/PI, Yangle = -tan 1 (Yimpact - Zimpact) *180/PI ;再将以上获得的经过加速度补偿后的Xangle与Yangle跟传感器的角度输出进行求平均值，即Xangle与传感器输出的X轴上的角度值进行平均，Yangle与传感器输出的y轴上的角度值进行平均，分别得到平均后的X轴和I轴上的角度值，即为补偿后的输出角度。
[0023]步骤C，本发明对采样数据进行记录:针对冲击值以及倾斜角度分别制作抽样数据样本，而对温度、湿度、光照强度、气压则只抽取最大值最小值以及平均值，其中，最值可以用匹对法实现，平均值Davw= (Davwl* (n-1)+data)/η，(η为采样到的数据总条数，DavwlS不加入data之前的平均值)。抽样样本以冲击值为例，将经过步骤A采样的数据data来更新数据抽样样本的最大值dMax与最小值dMin，假如抽样样本的数据条数小于30，则data将直接按照时间排列插入抽样样本中；假如抽样样本的数据条数大于30，并且data在dMax-dMin区间内，则将data插入抽样样本，并从抽样样本中抽取最小值后剔除；当data超过dMax时，则将data插入抽样样本，将dMax更新为data，并从抽样样本中抽取最小值后剔除；然后对抽样样本根据时间进行快速排列，得到一组(例如30条)最值，方便用户查看。此外，本发明还可以记录详细样本，由用户预先设置详细样本的记录间隔(例如Imin?5min)，在每个记录间隔将当前通过步骤A获得的冲击值、角度、温湿度、光照、气压采样数据存储入详细样本中，这些数据包括采样到的数据data将实时插入并根据时间排列到数据的详细样本中。数据的抽样样本、详细样本、各数据最值、平均值可以通过打印设备进行打印或者USB导出。这些数据能够形成完整的历史数据，通过历史数据能够还原运输过程的运动轨迹。
[0024]步骤D，针对补偿后的采样数据，本发明还能够提供提醒警报功能，当采样数据持续逼近或超过用户设置好的阈值或者数据波动范围过大时，记录仪中控制器会发出提醒信号或进行报警，控制仪通过通讯模块能够自动发动短信或者电话提醒运输司机以及监管人员(需提前设置好号码以及报警方式)，除了通过通讯模块之外，记录仪还可以通过报警装置发出不易被忽视的声光报警信号，从而提醒运输司机和监管人员注意运输安全从而达到安全运输的目的。本发明采样数据包括冲击值、倾斜角度、温度和/或湿度、光照、气压，每种采样数据都可能有不同的安全阈值和波动安全幅度，用户可以通过人机交互模块在控制器中预先设定有一种采样数据或几种采样数据同时超过安全阈值或波动范围过大时则进行提醒警报。对安全阈值的判断包括以下几种情况:采样值超过安全阈值上限或下限，或连续多个采样数据距离安全阈值过近。以下举例说明:例如温度值上限为37°C，当采样值超过37°C则进行提醒警报，或连续5个采样值均超过36.5°C(37°C -0.5°C,0.5°C为设定的逼近幅度)时进行提醒警报。对数据波动范围过大的判断可能有如下几种情况:前后两个采样数据之间的差值过大，采样数据中任意η个连续数据中的最高值和最低值之间的差值过大，前后两个采样数据之间的差值过大且连续出现多次，采样数据中任意η个连续数据中的最高值和最低值之间的差值过大且在一段时间内超过一定次数。例如X轴采样N个数据样本如下:...-3.15g、+2.58g、+2.99g、-2.85g、_3.15g、+2.13g...;在上述数据样本中，在预先设定的时间内前后数据差值多次超过5g，即属于数据波动过大情况，由此可判断被检测物体在该时间内状态发生多次改变，即发生激烈运动。
[0025]本发明还可以通过环境气压值判断物体的运输类型是属于海运、陆运或者空运。根据冲击记录仪的气压传感器输出的气压P (单位:kPa)，通过下列运算公式，可以得到当前的海拔高度:altitude = 44330* (1-pow (p/101.33，1/5.255))。一般海运的海拔高度在Om左右，陆路的海拔高度>10m，空运>5000m，因此当得出的海拔高度altitude在Om左右时(例如判断_10〈altitude〈10),可以得出本次运输属于海运；当10〈altitude〈5000时，可以得出本次运输属于陆运；当altitude>5000时，可以得出本次运输属于空运。上述海运、陆运、空运的海拔高度判断标准仅仅是举例说明，这些高度判断阈值可以根据需要进行调整。根据被运输物体以及其运输方式，国标或者相关规定规范了运输途中各参数的安全范围，基于对运输类型的区分，本发明可以更加规范被运输物品的运输条件以及验收标准，保证使用安全。冲击记录仪中可以预先存储各物品在各类型运输环境下的各参数的安全阈值范围，当进行运输时，可以选择具体的物品类型，即可在运输环境中进行实时的环境安全判断，当采集到的环境参数超出或持续逼近安全阈值或数据波动范围过大时，可进行实时提醒和报警。例如电流互感器在运输时，行业要求陆运前进方向X的冲击值<3g，左右方向Y〈2g，上下方向Z〈3g，安装本发明设计的仪器之后，当根据气压自动分辨当前运输属于陆运时，实时判断运输采样的数据是否超出行业规定的冲击值安全上限，当超出冲击值安全上限时则通过报警装置发出警报，时刻监督运输中的各种变化，及时消除不稳定因素。在运输时，经常两种甚至三种运输方式相结合，例如陆运结合空运(陆运-空运-陆运)、海运结合陆运(陆运-海运-陆运)，通过在不同类型运输中设置不同的安全阈值范围，记录仪自动判断当前运输状态并根据不同运输状态下的不同阈值进行判断，当采样超出或持续逼近安全阈值或数据波动范围过大时进行提醒和报警，使得本记录仪对运输环境的监控极其精细和准确。
[0026]当本次运输属于陆运时，本发明还可以进一步判别运输类型究竟为铁路运输还是公路运输，由于铁路运输比公路运输平缓，冲击值输出稳定，根据连续采样的冲击值的稳定度可以得出属于陆运中的公路运输或者铁路运输(需与预先设定的公路运输和铁路运输的稳定度范围相比较)。冲击值的稳定度通过如下方式计算:取所有数据样本的前后数据的差值进行求平均，平均值越小，数据越稳定。
[0027]本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种三维冲击记录仪的记录方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤A，获取运输过程中冲击值、倾斜角度、温度和/或湿度、光照、气压采样数据； 步骤B，进行冲击值补偿和加速度补偿: 利用温度数据对冲击值进行补偿，补偿公式为:1=(1+(T-Taa )*k)* Ip，其中Taa为基准温度，k为温漂系数； 根据经过温度补偿后的加速度输出值对输出角度进行加速度补偿:计算公式分别为XangIe =tan_1 (Ximpact - ZinipaJ * 180/P I，Yangle = -tan-1 (Yimpact - ZinipaJ *180/PI，再将以上获得的经过加速度补偿后的Xangle与Yangle跟传感器的角度输出进行求平均值，得到补偿后的输出角度，其中Ximpart为X轴方向的冲击值，Yimpaet为Y轴方向的冲击值，Zimpart为Z轴方向的冲击值； 步骤C，对采样数据进行记录； 步骤D，当采样数据持续逼近或超过用户设置好的阈值或者数据波动范围过大时，发出提醒信号或进行报警。
2.根据权利要求1所述的三维冲击记录仪的记录方法，其特征在于:还包括通过环境气压值判断物体的运输类型的步骤，步骤D中阈值包括各物品在各类型运输环境下的各参数的安全阈值，当采集到的环境参数超出或持续逼近该物品相应运输环境下的安全阈值或数据波动范围过大时，进行提醒和报警。
3.根据权利要求1或2所述的三维冲击记录仪的记录方法，其特征在于:所述步骤A中进行采样时，当通过环境光照数据判断物体运输途中属于夜间运输时，则增大各采集模块的采样频率。
4.根据权利要求1所述的三维冲击记录仪的记录方法，其特征在于:所述步骤C中对采样数据进行记录的过程包括以下步骤:针对冲击值以及倾斜角度分别制作抽样数据样本，对温度、湿度、光照强度、气压抽取最大值最小值以及平均值。
5.一种三维冲击记录仪，其特征在于:包括控制器、冲击数据采集模块、温湿度采集模块、光照采集模块、气压采集模块、存储模块、人机交互模块、通讯模块、电源，所述控制器分别与其他部件连接，电源为各部件供电，所述冲击数据采集模块用于采集冲击值和倾角数据，所述温湿度采集模块用于采集温度和湿度数据，所述光照采集模块用于采集环境光照数据，所述气压采集模块用于采集环境气压数据，所述控制器用于记录采样数据，并根据采样数据进行冲击值补偿和加速度补偿，并判断采样数据持续逼近或超过用户设置好的阈值或者数据波动范围过大时，发出提醒信号或进行报警。
6.根据权利要求5所述的三维冲击记录仪，其特征在于:还包括与控制器连接的输出设备。
7.根据权利要求5或6所述的三维冲击记录仪，其特征在于:还包括与控制器连接的对外接口。
【专利摘要】本发明公开了一种三维冲击记录仪及其记录方法，方法包括：采样步骤；冲击值和加速度补偿步骤；对采样数据进行记录步骤；当采样数据持续逼近或超过用户设置好的阈值或者数据波动范围过大时报警步骤。记录仪包括控制器、冲击数据采集模块、温湿度采集模块、光照采集模块、气压采集模块、存储模块、人机交互模块、通讯模块、电源。本发明能够采集多种运输环境数据，并能够进行冲击值补偿和加速度补偿，当运行过程中出现参数严重超标时还能够进行提醒和报警；并突破性地对运输类型进行辨别区分，预先设定不同物品在不同运输类型下的环境参数安全阈值；还能够通过光照数据判断是夜间运输时增大采样频率，从而实现对运输环境的精细和准确监控。
【IPC分类】G05B19-042, G01D21-02, G08B19-00
【公开号】CN104698937
【申请号】CN201510099367
【发明人】孙俊
【申请人】南京欧泰物联网科技有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月6日