CN115827528B - 一种管道惯性测量仪人机接口与交互方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道惯性测量仪人机接口，其上包括了USB接口，可以外接移动硬盘，进而可以通过USB接口将管道测量仪测量得到的数据备份到移动硬盘中，相较于现有技术的将管道惯性测量仪从牵引绳中取下再拿到技术人员的电脑旁备份测量的数据，本发明无须取下管道惯性测量仪便可将测量得到的数据传输到技术人员的电脑中，从而避免了管道惯性测量仪在转移过程中掉落导致数据丢失的情况，极大提高了安全性与数据传输的效率，本发明可广泛应用于管道惯性测量仪人机交互领域。

Description

一种管道惯性测量仪人机接口与交互方法

技术领域

本发明涉及人机交互设计技术领域，尤其是一种管道惯性测量仪人机接口与交互方法。

背景技术

管道惯性测量仪是对地下管道进行精确定位测量的一种仪器，通过牵引仪器在管道中运动，仪器行进过程中对自身轨迹位置的感知测量而获得管道在地下的位置。由于惯性测量对象大多为非开挖敷设管道，非开挖敷设工艺及技术决定了被测管道在地下是弯曲展开的。管道惯性测量场景恶劣，面临有泥有水，操作空间局促等问题。现有方案主要是通过简单的电源键开机并开始工作，结束测量后用线缆把主机与电脑相连，通过软件传输仪器内测得的原始数据。由于管道惯性测量仪是通过前后牵引的方式在管道内行走测量，所以它必须与牵引绳相连并伴有相应的紧固措施，另外现场作业时管口与电脑之间有一定距离，因此要将仪器从牵引绳上取下后递到电脑边拷贝数据后再取回连接上牵引绳继续作业，而测量仪器在运输过程中可能存在掉落导致数据丢失的风险。

因此，为了解决管道惯性测量仪的测量数据在传输过程中的丢失风险，一种高效且安全的管道惯性测量仪人机接口与交互方法十分重要。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种高效且安全的管道惯性测量仪人机接口与交互方法。

本发明实施例的一方面提供了一种管道惯性测量仪人机接口，包括：按键面板与USB接口；

所述按键面板包括第一指示灯、第二指示灯、电源键及功能键；

其中，所述电源键与所述功能键用于向用户提供输入按键；所述第一指示灯与所述第二指示灯在用户按下所述电源键和/或所述功能键时，根据不同的按下时长以不同的方式进行闪烁；

所述USB接口设置于所述按键面板的侧面，用于与外接设备进行数据交互。

优选地，所述第一指示灯与所述第二指示灯，用于显示多种颜色的灯光。

本发明实施例的另一方面提供了一种管道惯性测量仪人机交互方法，应用于上述管道惯性测量仪人机接口，包括：

在管道惯性测量仪开机状态下，若功能键未被按下，则将管道惯性测量仪上一次测量的第一数据备份到USB接口中接入的移动硬盘中；

在管道惯性测量仪开机状态下，若功能键被按下第一时长后，且电源键与所述功能键一同被按下第二时长，则将管道惯性测量仪测量多次的第二数据备份到USB接口中接入的移动硬盘中；

管道惯性测量仪的测量次数达到设定次数后，若确定测量得到的第三数据不完备，则根据所述第三数据不同的数据缺失情况，确定第一指示灯与第二指示灯的闪烁方式。

优选地，所述若确定测量得到的第三数据不完备，则根据所述第三数据不同的数据缺失情况，确定第一指示灯与第二指示灯的闪烁方式，包括：

若确定所述第三数据缺失惯导数据，则确定所述第一指示灯与所述第二指示灯按设定的第一时间间隔闪烁显示；

若确定所述第三数据缺失惯导数据与里程数据，则确定所述第一指示灯与所述第二指示灯为熄灭状态。

优选地，还包括：

当功能键被按下第三时长后，或当电源键被按下第四时长后，对管道惯性测量仪进行关机，所述第三时长比所述第四时长更长。

优选地，还包括：

若备份所述第一数据或第二数据到移动硬盘失败，则所述第一指示灯与第二指示灯按设定的第二时间间隔闪烁显示。

本发明实施例的另一方面还提供了一种管道惯性测量仪人机交互装置，包括：

第一数据备份单元，用于在管道惯性测量仪开机状态下，若功能键未被按下，则将管道惯性测量仪上一次测量的第一数据备份到USB接口中接入的移动硬盘中；

第二数据备份单元，用于在管道惯性测量仪开机状态下，若功能键被按下第一时长后，且电源键与所述功能键一同被按下第二时长，则将管道惯性测量仪测量多次的第二数据备份到USB接口中接入的移动硬盘中；

第三数据备份单元，用于管道惯性测量仪的测量次数达到设定次数后，若确定测量得到的第三数据不完备，则根据所述第三数据不同的数据缺失情况，确定第一指示灯与第二指示灯的闪烁方式。

本发明实施例的另一方面还提供了一种电子设备，包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序；

所述处理器执行所述程序实现上述的方法。

本发明实施例的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现上述的方法。

本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行前面的方法。

本发明的管道惯性测量仪人机接口，其上包括了USB接口，可以外接移动硬盘，进而可以通过USB接口将管道测量仪测量得到的数据备份到移动硬盘中，相较于现有技术的将管道惯性测量仪从牵引绳中取下再拿到技术人员的电脑旁备份测量的数据，本发明无须取下管道惯性测量仪便可将测量得到的数据传输到技术人员的电脑中，从而避免了管道惯性测量仪在转移过程中掉落导致数据丢失的情况，极大提高了安全性与数据传输的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种管道惯性测量仪人机接口的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种管道惯性测量仪人机交互方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种管道惯性测量仪人机接口的应用场景实例图；

图4为本发明实施例提供的另一种管道惯性测量仪人机接口的应用场景实例图；

图5(a)～图5(c)为本发明实施例提供的一种管道惯性测量仪人机交互方法的应用实例流程图；

图6为本发明实施例提供的一种管道惯性测量仪人机交互装置的结构框图。

具体实施方式

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。

参照图1，本发明实施例提供了一种管道惯性测量仪人机接口，具体可以包括：按键面板与USB接口。其中，按键面板可以包括第一指示灯、第二指示灯、电源键及功能键。电源键与功能键可以用于向用户提供输入按键，用户以不同方式按下电源键和/功能键，向管道惯性测量仪下达不同的指令。另外，第一指示灯与第二指示灯在用户按下电源键和/或功能键时，可以根据不同的按下时长以不同的方式进行闪烁。

USB接口可以设置于按键面板的侧面，用于与外接设备进行数据交互，示例如：外接移动硬盘或外接USB接口的传输线与其它设备进行数据交互。

第一指示灯与第二指示灯，用于显示多种颜色的灯光，示例如红光、绿光或其它颜色的灯光。

此外，本发明实施例还可以在上述基础上，增加一个电源指示灯，当管道惯性测量仪的电源键被按下或管道惯性测量仪处于工作状态时，电源指示灯可以亮起。进一步，电源指示灯还可以与第一、第二指示灯一同闪烁显示，以向用户提示管道惯性测量仪人机接口当前的工作状态。

参照图2，本发明实施例提供了一种管道惯性测量仪人机交互方法，具体可以包括：

情况一、在管道惯性测量仪开机状态下，若功能键未被按下，则将管道惯性测量仪上一次测量的第一数据备份到USB接口中接入的移动硬盘中。

具体的，当管道惯性测量仪开机并初始化后，功能键未被按下，且USB接口上有外接移动硬盘，那么可以将管道惯性测量仪上一次测量的第一数据备份到USB接口中接入的移动硬盘中。

情况二、在管道惯性测量仪开机状态下，若功能键被按下第一时长后，且电源键与功能键一同被按下第二时长，则将管道惯性测量仪测量多次的第二数据备份到USB接口中接入的移动硬盘中。

具体的，当管道惯性测量仪开机并初始化后，功能键被按下第一时长，此处的第一时长可以是自由设定的，例如两秒或三秒，且USB接口上有外接移动硬盘，那么可以将管道惯性测量仪之前多次测量的第二数据备份到USB接口中接入的移动硬盘中。

需要说明的是，之前多次测量额第二数据可以是管道惯性测量仪最近测量的若干次数据，示例如：最近测量的五次或八次的测量数据。

情况三、管道惯性测量仪的测量次数达到设定次数后，若确定测量得到的第三数据不完备，则根据第三数据不同的数据缺失情况，确定第一指示灯与第二指示灯的闪烁方式。

具体的，可以对管道惯性测量仪的测量次数进行检测，当测量次数达到设定次数后，可以检测第三数据的数据是否完备。第三数据可以是管道惯性测量仪中存储的测量数据。

一种可选的实施方式下，可以检测第三数据是否缺失惯导数据和里程数据。

若确定第三数据缺失惯导数据，则可以确定第一指示灯与第二指示灯按设定的第一时间间隔闪烁显示；

若确定第三数据缺失惯导数据与里程数据，则可以确定第一指示灯与第二指示灯为熄灭状态。

本发明的管道惯性测量仪人机交互方法还可以对管道惯性测量仪进行关机操作，当功能键被按下第三时长后，或当电源键被按下第四时长后，对管道惯性测量仪进行关机，第三时长比第四时长更长。

另外，若备份第一数据或第二数据到移动硬盘失败，为了提醒用户数据备份存在问题，本发明的人机交互方法可以使第一指示灯与第二指示灯按设定的第二时间间隔闪烁显示。

本发明可以通过按键面板、指示灯及USB接口直接对管道惯性测量仪进行多种对话的人机交互，方便控制输入，状态检查及数据拷贝；基于可以将数据备份到移动硬盘的技术特征，便可以使测量过程的每测一个往返，不需要将管道惯性测量仪解下，直接通过面板操作，用U盘通过USB接口将管道惯性测量仪内原始数据拷贝出来，解决了以下问题：每测一个往返，都方便对测量数据效果进行检查，排除仪器故障及其它数据问题，这个过程只需要通过U盘转载，而不需要解除管道惯性测量仪，便捷性、效率、抗风险率都大大提高。

进一步的，按惯性测量原理，其轨迹是递推的，因此管道惯性测量仪自开机到关机，整个过程记录的数据都将应用于解算，而对于测量本身而言，管道惯性测量仪在管道内的数据才有效，因此得益于上述的数据安全性，可以减小无效数据量，提高原始数据质量。

进一步的，按惯性测量原理，每一个往返作为一个测量序，第二个测量序重新上电再测，有利于缩短惯导连续上电时间而进一步减小其累计误差；另重新上电后再静置有利于解算算法消除一些基础误差，从而最大程度保证解算精度，这相对于因不方便交互而进行多个往返测量后(中间不重启)再一次性将数据拷贝出来解算，更大程度地提高了测量精度的原始条件。

接下来将以具体实例说明本发明的应用实例，参考图3、图4及图5，图3与图4示出了本发明的管道惯性测量仪人机接口的应用场景实例图，图5(a)～图5(c)示出了本发明管道惯性测量仪人机交互方法的应用实例流程图。

具体的，通过图3与图4示出的人机交互接口，本发明实施例可以按照图5(a)～图5(c)所示的方法流程图实现相应的关机、备份数据及检测数据是否完备等过程，图5(a)～图5(c)可以概括为：

图5(a)：电源键按下3秒后锁定电源控制脚，电源持续开启，此时判断有无按键按下，若有则根据按下的按键和时长进行关机或更新；检查电池电压是否欠压，若是则三个指示灯同时闪烁3次，若否则电源红灯先闪烁3此后常亮，然后仪器初始化完成。

图5(b)：判断有无按键按下，若无则检测是否插入U盘，有插入U盘则拷贝上一次测量数据；若有则根据按下功能键超过2秒，则判断仪器的测量次数是否超过10次，若超过，则进入测量模式，电源红灯与系统黄灯常亮，数据绿灯快闪。

图5(c)：正常测量时判断有无按键按下，若有且按下功能键2秒，若是则结束测量；再检测是否有U盘插入，若有U盘插入则判断数据是否拷贝成功，若是则仪器关机，若否则三个指示灯交替闪烁，表示数据拷贝失败，功能键被长按后仪器关机。

参照图6，本发明实施例提供了一种管道惯性测量仪人机交互装置，包括：

第一数据备份单元，用于在管道惯性测量仪开机状态下，若功能键未被按下，则将管道惯性测量仪上一次测量的第一数据备份到USB接口中接入的移动硬盘中；

第二数据备份单元，用于在管道惯性测量仪开机状态下，若功能键被按下第一时长后，且电源键与所述功能键一同被按下第二时长，则将管道惯性测量仪测量多次的第二数据备份到USB接口中接入的移动硬盘中；

第三数据备份单元，用于管道惯性测量仪的测量次数达到设定次数后，若确定测量得到的第三数据不完备，则根据所述第三数据不同的数据缺失情况，确定第一指示灯与第二指示灯的闪烁方式。

本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行图2所示的方法。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明，但应当理解的是，除非另有相反说明，所述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)、便携式计算机盘盒(磁装置)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤装置以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种管道惯性测量仪人机交互方法，其特征在于，应用于管道惯性测量仪人机接口，所述管道惯性测量仪人机接口包括：按键面板与USB接口；所述按键面板包括第一指示灯、第二指示灯、电源键及功能键；其中，所述电源键与所述功能键用于向用户提供输入按键；所述第一指示灯与所述第二指示灯在用户按下所述电源键和/或所述功能键时，根据不同的按下时长以不同的方式进行闪烁；所述USB接口设置于所述按键面板的侧面，用于与外接移动硬盘进行数据交互或通过外接USB接口的传输线与其它设备进行数据交互；

所述人机交互方法包括：

在管道惯性测量仪开机状态下，若功能键未被按下，则将管道惯性测量仪上一次测量的第一数据备份到USB接口中接入的移动硬盘中；

在管道惯性测量仪开机状态下，若功能键被按下第一时长后，且电源键与所述功能键一同被按下第二时长，则将管道惯性测量仪测量多次的第二数据备份到USB接口中接入的移动硬盘中；

管道惯性测量仪的测量次数达到设定次数后，若确定测量得到的第三数据不完备，则根据所述第三数据不同的数据缺失情况，确定第一指示灯与第二指示灯的闪烁方式；所述第三数据为管道惯性测量仪中存储的测量数据；

所述若确定测量得到的第三数据不完备，则根据所述第三数据不同的数据缺失情况，确定第一指示灯与第二指示灯的闪烁方式，包括：

若确定所述第三数据缺失惯导数据，则确定所述第一指示灯与所述第二指示灯按设定的第一时间间隔闪烁显示；

若确定所述第三数据缺失惯导数据与里程数据，则确定所述第一指示灯与所述第二指示灯为熄灭状态。

2.根据权利要求1所述的管道惯性测量仪人机交互方法，其特征在于，还包括：

当功能键被按下第三时长后，或当电源键被按下第四时长后，对管道惯性测量仪进行关机，所述第三时长比所述第四时长更长。

3.根据权利要求1所述的管道惯性测量仪人机交互方法，其特征在于，还包括：

若备份所述第一数据或第二数据到移动硬盘失败，则所述第一指示灯与第二指示灯按设定的第二时间间隔闪烁显示。

4.一种管道惯性测量仪人机交互装置，其特征在于，应用于管道惯性测量仪人机接口，所述管道惯性测量仪人机接口包括：按键面板与USB接口；所述按键面板包括第一指示灯、第二指示灯、电源键及功能键；其中，所述电源键与所述功能键用于向用户提供输入按键；所述第一指示灯与所述第二指示灯在用户按下所述电源键和/或所述功能键时，根据不同的按下时长以不同的方式进行闪烁；所述USB接口设置于所述按键面板的侧面，用于与外接移动硬盘进行数据交互或通过外接USB接口的传输线与其它设备进行数据交互；

所述人机交互装置包括：

第一数据备份单元，用于在管道惯性测量仪开机状态下，若功能键未被按下，则将管道惯性测量仪上一次测量的第一数据备份到USB接口中接入的移动硬盘中；

第二数据备份单元，用于在管道惯性测量仪开机状态下，若功能键被按下第一时长后，且电源键与所述功能键一同被按下第二时长，则将管道惯性测量仪测量多次的第二数据备份到USB接口中接入的移动硬盘中；

第三数据备份单元，用于管道惯性测量仪的测量次数达到设定次数后，若确定测量得到的第三数据不完备，则根据所述第三数据不同的数据缺失情况，确定第一指示灯与第二指示灯的闪烁方式；所述第三数据为管道惯性测量仪中存储的测量数据；

所述若确定测量得到的第三数据不完备，则根据所述第三数据不同的数据缺失情况，确定第一指示灯与第二指示灯的闪烁方式，包括：

若确定所述第三数据缺失惯导数据，则确定所述第一指示灯与所述第二指示灯按设定的第一时间间隔闪烁显示；

若确定所述第三数据缺失惯导数据与里程数据，则确定所述第一指示灯与所述第二指示灯为熄灭状态。

5.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序；

所述处理器执行所述程序实现如权利要求1至3中任一项所述的方法。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如权利要求1至3中任一项所述的方法。

7.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述的方法。