專利名稱：基于傳感網(wǎng)的放射源感知監(jiān)控管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及信息技術(shù)領(lǐng)域里的一種監(jiān)控管理系統(tǒng)，尤其涉及基于傳感網(wǎng)的放射源感知以及監(jiān)控管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)企業(yè)中的放射源及射線裝置也越來(lái)越多。放射源品種很多，應(yīng)用廣泛，不僅在核設(shè)施，而且在科研院校、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、地質(zhì)和煤田勘探與開(kāi)采、石油開(kāi)采與煉油、公路與橋梁建設(shè)、機(jī)械制造與安裝等各行各業(yè)都得到應(yīng)用。與放射源的廣泛應(yīng)用形成鮮明對(duì)比的是長(zhǎng)期以來(lái)，放射源的監(jiān)控工作相對(duì)落后。特別是2011年3月，由地震引發(fā)的日本福島核泄露事故，造成了巨大的健康和環(huán)境破壞。由此也引發(fā)了我們對(duì)于放射源感知、監(jiān)控的進(jìn)一步思考。因此，運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、服務(wù)于放射源管理工作， 創(chuàng)新放射源監(jiān)督管理方式和手段，提高安全生產(chǎn)監(jiān)督管理自動(dòng)化水平和工作效率，建立起放射源感知、監(jiān)控管理系統(tǒng)顯得尤其重要。部分發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、日本等已在全國(guó)范圍內(nèi)建成了完善的環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。我國(guó)現(xiàn)有的放射源監(jiān)控系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)信息管理、遠(yuǎn)程定位、視頻監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警等功能，但總體而言功能還比較簡(jiǎn)單，在這方面的研究仍處在初級(jí)階段。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(簡(jiǎn)稱傳感網(wǎng))是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對(duì)象的信息，并發(fā)送給觀察者。基于傳感網(wǎng)的放射源感知監(jiān)控管理系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)目前我國(guó)放射源的管理現(xiàn)狀和需求，本實(shí)用新型的目的在于提供一基于傳感網(wǎng)的放射源感知監(jiān)控管理系統(tǒng)，其集成了傳感網(wǎng)技術(shù)、3G技術(shù)、移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)、通信技術(shù)、 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)，研發(fā)出一套供用源單位和環(huán)保部分使用的放射源感知、監(jiān)控管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)放射源的統(tǒng)一監(jiān)控，提高了對(duì)放射源的科學(xué)管理能力。本實(shí)用新型的發(fā)明目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種基于傳感網(wǎng)的放射源感知監(jiān)控管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用以采集放射源信息的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)以及裝載有監(jiān)控管理系統(tǒng)的上位監(jiān)控機(jī)，所述的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括 ZigBee協(xié)調(diào)器，與ZigBee協(xié)調(diào)器連接的至少一個(gè)ZigBee路由器，與每個(gè)ZigBee路由器連接的至少一個(gè)ZigBee節(jié)點(diǎn)，ZigBee節(jié)點(diǎn)通過(guò)串口共享器還連接有檢測(cè)放射源輻射量的監(jiān)測(cè)儀和定位放射源位置的GPS模塊，ZigBee協(xié)調(diào)器與所述的上位監(jiān)控機(jī)通過(guò)串口通信。所述的上位監(jiān)控機(jī)還與3G Modem以及采集放射源現(xiàn)場(chǎng)信息的視頻采集設(shè)備通過(guò) USB接口相連通信，3G Modem通過(guò)無(wú)線通訊方式將數(shù)據(jù)傳給管理人員的手機(jī)。所述的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)為網(wǎng)狀網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)多級(jí)跳的方式通信。所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的ZigBee節(jié)點(diǎn)還通過(guò)串口共享器連接有移動(dòng)機(jī)器人。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)是[0011]1、由于放射源輻射量信息傳輸采用無(wú)線方式，避免了信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸可能受到的干擾；2、設(shè)計(jì)合理、安裝方便、成本低，可以達(dá)到節(jié)能的目的。3、本實(shí)用新型采用3G技術(shù)，將3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和固網(wǎng)視頻監(jiān)控結(jié)合起來(lái)，能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)固網(wǎng)視頻監(jiān)控的不足。通過(guò)3G Modem對(duì)包括視頻信號(hào)在內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，有效地提高的放射源監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控能力。4、本實(shí)用新型在通過(guò)遠(yuǎn)程無(wú)線控制移動(dòng)機(jī)器人，以達(dá)到快速、準(zhǔn)確、安全地進(jìn)入待監(jiān)測(cè)的放射源區(qū)域，避免了工作人員進(jìn)入待監(jiān)測(cè)區(qū)域帶來(lái)的眾多危害。綜上所述，該實(shí)用新型布設(shè)方便、成本低，能耗小，不僅能監(jiān)測(cè)放射源測(cè)量數(shù)據(jù)，還能無(wú)線傳輸視頻信號(hào)，并能遠(yuǎn)程控制移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)入放射源待測(cè)區(qū)域，大大提高了放射源感知、監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控能力。

圖1為本實(shí)用新型的工作原理圖；圖2為ZigBee節(jié)點(diǎn)、輻射量監(jiān)測(cè)儀、GPS模塊連接示意圖；圖3為ZigBee節(jié)點(diǎn)、輻射量監(jiān)測(cè)儀、移動(dòng)機(jī)器人連接示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述圖1所示的一種基于傳感網(wǎng)的放射源感知監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括用以采集放射源信息的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)以及監(jiān)控管理系統(tǒng)。其中監(jiān)控管理系統(tǒng)由監(jiān)控室及監(jiān)控中心構(gòu)成。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，可根據(jù)實(shí)際情況布設(shè)一個(gè)或多個(gè)。所述的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括ZigBee協(xié)調(diào)器，與ZigBee協(xié)調(diào)器連接的ZigBee路由器，與ZigBee路由器連接ZigBee 節(jié)點(diǎn)。監(jiān)控室包括與ZigBee協(xié)調(diào)器通信連接的上位監(jiān)控機(jī)，上位監(jiān)控機(jī)通信連接有應(yīng)用服務(wù)器、IE瀏覽終端和報(bào)警器。監(jiān)控室通過(guò)裝有路由器、防火墻的Internet網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心通信，監(jiān)控中心也設(shè)有應(yīng)用服務(wù)器、IE瀏覽終端和報(bào)警器。如圖2所示輻射量監(jiān)測(cè)儀、GPS模塊通過(guò)串口共享器與ZigBee節(jié)點(diǎn)雙向連接并固定安裝在放射源上。輻射量監(jiān)測(cè)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輻射量是否超標(biāo)，若監(jiān)測(cè)到輻射量超標(biāo)，則輻射量監(jiān)測(cè)儀將發(fā)出報(bào)警聲，同時(shí)輻射量監(jiān)測(cè)儀通過(guò)串口將輻射量數(shù)據(jù)傳給ZigBee節(jié)點(diǎn)；GPS 模塊定時(shí)將GPS數(shù)據(jù)通過(guò)串口發(fā)送給ZigBee節(jié)點(diǎn)，再由ZigBee節(jié)點(diǎn)將輻射量數(shù)據(jù)和GPS 數(shù)據(jù)打包經(jīng)由ZigBee路由器發(fā)送給ZigBee協(xié)調(diào)器，ZigBee協(xié)調(diào)器將GPS數(shù)據(jù)發(fā)送給上位監(jiān)控機(jī)。同時(shí)，GPS模塊通過(guò)內(nèi)置的GSM模塊將GPS數(shù)據(jù)通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)傳送給指定用戶的手機(jī)。ZigBee協(xié)調(diào)器通過(guò)串口將輻射量數(shù)據(jù)和GPS定位信息打包傳給上位監(jiān)控機(jī)，經(jīng)上位監(jiān)控機(jī)的數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)其進(jìn)行處理，決策是否給報(bào)警器發(fā)送報(bào)警指令。在需要感知放射源的場(chǎng)合，如圖3所示輻射量監(jiān)測(cè)儀可以通過(guò)串口共享器與 ZigBee節(jié)點(diǎn)雙向相連，ZigBee節(jié)點(diǎn)也通過(guò)串口共享器與移動(dòng)機(jī)器人雙向相連，輻射量監(jiān)測(cè)儀和ZigBee節(jié)點(diǎn)均固定在移動(dòng)機(jī)器人上，ZigBee節(jié)點(diǎn)與ZigBee協(xié)調(diào)器之間通過(guò)如圖1所示的網(wǎng)狀網(wǎng)相連。ZigBee協(xié)調(diào)器和節(jié)點(diǎn)采用具有定位功能的CCM31模塊。上位監(jiān)控機(jī)與 ZigBee協(xié)調(diào)器通過(guò)串口雙向連接，通過(guò)ZigBee協(xié)調(diào)器可以對(duì)多個(gè)移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行無(wú)線遠(yuǎn)程控制，以控制其進(jìn)入待監(jiān)測(cè)的放射源區(qū)域，避免工作人員進(jìn)入待監(jiān)測(cè)區(qū)域帶來(lái)的眾多危害。視頻采集設(shè)備每天M小時(shí)不間斷地采集監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的視頻畫(huà)面并存儲(chǔ)，一旦發(fā)生報(bào)警，監(jiān)控室內(nèi)的上位監(jiān)控機(jī)將抓拍當(dāng)時(shí)的監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)照片，上位監(jiān)控機(jī)可啟動(dòng)3G Modem, 3G Modem通過(guò)3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與3G手機(jī)或遠(yuǎn)程端監(jiān)控計(jì)算機(jī)的視頻輸入接口相連，將現(xiàn)場(chǎng)照片和 /或視頻通過(guò)3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳給指定管理員的3G手機(jī)或遠(yuǎn)程端監(jiān)控計(jì)算機(jī)。如圖1所示，3G Modem與上位監(jiān)控機(jī)通過(guò)USB接口雙向連接。視頻監(jiān)控設(shè)備與上位監(jiān)控機(jī)通過(guò)USB接口雙向連接。如圖1所示，本系統(tǒng)采用了 B/S和C/S相結(jié)合的方法，監(jiān)控室內(nèi)的上位監(jiān)控機(jī)的監(jiān)控軟件采用C++BUilder 6開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)，用以對(duì)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)和控制。監(jiān)控室數(shù)據(jù)通過(guò) Internet網(wǎng)傳送至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過(guò)瀏覽器就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)放射源的監(jiān)控，系統(tǒng)采用 SQL krver數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)計(jì)了相關(guān)數(shù)據(jù)表。
權(quán)利要求1. 一種基于傳感網(wǎng)的放射源感知監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)包括用以采集放射源信息的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)以及裝載有監(jiān)控管理系統(tǒng)的上位監(jiān)控機(jī)，所述的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括ZigBee協(xié)調(diào)器，與ZigBee協(xié)調(diào)器連接的至少一個(gè)ZigBee路由器，與每個(gè)ZigBee路由器連接的至少一個(gè)ZigBee節(jié)點(diǎn)，ZigBee節(jié)點(diǎn)通過(guò)串口共享器還連接有檢測(cè)放射源輻射量的監(jiān)測(cè)儀和定位放射源位置的GPS模塊，ZigBee協(xié)調(diào)器與所述的上位監(jiān)控機(jī)通過(guò)串口通
2.如權(quán)利要求1所述的基于傳感網(wǎng)的放射源感知監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于所述的上位監(jiān)控機(jī)還與3G Modem以及采集放射源現(xiàn)場(chǎng)信息的視頻采集設(shè)備通過(guò)USB接口相連通信，3G Modem通過(guò)無(wú)線通訊方式將數(shù)據(jù)傳給管理人員的手機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于傳感網(wǎng)的放射源感知監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于所述的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)為網(wǎng)狀網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)多級(jí)跳的方式通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于傳感網(wǎng)的放射源感知監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的ZigBee節(jié)點(diǎn)還通過(guò)串口共享器連接有移動(dòng)機(jī)器人。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于傳感網(wǎng)的放射源感知監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括用以采集放射源信息的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)以及裝載有監(jiān)控管理系統(tǒng)的上位監(jiān)控機(jī)，所述的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括ZigBee協(xié)調(diào)器，至少一個(gè)ZigBee路由器，與每個(gè)ZigBee路由器連接的至少一個(gè)ZigBee節(jié)點(diǎn)，ZigBee節(jié)點(diǎn)接收監(jiān)測(cè)儀和GPS模塊的信號(hào)，ZigBee協(xié)調(diào)器與所述的上位監(jiān)控機(jī)通過(guò)串口通信。該實(shí)用新型布設(shè)方便、成本低，能耗小，不僅能監(jiān)測(cè)放射源測(cè)量數(shù)據(jù)，還能無(wú)線傳輸視頻信號(hào)，并能遠(yuǎn)程控制移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)入放射源待測(cè)區(qū)域。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202102294SQ20112013240
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者孫力群, 宋志強(qiáng), 方武, 曹振華, 邱偉江 申請(qǐng)人:蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院