采集单元采集的冲击波信号发送至所述控制终端，并将所述控制终端的控制信号发送至所述数据采集单元，所述测试端无线收发端和所述控制端无线收发端通过卫星通信实现数据传输。2.根据权利要求1所述的基于卫星通信的大当量装药冲击波威力测试系统，其特征在于，所述数据采集单元包括数字压力记录仪、与所述数字压力记录仪连接的以太网转换模块和与所述以太网转换模块连接的中继放大模块，所述数字压力记录仪与所述以太网转换模块通过USB接口连接，所述数字压力记录仪通过所述以太网转换模块的以太网线与所述测试端无线收发端连接，所述中继放大模块设于所述以太网转换模块与所述测试端无线收发端之间，用于延长所述以太网线的布设长度。3.根据权利要求2所述的基于卫星通信的大当量装药冲击波威力测试系统，其特征在于，所述数字压力记录仪包括压电压力传感器、放大器、A/D转换器、数据采集器、存储器、供电器、微控制器和数据通讯接口，所述压电压力传感器依次通过所述放大器和所述A/D转换器与所述数据采集器连接，所述数据采集器、所述存储器和所述数据通讯接口分别与所述微控制器连接，所述微控制器用于控制所述数据采集器进行数据采集，所述数据采集器用于将数据采集指令传输至所述压电压力传感器，所述数据采集器还用于采集数据的缓存；所述供电...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕中杰，刘彦，黄风雷，段卓平，韩金良，李浩阳，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11