专利名称：一种磁场建模系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于建模领域，具体地涉及ー种磁场建模系统以及方法。
背景技术：
随着经济和社会的发展，电磁场与电磁波在现代社会的各个领域的广泛应用，其中ー个典型应用在于医疗器械领域，用激发的磁场侦测人体的各种病症，基于磁场的检测技术已经取得广泛应用并取得了很好的效果。且，当对环境的磁场有一定的要求时，一般是采用磁场线圈人工制造ー个三维磁场，但是，对三维磁场本身，尤其是近场磁场三维矢量的认识和磁场场强与方向的分布仍然有需要进ー步的加深认识，对三维空间磁场场强、方向、特性的测量仍有大量的工作需要提高和深化，在特定的环境，如井下、机房、基站等无人值守的地方，如磁场空间中出现了不可知的磁场源或带磁的物体，如何准确定位成为人们面临的ー个问题。 因此，设计和制造ー种能够高效、精确、可视化的三维空间磁场系统，利用磁场在空间中的分布和空间中任意一点磁场场强与方向，判断空间某磁源的方位，即空间定位成为必要。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供高效、精确、可视化的三维空间磁场系统以便精确地定位空间中出现的磁场源。本发明解决其技术问题所采用的第一个技术方案是提供一种磁场建模系统，包括检测模块，用于检测空间的各単元的电磁场的磁场，获取磁场数据；存贮模块，与检测模块相连，用于存贮所述的磁场数据；分析模块，与所述的存贮模块相连，用于判断所述的磁场数据，并将取值范围内的磁场数据存贮于数据库中；建模模块，与所述的分析模块相连，用于从所述数据库中提取所述磁场数据，生成建模图象加以显示。在本发明所述的磁场建模系统中，还包括一个磁场发生器，置于所述检测空间内或空间外，用以产生空间的磁场。在本发明所述的磁场建模系统中，所述检测空间为平面空间，分成若干平面単元，所述检测模块测试所述若干平面単元中每ー单元的磁场数据。在本发明所述的磁场建模系统中，所述检测空间为立体空间，分成若干立体単元，所述检测模块测试立体単元中每ー立体単元的磁场数据。在本发明所述的磁场建模系统中，所述的磁场发生器为线圈装置或磁铁。在本发明所述的磁场建模系统中，所述的磁场数据为磁场强度以及磁场方向。在本发明所述的磁场建模系统中，所述的检测模块为磁场传感器，遍历空间中的各点以获取磁场数据。本发明还提供ー种空间磁场建模的方法，用于实现第I技术方案所述的系统，包括SI.检测空间的各点的电磁场的磁场强度，获取磁场数据；S2.存贮所述的磁场数据；S3.判断所述的磁场数据是否在取值范围内；S4.将在取值范围内的磁场数据存贮于数据库中；S5.从所述数据库中提取所述磁场数据，生成建模图象并加以显示。在本发明所述的空间磁场建模的方法中，所述步骤S3后还包括步骤S31，具体是 将不在取值范围内的磁场数据舍弃。根据本发明的磁场建模系统以及方法中，设计和制造ー种能够高效、精确、可视化的三维空间磁场系统,利用磁场在空间中的分布和空间中任意一点磁场场强与方向，判断空间某磁源的方位，即能准确进行磁源的空间定位。
图I为本发明磁场建模系统结构方框图；图2为建模系统结构示意图；图3为本发明磁场建模方法流程图。图中各标号对应的名称为2磁场检测分析仪，5磁场发生器，10检测模块，20存贮模块，30分析模块，40建模模块，100磁场建模系统。
具体实施例方式为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。请參阅图1，本发明实施例一，一种磁场建模系统100,包括 检测模块10、存贮模块20、分析模块30、建模模块40。检测模块10，用于检测空间的各単元的电磁场的磁场，获取磁场数据；存贮模块20，与检测模块10相连，用于存贮所述的磁场数据；分析模块30，与所述的存贮模块20相连，用于判断所述的磁场数据，并将取值范围内的磁场数据存贮于数据库中；建模模块40，与所述的分析模块30相连，用于从所述数据库中提取所述磁场数据，生成建模图象加以显示。磁场发生器5与检测模块相连，实际建模时，可以置于所检测的空间之内或之外，视实际方便而定，磁场发生器可以为线圈装置或磁铁，用于产生所测空间的磁场，线圈装置可产生交变磁场，磁铁可产生静电磁场，所述检测模块可为磁场传感器。如果所检测的空间为平面，可将该平面分为若干単元，磁场传感器遍历所有的单元，测试所在単元在X轴或/和Y轴磁场数据，传输到存贮模块20，如分为25个单元，则磁场传感器要经过这25个单元，采集磁场数据，作为原始磁场数据，该磁场数据包括磁场强度以及磁场方向。如果所检测的空间为立体，可将该立体空间分为若干単元，磁场传感器遍历所有的单元，测试所在单元在X轴或/和Y轴或/和Z轴磁场数据，传输存贮模块20，如同样地，立体单元也可分为25个单元,磁场传感器要经过这25个立体单元,采集这25个单元的磁场数据。视实际情況，磁场发生器可为ー个也可为多个，靠近磁场发生器的地方，磁场辐射较强，而远离磁场发生器的地方，磁场福射较弱，这就要求磁场传感器具有较大的动态范围以及较高的精度。如果使用线圈装置，可在离线圈装置较近的減少流过线圈的交流电，而在远离的线圈的位置増加通过线圈装置的交流电，从而获得一定范围内的磁场数据。本实施例中，磁场发生器位置是固定不变的，其电流也是固定不变的/或是呈周期性变化，以确保建模系统的稳定。存贮模块20可为硬盘，可以软盘、光盘、U盘等等。优选地，使用硬盘，因为硬盘容量大，而且其结构保存数据更为安全可靠。分析模块30可置于电脑中，作为软件方式出现，用于判断存贮模块20所采集的磁 场数据，并将取值范围内的数据存贮于数据库中，该数据库可为服务器上的単独的数据库，也可为分析模块30所在的电脑的内存，视实际情况的需要。实际建模时，磁场传感器对同一単元要遍历多次，测多次的磁场数据，取其平均值存入所在的数据库中，因为外界干扰以及噪声的影响，某ー时刻所采集的磁场数据有可能相当大，如大到了 3倍以上，我们认为，这样的数据是不真实的，应加以舍弃，故应先设定一定的磁场数据的取值范围。建模模块40可置于电脑系统中，作为软件的方式出现,建模模块40与所述的分析模块30相连，用于通过分析模块30从数据库存中抓取分析模块30所过滤过的磁场数据，根据所测试的空间生成建模图象并加以显示，如测试空间为平面的，则显示为平面的建模图象，显示所测试的単元的平均磁场数据，如测试空间为立体的，则显示为立体的建模图象，显示所测试的立体単元的平均磁场数据，该图象可为空间矩阵，也可为曲线。当建好所在空间的磁场数据的模型后，若空间出现ー个不可知的磁源，则所在单元的磁场强度和磁场方向一定会发生明显异常，根据该异常情况便会准确推知其所在的单元，从而推知其位置，如该磁源的磁场方向与所在的单元的磁场方向相同，则该单元的磁场強度会增强，如果该磁源的磁场方向与所在的単元的磁场方向相反，则该单元的磁场强度会减弱，如果持续一定的时间，可以推知该空间出现了能发生磁场的物体了(因为如果只是一瞬间，有可能会是外界的干扰或是噪声)，如图2所示，在图2中，当建模系统100中出现了不可知的磁源，于X轴、Y轴、Z轴磁场強度合成的总磁场強度与建模时的原始強度不一样，通过数据总线传输给磁场检测分析仪2，即可准确推知磁源的具体位置。请參阅图3,本发明实施例ニ, ー种磁场建模方法,用于实现实施例一的技术方案，包括以下步骤SI.检测空间的各点的电磁场的磁场数据，获取磁场数据；该磁场数据包括磁场方向以及磁场强度。S2.存贮所述的磁场数据；存贮介质可为可为硬盘，可以软盘、光盘、U盘等等。优选地，使用硬盘，因为硬盘容量大，而且其结构保存数据更为安全可靠。S3.判断所述的磁场数据是否在取值范围内；应事先评估可能取值的范围，若在取值范围内，留用该数据，进入步骤S4，若不在取值范围内，则进入步骤S31，将不在取值范围内的磁场数据舍弃，因为由于外界的干拢以及噪声的影响，可能会出现相当大的明显失真的数据，故应加以舍弃。S4.将在取值范围内的磁场数据存贮于数据库中；数据库可以服务器，也可为内存，视实际情况而定。S5.从所述数据库中提取所述磁场数据，生成建模图象并加以显示。建模图象可为矩阵，也可为曲线显示在终端的屏幕上。根据本发明的磁场建模的系统以及方法，设计和制造ー种能够高效、精确、可视化的三维空间磁场系统,利用磁场在空间中的分布和空间中任意一点磁场场强与方向，判断空间某磁源的方位，即能准确进行磁源的空间定位。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗g和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
权利要求
1.一种磁场建模系统，其特征在于，包括 检测模块，用于检测空间的各単元的电磁场的磁场，获取磁场数据； 存贮模块，与检测模块相连，用于存贮所述的磁场数据； 分析模块，与所述的存贮模块相连，用于判断所述的磁场数据，并将取值范围内的磁场数据存贮于数据库中； 建模模块，与所述的分析模块相连，用于从所述数据库中提取所述磁场数据，生成建模图象加以显示。
2.根据权利要求I所述的磁场建模系统，其特征在于，还包括磁场发生器，置于所述检测空间内或空间外，用以产生空间的磁场。
3.根据权利要求I所述的磁场建模系统，其特征在于，所述检测空间为平面空间，分成若干平面単元，所述检测模块测试所述若干平面単元中每ー单元的磁场数据。
4.根据权利要求I所述的磁场建模系统，其特征在于，所述检测空间为立体空间，分成若干立体単元，所述检测模块测试立体単元中每ー立体単元的磁场数据。
5.根据权利要求2所述的磁场建模系统，其特征在于，所述的磁场发生器为线圈装置或磁铁。
6.根据权利要求I所述的磁场建模系统，其特征在于，所述的磁场数据为磁场强度以及磁场方向。
7.根据权利要求I所述的磁场建模系统，其特征在于，所述的检测模块为磁场传感器，遍历空间中的各单元以获取磁场数据。
8.—种空间磁场建模的方法，用于实现权利要求I所述的系统，其特征在于，包括 51.检测空间的各単元的电磁场的磁场强度，获取磁场数据； 52.存贮所述的磁场数据； 53.判断所述的磁场数据是否在取值范围内； 54.将在取值范围内的磁场数据存贮于数据库中； 55.从所述数据库中提取所述磁场数据，生成建模图象并加以显示。
9.根据权利要求6所述的空间磁场建模的方法，其特征在于，所述步骤S3后还包括步骤S31，具体是将不在取值范围内的磁场数据舍弃。
全文摘要
本发明涉及一种磁场建模系统，包括检测模块，用于检测空间的各单元的电磁场的磁场，获取磁场数据；存贮模块，与检测模块相连，用于存贮所述的磁场数据；分析模块，与所述的存贮模块相连，用于判断所述的磁场数据，并将取值范围内的磁场数据存贮于数据库中；建模模块，与所述的分析模块相连，用于从所述数据库中提取所述磁场数据，生成建模图象加以显示。本发明还公开了一种空间磁场建模的方法。根据本发明的空间编码磁场建模的系统和方法，能准确推知空间中磁源的准确位置。
文档编号G01R33/02GK102682189SQ201110061838
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月15日 优先权日2011年3月15日
发明者刘若鹏, 季春霖, 徐冠雄, 许毓钦 申请人:深圳光启创新技术有限公司, 深圳光启高等理工研究院