專利名稱：移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種對電磁環(huán)境進行監(jiān)測的系統(tǒng)，特別是指一種基于GIS (Geographical Information System)地理信息系統(tǒng)、GPS (Global Position System)全球定位系統(tǒng)和GPRS (General Packet Radio Service)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
空間電磁環(huán)境的形成主要有兩種，一是自然界的電磁輻射，它是由電噪聲、太陽和外層空間的宇宙噪聲和摩擦充放電噪聲引起的，其中主要是天電噪聲；二是由用頻設(shè)備的操作帶來的電磁輻射，如高壓送變電系統(tǒng)，電力機車，高頻感應(yīng)爐，微波治療儀，廣播電視發(fā)射塔，移動通/[目基站等。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，各種電子電氣設(shè)備在給人們帶來生活便利的同時，也大大增加了環(huán)境中的電磁輻射能密度，由此產(chǎn)生的危害也日益嚴重。早在20世紀40年代，科學(xué)家己經(jīng)發(fā)現(xiàn)了電磁輻射對人體健康的影響和對電子設(shè)備的干擾，多年研究成果表明，其危害主要表現(xiàn)為健康效應(yīng)、電磁干擾及引燃引爆作用。因此，電磁環(huán)境的質(zhì)量情況已引起世界各國及有關(guān)學(xué)術(shù)組織的普遍關(guān)注，正在為公眾所認識。但是過去的電磁環(huán)境測量主要是針對一些固定臺站和固定點位的測量，是針對電 磁兼容的測量。此外，在一般電磁環(huán)境測量大多采用平均方格法布點，將待測區(qū)域平均劃分為1X1的方格形子區(qū)，原則上選每個方格中心點作為監(jiān)測點。這種方法的主要缺點在于①監(jiān)測點太多，工作量太大；②所選的監(jiān)測點，大多數(shù)沒有代表性。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)測時監(jiān)測點太多，工作量太大以及所選的監(jiān)測點，大多數(shù)沒有代表性，從而無法實現(xiàn)對電磁環(huán)境做出科學(xué)評估的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，包括車載計算機、中心服務(wù)計算機，其特征在于，還包括寬帶天線、射頻接收機、GPS接收器、移動載體、車載GPRS模塊和服務(wù)端GPRS模塊；所述車載計算機還包括監(jiān)測與分析模塊、電磁環(huán)境數(shù)據(jù)庫；所述寬帶天線安裝在所述射頻接收機上；所述射頻接收機、所述GPS接收器、所述車載GPRS模塊與所述車載計算機連接，并安裝在所述移動載體上；所述中心服務(wù)計算機與所述服務(wù)端GPRS模塊連接；所述車載GPRS模塊與所述服務(wù)端GPRS模塊之間采用無線方式實現(xiàn)信息通訊；所述車載計算機、所述寬帶天線、所述射頻接收機、所述GPS接收器、所述移動載體、所述車載GPRS模塊構(gòu)成移動測試端；該移動測試端動態(tài)采集測試點的電磁環(huán)境輻射數(shù)據(jù)，并通過所述服務(wù)端GPRS模塊上傳至所述中心服務(wù)計算機，所述中心服務(wù)計算機根據(jù)所述電磁環(huán)境輻射數(shù)據(jù)獲取電磁環(huán)境監(jiān)測與分析結(jié)果，并實時顯示。所述的移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述寬帶天線采集測試點的電磁信號，并傳送至所述射頻接收機，所述射頻接收機對該電磁信號進行處理，獲得測試點的電場強度信息，并輸出至所述監(jiān)測與分析模塊。所述的移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述車載計算機、所述中心服務(wù)計算機均存儲有地理信息系統(tǒng)GIS。所述的移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述車載計算機通過所述監(jiān)測與分析模塊發(fā)出頻段指令給所述射頻接收機進行遠程工作模式監(jiān)控。 所述的移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述車載計算機通過所述監(jiān)測與分析模塊對從所述射頻接收機接收的測試點的電場強度信息，從所述GPS接收器接收的地理位置信息以及從所述電磁環(huán)境數(shù)據(jù)庫中提取的地圖分布信息，按照電磁數(shù)據(jù)單元格式存儲在所述電磁環(huán)境數(shù)據(jù)庫，形成電磁輻射環(huán)境數(shù)據(jù)。所述的移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述車載計算機通過所述監(jiān)測與分析模塊在由所述地理信息系統(tǒng)GIS產(chǎn)生的電子地圖與所述電磁輻射環(huán)境數(shù)據(jù)進行電磁輻射-電子地圖的疊加，形成一層關(guān)于電磁場強分布的圖層，以直觀地反映綜合場強及功率超標點信息。所述的移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述電磁環(huán)境輻射數(shù)據(jù)包括電磁環(huán)境的頻率、場強、功率。所述的移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述車載計算機通過所述監(jiān)測與分析模塊對所述射頻接收機所需的起止頻率、掃瞄帶寬、掃描時間、參考電平、測試點的地理位置坐標、溫度、濕度中的一項或多項進行設(shè)置。所述的移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述中心服務(wù)計算機將所存儲的地理信息系統(tǒng)GIS產(chǎn)生的電子地圖信息與所述電磁環(huán)境福射數(shù)據(jù)進行疊加,形成一層關(guān)于電磁場強分布的圖層，以直觀地反映綜合場強及功率超標點信息。所述的移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述電場強度信息為10 13. 2范圍內(nèi)長中短波、超短波和微波三個頻段的綜合場強值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益技術(shù)效果是本實用新型提出了一種基于3S技術(shù)的移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，是將電磁環(huán)境測試系統(tǒng)集成在移動載體內(nèi)，結(jié)合GIS地理信息系統(tǒng)、GPS全球定位系統(tǒng)和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，實現(xiàn)空間電磁環(huán)境的動態(tài)測定、分析處理和實時顯示，為治理電磁環(huán)境提供技術(shù)支持，便于對電磁環(huán)境做出科學(xué)評估，為城市的電磁環(huán)境治理提供科學(xué)依據(jù)。本實用新型基于3S技術(shù)的移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)點I)通過移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，結(jié)合地理信息系統(tǒng)，建立電磁環(huán)境資源數(shù)據(jù)庫，可以對電磁環(huán)境分析評估，最終實現(xiàn)對電磁環(huán)境資源的監(jiān)測、規(guī)劃和管理，即區(qū)域范圍內(nèi)電磁環(huán)境的實時監(jiān)測和電子地圖的可視化管理；2)通過對城市居民電磁環(huán)境中單位面積高頻輻射能量的計算，進行電磁輻射污染水平評估；此外為重要地點如雷達站、機場、火車站、醫(yī)院、化工廠等的電磁環(huán)境進行實際測量、分析、處理和管理提供方便；尤其是把實際測量值與模擬值相對照，可幫助發(fā)現(xiàn)非法設(shè)臺、擅自增大功率及互調(diào)干擾等情況，以排查存在干擾隱患的頻率和臺站；3)通過電磁環(huán)境移動監(jiān)測平臺，人們可以便捷地了解身邊的電磁環(huán)境質(zhì)量，合理安排電子設(shè)備的使用，盡可能地降低電磁環(huán)境輻射污染，繼而提高居住的環(huán)境質(zhì)量，盡量減少由電磁輻射干擾所造成的損失。

圖I是本實用新型基于3S技術(shù)的移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。如圖I所示，是本實用新型基于3S技術(shù)的移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)110除包括車載計算機100、中心服務(wù)計算機80之外，還包括寬帶天線10、射頻接收機20、GPS接收器30、監(jiān)測與分析模塊40、電磁環(huán)境數(shù)據(jù)庫50、移動載體60、車載GPRS模塊70和服務(wù)端GPRS模塊90。寬帶天線10、射頻接收機20、GPS接收器30、車載GPRS模塊70和車載計算機100安裝在移動載體60 (即汽車)上。寬帶天線10安裝在射頻接收機20上。射頻接收機20、GPS接收器30和車載GPRS模塊70與車載計算機100連接。監(jiān)測與分析模塊40和電磁環(huán)境數(shù)據(jù)庫50存儲在車載計算機100中。中心服務(wù)計算機80與服務(wù)端GPRS模塊90連接。車載GPRS模塊70與服務(wù)端GPRS模塊90之間采用無線方式實現(xiàn)信息通訊。車載計算機100、寬帶天線10、射頻接收機20、GPS接收器30、移動載體60、車載GPRS模塊70構(gòu)成移動測試端，用于動態(tài)采集測試點的電磁環(huán)境輻射數(shù)據(jù)，并通過服務(wù)端GPRS模塊90的無線交互上傳至中心服務(wù)計算機80，中心服務(wù)計算機80根據(jù)電磁環(huán)境輻射數(shù)據(jù)獲取電磁環(huán)境監(jiān)測與分析的結(jié)果，并將該結(jié)果在GIS地理信息系統(tǒng)上實時顯示。中心服務(wù)計算機80和服務(wù)端GPRS模塊90構(gòu)成數(shù)據(jù)中心服務(wù)器端，該數(shù)據(jù)中心服務(wù)器端留存的相關(guān)信息可以供多個部門借鑒、歷史信息參考、或者查詢等。下面結(jié)合圖1，對各模塊進行描述如下(I)寬帶天線10在本實用新型中，寬帶天線10用于采集測試點的電磁信號11。采用深航華界公司生產(chǎn)的AWC-428型全向?qū)拵炀€，它是一種超小型接收天線，適用于電磁監(jiān)測系統(tǒng)。它由天線、饋電器和微波柔軟低損耗電纜等組成。它的特點是水平方向全向方向圖，工作頻帶寬，靈敏度高，信號線性范圍大，體積小，重量輕。(2)射頻接收機20在本實用新型中，射頻接收機20對從寬帶天線10接收的電磁信號11進行處理，獲得測試點的電場強度信息22，并輸出至監(jiān)測與分析模塊40。電場強度信息22可以是10 13. 2范圍內(nèi)長中短波、超短波和微波三個頻段的綜合場強值。[0043]射頻接收機20采用中電集團四i^一所生產(chǎn)的AV4033B接收機。AV4033B接收機具有靈敏度高、頻帶寬、動態(tài)范圍大等特點，可方便地獲得時域測量中不易得到的獨特信息，如頻譜純度、信號失真、寄生、交調(diào)、噪聲邊帶等各種參數(shù)。(3) GPS 接收器 30在本實用新型中，GPS接收器30用于獲得測試點的地理位置信息31，并輸出至監(jiān)測與分析模塊40。GPS接收器30采用長天科技股份有限公司生產(chǎn)的Holux-213型GPS接收器。Holux-213型GPS接收器是一個完整的衛(wèi)星定位接收機。內(nèi)建衛(wèi)星接收天線，并采用美國瑟孚(SiRF)公司所設(shè)計的第三代衛(wèi)星定位接收芯片，具備全方位功能，能滿足專業(yè)定位的嚴格要求與個人消費需求。適用范圍從汽車導(dǎo)航、保全系統(tǒng)、地圖制作、各種調(diào)查到農(nóng)業(yè)用途等。使用的基本需求只有適當?shù)碾娫垂?yīng)和面對天空。藉由RS-232或TTL兼容接口，與其它電子設(shè)備溝通，并以內(nèi)建充電電池，儲存衛(wèi)星數(shù)據(jù)如衛(wèi)星訊號狀態(tài)、上次使用的最后位置、日期及時間。其耗電量低，且能同時追蹤20顆定位衛(wèi)星的訊號，每O. I秒接收一次，每秒更新一次定位信息。(4)移動載體60在本實用新型中，移動載體60主要用于裝載移動測試端，同時將移動測試端進行移動，它可以是一輛汽車，或者能夠帶來移動測試端進行動態(tài)運行的一些裝備。(5)車載GPRS模塊70和服務(wù)端GPRS模塊90在本實用新型中，車載GPRS模塊70采用北京捷麥通信器材有限公司生產(chǎn)的G200型GPRS模塊，該模塊通過RS232/RS485/TTL與車載計算機100連接，接入移動公司的GPRS網(wǎng)絡(luò)，對測試點、測試時間、測試數(shù)量均沒有限制，可以隨時增減?？梢詽M足山區(qū)、偏遠地區(qū)和跨地區(qū)接入的需求。(6)中心服務(wù)計算機80在本實用新型中，中心服務(wù)計算機80與車載計算機100在硬件及操作系統(tǒng)是相同的。中心服務(wù)計算機80與車載計算機100上均存儲有地理信息系統(tǒng)GIS，該地理信息系統(tǒng)GIS能夠產(chǎn)生電子地圖信息，并與測試點的電磁環(huán)境輻射數(shù)據(jù)信息進行疊加，電磁環(huán)境輻射數(shù)據(jù)信息包括電磁環(huán)境的頻率、場強、功率等數(shù)據(jù)信息。中心服務(wù)計算機80 —方面用于對車載計算機100輸出的測得電磁環(huán)境輻射數(shù)據(jù)信息進行存儲，另一方面應(yīng)用地理信息系統(tǒng)GIS產(chǎn)生的電子地圖信息與所述的測得電磁環(huán)境輻射數(shù)據(jù)信息進行電磁輻射-電子地圖的疊加，形成一層關(guān)于電磁場強分布的圖層，將綜合場強及功率超標點等重要信息直觀地反映出來，見下表I所示。表I
測點序號TestID測試日期TestDate (年月日)
測試時間TestTime(時分秒)
權(quán)利要求1.一種移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，包括車載計算機、中心服務(wù)計算機，其特征在于，還包括寬帶天線、射頻接收機、GPS接收器、移動載體、車載GPRS模塊和服務(wù)端GPRS模塊； 所述寬帶天線安裝在所述射頻接收機上；所述射頻接收機、所述GPS接收器、所述車載GPRS模塊與所述車載計算機連接，并安裝在所述移動載體上；所述中心服務(wù)計算機與所述服務(wù)端GPRS模塊連接；所述車載GPRS模塊與所述服務(wù)端GPRS模塊之間采用無線方式實現(xiàn)信息通訊； 所述車載計算機、所述寬帶天線、所述射頻接收機、所述GPS接收器、所述移動載體、所述車載GPRS模塊構(gòu)成移動測試端； 該移動測試端動態(tài)采集測試點的電磁環(huán)境輻射數(shù)據(jù)，并通過所述服務(wù)端GPRS模塊上傳至所述中心服務(wù)計算機，所述中心服務(wù)計算機根據(jù)所述電磁環(huán)境輻射數(shù)據(jù)獲取電磁環(huán)境監(jiān)測與分析結(jié)果，并實時顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述寬帶天線采集測試點的電磁信號，并傳送至所述射頻接收機，所述射頻接收機對該電磁信號進行處理，獲得測試點的電場強度信息，并輸出至所述車載計算機。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述車載計算機、所述中心服務(wù)計算機均存儲有地理信息系統(tǒng)GIS。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述電場強度信息為10 13. 2范圍內(nèi)長中短波、超短波和微波三個頻段的綜合場強值。
專利摘要本實用新型公開了一種移動式電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，包括車載計算機、中心服務(wù)計算機、寬帶天線、射頻接收機、GPS接收器、移動載體、車載GPRS模塊和服務(wù)端GPRS模塊；車載計算機、寬帶天線、射頻接收機、GPS接收器、移動載體、車載GPRS模塊構(gòu)成移動測試端；移動測試端動態(tài)采集測試點的電磁環(huán)境輻射數(shù)據(jù)，并通過服務(wù)端GPRS模塊上傳至中心服務(wù)計算機，中心服務(wù)計算機根據(jù)電磁環(huán)境輻射數(shù)據(jù)獲取電磁環(huán)境監(jiān)測與分析結(jié)果，并實時顯示。本實用新型實現(xiàn)了空間電磁環(huán)境的動態(tài)測定、分析處理和實時顯示，為治理電磁環(huán)境提供技術(shù)支持，便于對電磁環(huán)境做出科學(xué)評估，為城市的電磁環(huán)境治理提供科學(xué)依據(jù)。
文檔編號G01R29/08GK202631644SQ201120507570
公開日2012年12月26日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者代合鵬, 鄭箘, 宗原, 閆國玉, 于然, 龔麗媛 申請人:中國航天科工集團第二研究院七0六所, 北京市愛威電子技術(shù)公司