專利名稱：一種基于無線通信網(wǎng)絡的環(huán)境自動遠程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及 一 種環(huán)境自動遠程監(jiān)測的系統(tǒng)，特別涉及 一種基于無 線通信網(wǎng)絡的環(huán)境自動遠程監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術：
我國是一個有核國家，核設施眾多，核活動頻繁。隨著人民生活 水平的提高，國家和公眾對輻射環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高。
目前，我國的環(huán)境放射性監(jiān)測工作還處于人工監(jiān)測方式，即監(jiān)測 人員定期到監(jiān)測點位進行定時監(jiān)測、釆樣，再進行實驗室分析。大多 數(shù)監(jiān)測點每年只監(jiān)測固定次數(shù)，監(jiān)測效率低，監(jiān)測數(shù)據(jù)不連續(xù)，無法 反映輻射環(huán)境水平的變化過程，不能及時發(fā)現(xiàn)突發(fā)性輻射環(huán)境污染， 也難以判斷輻射污染的來源。
輻射環(huán)境自動遠程監(jiān)測系統(tǒng)是監(jiān)測能力和監(jiān)測水平的重要體現(xiàn)。 建立基于無線通訊的輻射環(huán)境遠程監(jiān)測系統(tǒng)可以積累大量環(huán)境輻射 水平數(shù)據(jù)，全面及時掌握輻射環(huán)境質(zhì)量狀況和變化趨勢，為輻射環(huán)境
管理提供技術支持；可以提高對輻射環(huán)境污染的監(jiān)控水平，及時發(fā)現(xiàn) 環(huán)境中的輻射污染并判斷其來源，預警輻射事故和事件的發(fā)生，減少 輻射環(huán)境風險。
我國廣東大亞灣核電站環(huán)境輻射連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(KRS)于1993年投 入運行。釆用的是專用電話線方式傳輸。
我國的秦山核電基地環(huán)境輻射連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)與2002年投入運行。 釆用的是DDN專線方式。
專線方式的主要缺點是
a) 初期建設需要鋪設專線，成本高，建設周期長；
b) 隨著使用時間的推移，通信質(zhì)量下降；
C)監(jiān)測點增加受限。如果增加新的監(jiān)測點，勢必涉及到專線鋪設。
d)按時間租用電信線路，使用成本高。
大亞灣核電站和秦山核電基地環(huán)境輻射連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的自動信息 采集模塊僅為Y輻射空氣吸收劑量率，對于氣溶膠的監(jiān)測及核素分 析，需要人工釆樣，帶回實驗室分析。
中國移動GPRS系統(tǒng)可以提供廣域的無線IP連接。在移動通信公 司的GPRS業(yè)務平臺上構建環(huán)境放射性信息采集傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)環(huán)境 放射性信息釆集點的無線數(shù)據(jù)傳輸，具有可充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡，縮短 建設周期，降低建設成本的優(yōu)點，而且設備安裝方便、維護簡單。

發(fā)明內(nèi)容
(一) 要解決的技術問題
本發(fā)明要解決的技術問題是提供 一種基于無線通信網(wǎng)絡的環(huán)境 自動遠程監(jiān)控系統(tǒng)，使其可以不受空間地域、時間、釆集點數(shù)量限制， 實現(xiàn)對環(huán)境輻射性的信息的無人化采集，并通過無線網(wǎng)絡傳回到遠程 監(jiān)控中心，進行數(shù)據(jù)處理和分析，供相關人員使用。
(二) 技術方案
為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案如下 一種基于無線通信網(wǎng)絡的環(huán)境自動遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包 括信息采集模塊、數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸模塊、遠程接收及監(jiān)控平臺模塊, 信息釆集模塊通過通訊電纜與數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸模塊相連，數(shù)據(jù)無線 網(wǎng)絡傳輸模塊與遠程接收及監(jiān)控平臺模塊通過無線通信網(wǎng)絡進行信 號傳輸，其中，所述的信息采集模塊用于對各監(jiān)測點的環(huán)境信息進行 釆集處理，并通過通訊電纜傳送給數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸模塊，數(shù)據(jù)無線 網(wǎng)絡傳輸模塊用于將所采集的環(huán)境信息通過無線通信網(wǎng)絡傳送到遠 程接受及監(jiān)控平臺模塊，遠程接收及監(jiān)控平臺模塊用于對環(huán)境信息進 行接收、數(shù)據(jù)處理、分析管理、發(fā)布，并對監(jiān)測點進行控制。
其中，所述的基于無線通信網(wǎng)絡的環(huán)境自動遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特
征在于，所述的信息采集模塊包括一個或多個環(huán)境信息采集設備，該 設備通過串口、并口或網(wǎng)絡端口將設備的測量結果數(shù)據(jù)輸出。
其中，還包括，所述的數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡侍輸模塊包括無線遠程數(shù)據(jù)
通信模塊和SIM卡。
其中，還包括，所述的遠程接收及監(jiān)控平臺模塊包括數(shù)據(jù)接收模 塊和數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊。
其中，還包括，所述的數(shù)據(jù)接收模塊包括一臺支持VPN功能的 路由器并運行數(shù)據(jù)接收程序，數(shù)據(jù)監(jiān)控服務器與Internet鏈接，并運 行放射性遠程監(jiān)測系統(tǒng)軟件。 (三)有益效果 本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果
1. 實時性強
GPRS具有實時在線特性，系統(tǒng)無時延，可以同步接收、處理多 個監(jiān)測點的各種數(shù)據(jù)，可很好的滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集和傳輸實時性的 要求。
2. 可對各監(jiān)測點儀器設備進行遠程控制
通過GPRS雙向系統(tǒng)還可實現(xiàn)對儀器設備進行反向控制，如時 間校正、狀態(tài)報告、開關等控制功能，并可進行系統(tǒng)遠程在線升級。
3. 建設成本低
由于采用GPRS公網(wǎng)平臺，無需建設網(wǎng)絡，只需安裝好設備就可以， 建設成本低。
4. 監(jiān)測范圍廣
因為環(huán)境輻射信息采集點數(shù)量雖不多但分布在全巿范圍內(nèi)，部分 環(huán)境輻射信息釆集點位于偏僻地區(qū)，而且地理位置分散。所以構建環(huán) 境放射性信息采集傳輸系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)通信覆蓋范圍廣，擴容無限制， 接入地點無限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。
5. 具有良好的可擴展性
由于目前GPRS網(wǎng)絡已覆蓋巿內(nèi)絕大部分地區(qū)，基本不存在盲區(qū)，
可實現(xiàn)大范圍的在線監(jiān)測，滿足環(huán)境輻射信息釆集傳輸系統(tǒng)對覆蓋范 圍的要求。
6. 數(shù)據(jù)傳送速率高
每個環(huán)境放射性信息采集點每次數(shù)據(jù)傳輸量在10Kbps之內(nèi)。 GPRS網(wǎng)絡傳送速率達115kbit/s，理論最大值為171.2kbit/s。目前GPRS 實際數(shù)據(jù)傳輸速率在40Kbps左右，完全能滿足本系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率 (上10Kbps)的需求。
7. 通信費用低
釆用包月計費方式，運營成本低。
中國聯(lián)通的CDMA系統(tǒng)與GPRS相比，具有數(shù)據(jù)傳輸速率更高的 優(yōu)點，但地域覆蓋面目前不及GPRS。因此，系統(tǒng)建設時，可以根據(jù) 當?shù)氐木唧w情況，選擇二者之一。


圖l為本發(fā)明的系統(tǒng)結構示意圖2為本發(fā)明的數(shù)據(jù)無線傳輸方式示意圖3為本發(fā)明的遠程接收及監(jiān)控平臺結構示意圖；
具體實施例方式
現(xiàn)結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
如圖1所示，本發(fā)明的系統(tǒng)包括信息釆集模塊1 (該模塊的數(shù) 量由環(huán)境監(jiān)測的范圍和要求確定)，數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸模塊2、遠程 接收及監(jiān)控平臺模塊3。信息采集模塊l通過通訊電纜與數(shù)據(jù)無線網(wǎng) 絡傳輸模塊2相連，數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸模塊2與遠程接收及監(jiān)控平臺 模塊3通過無線通信網(wǎng)絡(GPRS/CDMA)進行信號傳輸；信息釆集 模塊1對各監(jiān)測點的環(huán)境放射性信息進行采集處理，并通過通訊電纜 傳送給數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸模塊2;數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸模塊2將所釆集 的環(huán)境放射性信息通過無線通信網(wǎng)絡(GPRS/CDMA)傳送到遠程接
收及監(jiān)控平臺3;遠程接收及監(jiān)控平臺3對環(huán)境放射性信息進行接收、
數(shù)據(jù)處理、分析管理、發(fā)布，并對監(jiān)測點進行控制。
信息采集模塊1包括Y輻射空氣吸收劑量率采集設備、氣溶膠 及核素分析數(shù)據(jù)采集設備、實時氣象數(shù)據(jù)采集設備。這些設備提供 RS232/RS485/并行數(shù)據(jù)傳輸口，將設備的測量結果輸出。通過微處理 器將上述釆集信息匯總。
Y輻射空氣吸收劑量率釆集設備釆用FHZ 621G-L Proportional Counter 。
氣溶膠及核素分析數(shù)據(jù)釆集設備包括:人工Beta氣溶膠釆用FHT 59S Aerosol Monitor, Gamma氣溶膠采用FHT 59N1 Nuclide Specific Monitor,氣態(tài)碘釆用FHT 1700 Iodine Monitor.
實時氣象數(shù)據(jù)采集設備包括溫度和濕度傳感器選用DMA570溫 /濕度傳感器，風向/風速傳感器選用DNA521-DNA527，氣象桿選用 DDTG型可自動伸縮氣象桿。
如圖2所示，信息釆集設備通過RS232通信電纜將釆集數(shù)據(jù)傳入 微處理器，微處理器采用PC104。數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸模塊2采用 YN2010-DTU GPRS通信模塊。
如圖3所示，遠程機接收及監(jiān)控平臺模塊包括數(shù)據(jù)接收模塊和監(jiān) 控服務器，數(shù)據(jù)接收模塊包括一臺支持VPN功能的路由器并運行相 關數(shù)據(jù)接收程序，VPN路由器釆用VPN型防火墻，監(jiān)控服務器通過 集線器與防火墻工作站連接。
監(jiān)控服務器配置了 Internet上固定的IP地址并運行放射性遠程監(jiān) 測系統(tǒng)軟件，監(jiān)控服務器選用TP100 1080服務器，配置固定IP地址。
監(jiān)控服務器通過光纖、DDN等數(shù)據(jù)專線或微波等無線方式直接和 中國移動的GPRS網(wǎng)絡連接。監(jiān)控服務器上運行的放射性遠程監(jiān)測系 統(tǒng)軟件包括數(shù)據(jù)接收程序、數(shù)據(jù)處理和分析程序、數(shù)據(jù)發(fā)布程序和數(shù) 據(jù)統(tǒng)計維護程序。
監(jiān)控服務器上運行的放射性遠程監(jiān)測系統(tǒng)軟件的數(shù)據(jù)處理程序具 有報警功能，當信息采集模塊釆集到的數(shù)據(jù)超過某一設定閾值后，軟 件給出報警提示。報警方式包括聲音提示、屏幕文字提示，發(fā)送到管 理者的短消息等。
所述的數(shù)據(jù)發(fā)布程序釆用B/S (瀏覽器/服務器)結構，可以通過
與Internet相連的任 一 臺被許可的計算機對信息數(shù)據(jù)進行訪問。
本發(fā)明中的若干信息采集模塊大范圍內(nèi)按要求任意布置，不受空 間地域環(huán)境影響，可實現(xiàn)大范圍環(huán)境放射性信息的無人化自動釆集， 也可按要求實現(xiàn)無人化定時數(shù)據(jù)采集傳輸。由軟件自動判斷是否需要 人工干預，在需要人工干預時給出提示信息。多點信息釆集數(shù)據(jù)通過 GPRS/CDMA無線方式傳送到遠程監(jiān)控服務中心，避免了大范圍通訊 電纜的布置，節(jié)約了成本，并提高了可靠性及可擴充性。
權利要求
1.一種基于無線通信網(wǎng)絡的環(huán)境自動遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括信息采集模塊(1)、數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸模塊(2)、遠程接收及監(jiān)控平臺模塊(3)，信息采集模塊(1)通過通訊電纜與數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸模塊(4)相連，數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸模塊(2)與遠程接收及監(jiān)控平臺模塊(3)通過無線通信網(wǎng)絡進行信號傳輸，其中，所述的信息采集模塊(1)用于對各監(jiān)測點的環(huán)境信息進行采集處理，并通過通訊電纜傳送給數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸模塊(2)，數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸模塊(2)用于將所采集的環(huán)境信息通過無線通信網(wǎng)絡傳送到遠程接受及監(jiān)控平臺模塊(3)，遠程接收及監(jiān)控平臺模塊(3)用于對環(huán)境信息進行接收、數(shù)據(jù)處理、分析管理、發(fā)布，并對監(jiān)測點進行控制。
2. 如權利要求1所述的基于無線通信網(wǎng)絡的環(huán)境自動遠程監(jiān) 控系統(tǒng)，其特征在于，所述的信息釆集模塊(l)包括一個或多個 環(huán)境信息采集設備，該設備通過串口、并口或網(wǎng)絡端口將設備的
3. 如權利要求2所述的基于無線通信網(wǎng)絡的環(huán)境自動遠程監(jiān) 控系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸模塊(2)包括無 線遠程數(shù)據(jù)通信模塊和SIM卡。
4. 如權利要求3所述的基于無線通信網(wǎng)絡的環(huán)境自動遠程監(jiān) 控系統(tǒng)，其特征是，所述的遠程接收及監(jiān)控平臺模塊(3)包括數(shù) 據(jù)接收模塊和數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊。
5. 如權利要求4所述的基于無線通信網(wǎng)絡的環(huán)境自動遠程監(jiān) 控系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)接收模塊包括一臺支持VPN功能的路 由器并運行數(shù)據(jù)接收程序，數(shù)據(jù)監(jiān)控服務器與Internet鏈接，并運 行遠程監(jiān)測系統(tǒng)軟件。
全文摘要
一種基于無線通信網(wǎng)絡的環(huán)境自動遠程監(jiān)控系統(tǒng)，包括信息采集模塊、數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸模塊、遠程接收及監(jiān)控平臺模塊，信息采集模塊通過通訊電纜與數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸模塊相連，數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸模塊與遠程接收及監(jiān)控平臺模塊通過無線通信網(wǎng)絡進行信號傳輸，其中，信息采集模塊用于對各監(jiān)測點的環(huán)境放射性信息進行采集處理，并通過通訊電纜傳送給數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸模塊，數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸模塊將所采集的環(huán)境放射性信息通過無線通信網(wǎng)絡傳送到遠程接受及監(jiān)控平臺模塊，遠程接收及監(jiān)控平臺模塊對環(huán)境放射性信息進行接收、數(shù)據(jù)處理、分析管理、發(fā)布，并對監(jiān)測點進行控制。本發(fā)明可不受空間地域、時間、采集點數(shù)量限制，實現(xiàn)環(huán)境信息的無人采集和遠程監(jiān)控。
文檔編號G08C19/00GK101110653SQ20061009895
公開日2008年1月23日 申請日期2006年7月19日 優(yōu)先權日2006年7月19日
發(fā)明者俞冬梅, 吳萬龍, 麗 張, 剛 李, 趙自然 申請人:清華同方威視技術股份有限公司;清華大學