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1、57BM View使用手册 前言本手册介绍如何使用四川拓普测控科技有限公司研发的BM View爆破振动监测及分析软件系统配合UBOX5016便携式数据采集设备在爆破测振领域的应用。本手册共分五章，各章内容如下：第1章 产品简介第2章 软件安装第3章 BM View爆破测振的快速入门第4章 BM View软件使用详解第5章 专用分析软件第6章 附录在本手册当中对用户应高度注意重点部分使用警示标记，各标记作用说明如下：注意事项名词解释n 数据采集：数据采集是指针对外部输入模拟信号进行的信号调理、AD转化、数据存储等一系列过程。本公司的数据采集设备都是基于计算机平台组成的数字化非电量电测系统。n 触
2、 发：在数据采集过程中，我们用触发点来描述数据的零时刻，并在此基础上将数据在时间轴进行等距排列。触发就是通过达到预设的某些条件，来确定触发点的过程。结合延时功能，触发通常用来捕捉待测信号的特征值。本公司的数据采集设备有3种触发方式，手动触发又称软件触发，是指启动采集后立刻就自动触发；内触发是指启动采集后，当进入采集通道的信号满足预设的触发条件时才发生触发，并将满足触发条件时刻作为数据的零时刻；外触发是指由外部输入的TTL信号来控制数据的零时刻。n 数据采集参数：数据采集参数包括采样率、采集长度、延时长度、 量程、触发参数等等。采样率是AD芯片数据转换的频率，即每秒钟转化的样点数。采样率越高，单
3、个周期内对待测信号的采样便越准确。采样长度是指记录数据的样点数，当记录的样点数达到设置值时采集就停止。延时长度指记录的起点与触发点的提前或延后的点数。量程指输入待测信号的幅值范围，输入信号的幅值不能超过设备的当前量程。触发参数包括触发方式和触发条件，详细描述参见相关章节。n 脱机工作：数采设备在不联接计算机的情况下，通过面板上的功 能按键进行独立工作。注意，由脱机工作转变为联机工作前，必须重启设备。n 联机工作：使用USB电缆联接计算机，通过软件来控制设备工作。注意，由联机工作转变为脱机工作前，必须重启设备。n 分段采集：数采设备可以一次采集多段数据，段数由用户通过程序设置。当启动采集后先采集
4、第一段数据，然后自动进入下一段的采集。n 实时采集：在数据采集过程中实时的将采集数据传输到计算机，进行实时的波形显示。n 实时存储：在数据采集过程中实时的将采集数据传输到计算机中并保存为数据文件。n 定时采集：可以通过软件设置设备的时钟，到达指定的时间后，设备自动开始采集记录。采集完成后，可以得到本次采集的开始时间以及各段的触发时间信息。n 浮点放大：通过实时自动增益调整，将输入信号的幅度动态调理，以较好地适应A/D转换的量化范围，从而保证量化精度，获得最佳的信噪比，更好的实现信号记录与恢复。n 参数配置：UBOX5016为用户提供了4套可定制的参数，用户通过软件设定后，可以在测试现场根据试验
5、要求选择最适应的参数。n 数据保护：UBOX5016提供了数据保护机制，避免误操作造成的数据遗失。当设置的分段数纪录完毕后，设备便进入数据保护模式，四个配置序号灯会进行轮闪。在此状态下，设备无法再次启动采集。必须进行数据解锁。数据解锁的方式有二，第一，在脱机模式下连按四次配置选择按钮，之后轮闪的配置灯会恢复正常；第二，联机使用软件。当数据解锁后，设备就可以再次启动采集。n 重启设备： 用户关闭设备电源后，再次打开设备电源，等待设备初始化结束，这个过程在本文中称为重启设备。目录第1章 产品简介.71.1系统介绍.71.2应用领域.71.3使用范围和条件.8第2章 软件安装. . .92.1设备安
6、装与卸载.92.2软件安装. .12第3章 BM View爆破测振的快速入门.133.1启动软件.133.2连接与断开设备.143.3完成一次采集工作.173.4数据回放.21第4章 BM View软件使用详解.23 4.1数据采集控制界面.234.2数据会放控制界面.334.3定时采集.36第5章 专用分析软件.385.1数据库管理. 395.2数据源管理.395.3实验组管理.435.4爆破参数计算.455.5数据源波形.465.6 FFT幅度谱分析.475.7一次微分波形.475.8一次积分波形.475.9矢量叠加波形.475.10 V分析.485.11 振速预测分析.485.12 安全
7、距离预测分析.485.13 安全装药量预测分析.495.14分析报告.50第6章 附录.529.1公司简介.529.2技术支持.541产品简介 n 1.1系统介绍BM View通过数据采集设备控制，得到的爆破振动数据，并在此基础上根据萨道夫斯基经验公式进行爆破振动的专业分析、统计、管理。软件系统由三大部分组成：数据采集、数据回放和爆破振动分析。数据采集部分主要完成采集参数设置、采集控制和采集数据存储与通用分析等功能；数据分析部分主要完成数据获取（从设备或文件）、数据后期管理、数据截取、数据通用分析和专用爆破振动分析、分析结论报告输出等功能。其中的专用爆破分析根据爆破安全规程-GB 6722-2
8、003国家标准，采用运用萨道夫斯基公式进行爆破分析和振速的预测。n 1.2 应用领域本产品适用于爆破测量工程。主要用于记录爆破现场采集到的爆破振动数据，之后对现场采集的数据进行分析预测（V-分析、振速预测、安全距离预测和安全装药量预测）和管理。l 爆破、辐射、腐蚀等人员无法在场的危险测量环境;l 野外等远离供电电源的测量环境和需要携带方便的测试场 合;l 需要多次自动分段测量的场合;l 现场测试点多而且分散的场合;l 水下、地下、运动物体等信号难以传出的场合;l 爆破、打靶、桥梁、矿山、公路、铁路、隧道、水电、机车、地震台站、建筑等工程现场的振动监测，打桩分析，结构分析等。n 1.3使用范围和
9、条件n IBM兼容PC机或工业计算机（Intel P III或以上CPU）n MS-Windows2000/XP操作系统平台n MS-Office 2000以上版本n 最小256M内存（推荐512M或以上内存）/最小200M硬盘可用空间n VGA（或更高）显示适配器；Microsoft相兼容的鼠标、 键盘。软件安装2 n 2.1 设备安装与卸载n 2.1.1 设备安装联机模式的驱动安装：步骤1 找1个空闲USB接口。步骤2 将采集设备的USB连接线插入主机USB接口，如果安装了驱动主机会找到该硬件，否则将提示安装驱动程序。注意：实时传输功能需要USB2.0的支持，如要用实时传输，请确保设备连到
10、支持USB2.0的接口上。步骤3 用USB数据线将设备与计算机相连后，打开电源，开始安装驱动程序。步骤4 开机后，计算机将提示找到新硬件，单击下一步。步骤5 在下图窗口中选择搜索适于我的设备的驱动程序（推荐），点击下一步。 步骤6 在选择搜索位置时选择指定一个位置，点击下一步。 出现提示后，选择光盘上的驱动程序目录，点击确定，再点下一步，现在已经成功的安装了UBOX5016驱动程序。点击完成即可。注意：在Windows XP下，会出现提示本驱动程序未经过Windows 徽标测试，如下图所示。此时点击仍然继续即可，该驱动程序不会对系统造成任何不良影响。安装成功后，在设备管理器中会出现刚才装的UB
11、OX5016的条目。n 2.1.2 设备卸载驱动卸载步骤1 鼠标右击我的电脑图标，选择属性。如果系统是WIN2000，在弹出的窗体中选择“硬件”标签，点击设备管理器按钮，如果是WIN98，直接选择“设备管理器”标签，选中要卸载的卡，点鼠标右键，选择卸载。n 2.2 软件安装软件安装步骤1开始安装运行采集卡附带软件光盘中的setup.exe。出现如下界面，单击“下一步”，直至完成安装。BM View 爆破测振的快速入门 3本套软件分为两大功能模块：数据采集及回放和爆破振动分析。数据采集及回放是通用的数据采集分析功能，可用于数据采集设备的控制、信号采集与通用分析处理。爆破振动分析是专用的爆破数据分
12、析系统。本章主要介绍如何使用BM View结合UBOX5016进行爆破测振。下一章详细介绍软件系统。n 3.1启动软件安装完成后，WINDOWS开始菜单所有程序 BM View下有2个程序项，“BM View”是设备采集控制和数据回放软件，“爆破振动分析系统”是爆破专用分析软件。点击WINDOWS开始菜单选择“所有程序 BM View for UBOX5016”下的BM View，运行程序，即启动了软件。如下图：n 3.2连接与断开设备设备连接方式有标准方式(USB接口)、串口方式(选购功能)和无线方式(选购功能)l 标准方式(USB接口)将设备联到计算机USB口，打开电源，等设备初始化后用户
13、可以使用工具栏最右边的“连接设备”按钮随时连接和断开设备（设备只有在断开的情况下才能被别的应用程序使用），如下图。l 串口方式(选购功能)使用串口连接，要使用我公司专门提供的RS232连线，将设备与计算机的COM1口连接，在连接按钮旁，选择使用的接口，点“连接设备”按钮连接设备，使用完后，点此按钮断开设备连接。l 无线方式(选购功能)无线方式的连接要先选择连接的设备，如下图。 当前连接的设备显示在按钮右边，最右边的三角形按钮用于弹出一个菜单，用户可以改变连接的目标设备或添加/删除菜单中的设备。如下图。注意：要使用远程设备，需要无线传输模块，这是拓普公司开发的专用传输模块，同时要正确设置模块号和
14、主控端使用的COM接口和速率。模块号是通过模块前面板上的DIP开关设置，设置方法见模块说明，可设为0-15号，分别对应远程设备1-远程设备16。COM口默认为COM1，速率为9600(目前只支持9600)，要改变使用的COM口，只要打开程序目录下的com.ini文件，将“Port = 1”中的“1”换成使用的COM口号即可，在以后连接设备时就使用新的端口。用户可以选择本机上连接的设备或某个远程设备。然后点连接设备按钮(如果当前已连接了一个设备，需要先断开当前设备)。选择设置菜单将弹出一个选择设备的窗体，如下：用户可以重新设置在菜单中列出的设备。在可用设备列表中钩上设备，然后点“”按钮将它添加到
15、选择设备列表。点“”按钮将所有设备添加到选择设备列表。用户也可以反向操作，在选择列表中钩上不需要的设备点“”按钮将它从选择列表中删除。点“所有程序 BM View for Ubox5016爆破振动分析系统进入爆破专用分析软件，下图所示的爆破振动分析界面。在这里用户可以完成数据源（采集数据和外部文件数据）管理、实验组（建议将一次实验作为一个组）管理、爆破参数（K，和相关系数）计算、V-分析、FFT幅度谱分析、振速预测分析、安全距离预测分析、安全装药量预测分析、爆破分析报告生成、波形操作、备份数据库和载入数据库等功能。当用户进入此界面的时候，如果用户没有载入数据库那么系统将自动在当前应用程序所在的
16、目录建立新的库，载入或建好库后系统会自动新建一个实验组，用户在使用新建组进行实验分析时必须修改组名称（注意：组名称不要与数据库中的其他实验组名称相同，检测的办法是点“存储组”按钮，系统会自动检测是否重名）。n 5.1 数据库管理第一次进入软件，会默认建立一个数据库，用于保存各试验组和数据，建议进入软件后先将当前默认数据库保存到指定目录，并更改名称，通过系统备份数据库建立一个新库，在下次进入软件，可以通过载入数据库打开以前的数据库。n 5.2 数据源管理数据源管理包括获取数据源、编辑数据源、导出数据源和删除数据源四个功能。1）获取数据源 此功能从设备或外部文件中读入以前采集的或存储的数据。点击组
17、合框中的“添加”按钮，弹出如下图的获取数据源界面。如果连接有采集设备，则数据来源中的“设备读取”按钮是可选的，否则不可选而只能选择“外部文件”按钮。设备读取是从采集设备中获得数据来作为数据源，而“外部文件”则是从以前保存的文件中读取数据来作为数据源。选择好数据来源后点“读取”按钮。读取的数据会在数据源树状图列表中显示出来，树结构是：来源（设备或文件）通道段。用户可以用鼠标选择数据源树状图列表中的某个通道的某段，此时在下方的波形显示区中将会把选择的数据压缩到一屏显示出来，同时带有波形截取选择光标，用户可以用鼠标拖动两根光标来确定要使用的数据范围，选择好后按“数据截取”按钮，系统自动把选择范围内的
18、波形数据重新压缩到一屏显示同时计算新的数据源参数，用户还可以继续截取，直到满足需要为止，截取好并输入正确的参数后用户可以按“添加到组”按钮将该数据源加入到实验组（注意：如果用户未添加到组而在列表中又进行了选择数据源操作，那么以前的裁减将会失去）。右边是数据源参数信息显示区，用户可以在此修改数据源各个参数（注意：如果是从设备读入的数据，那么用户在选择数据源时，系统会自动计算出主振频率、最大振速、导数和持续时间；而从外部文件读入的数据源不会自动计算，如果要重新计算参数可以使用数据截取），位于上方的是必要参数区，这里的距离和装药量需要用户根据实际情况输入（可以按公斤或吨、米或公里输入，系统自动转换为
19、公斤和米）,而辅助参数区中用户也可以修改某些参数，也可以不修改。所有工作完成后用户可以按“添加到组”按钮将该数据源加入到实验组，添加完后可继续选择其他数据源添加。直至完成所有的数据源添加，按“完成”按钮到爆破振动分析界面。数据源参数说明：装药量Q：显示炸药量，单位：公斤或吨。距离R：显示测试组到爆炸点的距离，单位：米或公里。振速(cm/s)：显示测得的最大振速。主振频率(Hz)：显示速度数据计算得的主振频率。触发时间：设备开始采集的时间。如果是从设备读取的数据源，请用户手动修改，其格式为：年-月-日/时:分:秒，千万注意不能将格式弄错。如果是从文件读取的数据源，那么这里显示以前保存的时间，用户
20、也可以修改。2）导出数据源选中组合框中所列出的数据源的一项（不是选中前面的复选框，只需将兰色光标放到该行即可），点鼠标右键然后在菜单中选择“导出数据源”按钮。选择好目录路径输入文件名称按“保存”即可。3）编辑数据源选中组合框中所列出的数据源的一项（不是选中前面的复选框，只需将兰色光标放到该行即可），双击鼠标或点右键，在菜单中选择“编辑数据源”，弹出下图界面。其中也支持数据截取和参数修改，使用方法与获取数据差不多。编辑完成后按“确定”按钮到爆破振动分析界面可以看到数据源列表中的变化。4）删除数据源选中组合框中所列出的数据源的一项（不是选中前面的复选框，只需将兰色光标放到该行即可），然后按“删除”
21、按钮，系统会提示是否确认删除，点“是”后即从组中删除该数据源。n 5.3 实验组管理点“组操作”按钮，弹出如下对话框。如果在当前数据库中保存有建立的组，组信息中会列出来，选择一个组，下面列出了该组的数据源信息。1）新建组点击“新建”按钮即可，用户修改组名称，且不能与库中的其他组名相同。新建的组是没有数据源的，用户可以使用数据源功能加入数据源。2）选择组选择一个以前保存的实验组进行分析或修改其参数信息（包括数据源）。在组信息中选择一个组，用户可以根据组名称来查询选择所需要的组，其中组名称支持模糊查询。然后点“确定选择” 按钮即可。返回爆破振动分析界面，此时在参数显示区中可一看见所选择的实验组各个
22、参数和数据源参数，用户可以进行修改。3）删除组用于删除当前所选择的组（以组名称来确定）。点“删除”，会提示用户是否确认删除，点“是”后即完成删除，同时也将该组包含的数据源也一并删除。4）存储组如果组的信息被改变，点“组操作”或退出软件时会提示保存组，请确认保存组信息。n 5.4 爆破参数计算在当前实验组的数据源发生改变时（添加、编辑、删除数据源），如果当前组的数据源数目达到2个以上，系统将自动计算出K、和相关系数，并显示到对应区域。用户也可以修改爆破系数来进行其他分析。计算是根据萨道夫斯基公式变形如下，采用最小二乘法计算（最少需要2个测量数据源）。计算公式：logV =*log+logK； ；
23、V：振速；Q:装药量，单位公斤；R:爆破点到测量点的距离，单位米；n 5.5 数据源波形在界面下方是数据源波形显示区。用户可以完成一些波形操作如显示波形序列的选择、当前显示波形选择、波形类型选择、查看波形参数、启用光标读数、波形压缩等功能。1） 波形压缩点上下箭头按钮，可以改变波形的压缩比，如果点“一屏显示”按钮，全部波形将在当前窗口画出，再点恢复多屏显示。2） 显示波形序列的选择如果有多条波形，可以通过下拉框选择当前波形，则波形参数、光标读数都是针对当前波形。3） 上下移动波形点此按钮，可以将当前波形向上或下移动。4） Y轴比例此下拉框选择Y轴显示的范围，可以将波形在Y方向上放大或缩小。5） 查看波形参数点击左下角的波形参数页面，即可看到当前显示波形的相关参数。使用不同波形类型，参数的内容也会不同。6） 光标读数点击左下角的光标读数页面，即可在波形显示区中看到当前光标的位置，用户可以用鼠标拖动两根光标移动，在下方表格中则显示了当前光标处的波形数据值。n 5.6 FFT幅度谱分析在“波形类型”组合下拉框里选择FFT分析波形。此时在右边可以看到出现了FFT分析长度选择框和FFT窗函数选择框。用户可以在其中选择要进行分析的数据长度和加窗函数类型。分析长度越长得到的