輻射環(huán)境下無線傳輸與圖像采集設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在輻射環(huán)境下無線傳輸與圖像采集設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和方法。本發(fā)明主要通過對(duì)輻射環(huán)境中的設(shè)備發(fā)送命令并且記錄保存返回參數(shù)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。系統(tǒng)主要包括測(cè)試元件、內(nèi)外連接線和外部監(jiān)控三部分組成。本發(fā)明主要通過對(duì)返回參數(shù)和圖像進(jìn)行結(jié)果分析，判斷元件的工作和損壞情況。最后，通過元件所在點(diǎn)的輻射率和正常運(yùn)行時(shí)間計(jì)算得到元件正常運(yùn)行的最大輻射劑量。這種方法可以有效地檢測(cè)出元件在輻射環(huán)境中的抗輻射性能，具有較強(qiáng)的操作性和可靠性。
【專利說明】輻射環(huán)境下無線傳輸與圖像采集設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種在輻射環(huán)境下無線傳輸與圖像采集設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和方法，涉及對(duì)元器件的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著國內(nèi)外核工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，各國建造了越來越多的核反應(yīng)堆。然而，由于核的特殊性，一旦發(fā)生事故，人員很難接近放射源進(jìn)行處理。有效的監(jiān)控對(duì)于防范突發(fā)性環(huán)境污染事故，在事前預(yù)防、事故中檢測(cè)到事后恢復(fù)的各個(gè)過程中均起著重要的作用；也只有通過有效的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境勘測(cè)，才能為事故處理決策部門快速、準(zhǔn)確地提供引起事故發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)的輻射水平、污染物濃度分布、影響范圍及發(fā)展態(tài)勢(shì)等動(dòng)態(tài)資料信息，為事故處置快速、正確決策Jfl得寶貴的時(shí)間，為有效地控制污染范圍、縮短事故持續(xù)時(shí)間、將事故的損失減到最小。因此，發(fā)展核機(jī)器人幫助人類進(jìn)行上述的任務(wù)勢(shì)在必行。
[0003]機(jī)器人在電站內(nèi)部和外界的通信需要依靠網(wǎng)絡(luò)，為了提高機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性能更需要進(jìn)行無線通信；同時(shí)，為了工作人員在外界能夠?qū)﹄娬緝?nèi)部的情況有更直觀的了解，需要機(jī)器人傳回內(nèi)部的圖像。因此，適用于機(jī)器人的無線傳輸和圖像采集設(shè)備的選用就十分重要，尤其是在高溫高濕高水霧的核電站內(nèi)部環(huán)境下能正常工作的設(shè)備。為了測(cè)試無線傳輸和圖像采集設(shè)備的抗輻射性能，需要對(duì)它們進(jìn)行抗輻射性能測(cè)試。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決實(shí)際中出現(xiàn)的各種限制問題，提供一種輻射環(huán)境下無線傳輸與圖像采集設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和方法，通過對(duì)每個(gè)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)完成對(duì)它們的抗輻射性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是:每個(gè)設(shè)備獨(dú)立運(yùn)行，通過有線網(wǎng)絡(luò)對(duì)每個(gè)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控，以記錄它們?cè)谳椛洵h(huán)境中的正常運(yùn)行時(shí)間。實(shí)驗(yàn)后通過每個(gè)設(shè)備點(diǎn)的輻射率和運(yùn)行時(shí)間，計(jì)算得到每個(gè)設(shè)備的抗輻射性能。
[0006]根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:一種輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，包括實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)和外部監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:
實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)包括無線網(wǎng)卡、無線中繼、Camera A和TP-Link B ；
外部監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括TP-Link A、Camera B和監(jiān)控PC ；
所述的無線網(wǎng)卡、無線中繼、Camera A和TP-Link B通過普通網(wǎng)線連接到TP-Link A上，TP-Link A 連接到監(jiān)控 PC。TP-Link B 外接 Camera B。
[0007]所述的實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)安裝在實(shí)驗(yàn)板上，實(shí)驗(yàn)板放在輻射環(huán)境中外部監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝在外部環(huán)境中。
[0008]所述輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于如下:
O為了保證每條支路上只有一個(gè)變量和實(shí)現(xiàn)元器件的正常運(yùn)行，這一部分主要包括:無線網(wǎng)卡、無線中繼、Camera A和TP-Link B ；
2)由于輻射環(huán)境和外界間的封閉和較長(zhǎng)距離，很多連接線無法使用。綜合考慮各種限制條件，選用普通網(wǎng)線作為測(cè)試元件和外界連接的連接線；
3)為了整合外界的接線，可通過一個(gè)TP-LinkA集合網(wǎng)線；為了使TP-Link B的工作狀況表象化，可為其外接一個(gè)攝像頭Camera B。最后把監(jiān)控PC和TP-Link A連接，這樣就可以監(jiān)控所有的測(cè)試設(shè)備；
4)實(shí)驗(yàn)所用的攝像頭CameraA, B選用有IP地址的網(wǎng)絡(luò)攝像頭；
5)TP-LinkB的實(shí)施具體監(jiān)控比較復(fù)雜，由此可對(duì)其外界攝像頭Camera B作為其正常工作的表象體現(xiàn)；
6)監(jiān)控PC通過程序?qū)Ω髟O(shè)備不間斷發(fā)送ping命令，并把各設(shè)備的返回情況記錄下來；
7)Camera A, B實(shí)時(shí)回傳圖像,監(jiān)控人員通過觀察初步判斷福射環(huán)境內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行情況。
[0009]3、一種輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，采用上述系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，其特征在于具體操作步驟如下:
1)根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)連接元件并安裝在實(shí)驗(yàn)板上，實(shí)驗(yàn)板放在輻射環(huán)境中；
2)開啟各元件，接受輻射測(cè)試并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；
3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷；
4)計(jì)算各元件的受輻射總劑量。
[0010]所述步驟3)中，對(duì)于實(shí)驗(yàn)中情況的分析判斷如下:
I)Ping無線網(wǎng)卡的IP地址出現(xiàn)問題時(shí)，可通過監(jiān)控PC配置無線網(wǎng)卡，若無法配置，則可說明無線網(wǎng)卡損壞；
2)ping無線中繼IP地址出錯(cuò)時(shí)，可同上判斷。若此時(shí)無線網(wǎng)卡還可正常運(yùn)行，可以試連無線中繼的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行進(jìn)一步判斷；
3)ping Camera A出錯(cuò)并且采集的圖像出現(xiàn)問題時(shí),說明Camera A損壞；
4)監(jiān)控電腦ping不到CameraB的地址且采集不到圖像時(shí),說明TP-Link B出現(xiàn)損壞。
[0011]所述步驟4)中，通過貼在元器件上的測(cè)量劑測(cè)得元器件所在點(diǎn)的輻射率，通過PC(7)得到各元器件停止工作的時(shí)間，由此可計(jì)算元器件的抗輻射劑量。
[0012]根據(jù)上述原理，安裝監(jiān)控電腦中的配置軟件并且編寫好多個(gè)對(duì)象不間斷ping程序，同時(shí)保存Ping程序的返回?cái)?shù)據(jù)，即可對(duì)實(shí)驗(yàn)中的各元器件進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控。
[0013]由于實(shí)驗(yàn)的輻射環(huán)境的苛刻要求和類似實(shí)驗(yàn)方法的空缺，本方法與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著技術(shù)進(jìn)步:本發(fā)明解決了在輻射環(huán)境中的無線傳輸和圖像采集的抗輻射性能測(cè)試問題，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和結(jié)果的持續(xù)保存，可以有效提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可操作性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1輻射環(huán)境和實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)圖圖2輻射環(huán)境下的無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)框圖圖3元件判斷流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明中的優(yōu)選實(shí)例進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)例。
[0016]實(shí)施例一:參見圖1和圖2，本輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，能夠?qū)h(yuǎn)距離輻射環(huán)境下的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控。由此判斷每個(gè)元器件的抗輻射性倉泛。
[0017]本輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，包括實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)和外部監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:
實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)包括無線網(wǎng)卡(I)、無線中繼(2)、Camera A (3)和TP-Link B (4)； 外部監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括TP-Link A (5)、Camera B (6)和監(jiān)控PC (7)；
所述的無線網(wǎng)卡(O、無線中繼(2)、Camera A (3)和TP-Link B (4)通過普通網(wǎng)線連接到 TP-Link A (5)上，TP-Link A (5)連接到監(jiān)控 PC (7)。TP-Link B (4)外接 CameraB (6)。
[0018]所述的實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)安裝在實(shí)驗(yàn)板(11)上，實(shí)驗(yàn)板(11)放在輻射環(huán)境(8)中。
[0019]實(shí)施例二:本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處如下:
I)輻射環(huán)境和外界環(huán)境有很遠(yuǎn)的距離，綜合考慮連接線的類型和特征，選用網(wǎng)線做連接之用。
[0020]2)實(shí)驗(yàn)所用的攝像頭Camera A, B (3，6)選用有IP地址的網(wǎng)絡(luò)攝像頭。
[0021]3) TP-Link B (4)的實(shí)施具體監(jiān)控比較復(fù)雜，由此可對(duì)其外界攝像頭Camera B
(6)作為其正常工作的表象體現(xiàn)。
[0022]4)監(jiān)控PC (7)通過程序?qū)Ω髟O(shè)備不間斷發(fā)送ping命令，并把各設(shè)備的返回情況記錄下來。
[0023]5)Camera A,B (3，6)實(shí)時(shí)回傳圖像,監(jiān)控人員通過觀察初步判斷福射環(huán)境內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行情況。
[0024]實(shí)施例三:參見圖3，本輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其特征在于具體操作步驟如下:
1)根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)連接元件并安裝在實(shí)驗(yàn)板(11)上，實(shí)驗(yàn)板(11)放在輻射環(huán)境(8)中；
2)開啟各元件，接受輻射測(cè)試并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；
3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷；
4)計(jì)算各元件的受輻射總劑量。
[0025]實(shí)施例四:本實(shí)施例與實(shí)施例三基本相同，特別之處如下:所述步驟3)中，對(duì)于實(shí)驗(yàn)中情況的分析判斷如下:
l)ping無線網(wǎng)卡(I)的IP地址出現(xiàn)問題時(shí)，可通過監(jiān)控PC (7)配置無線網(wǎng)卡(1)，若無法配置，則可說明無線網(wǎng)卡(I)損壞；
2)ping無線中繼(2 )IP地址出錯(cuò)時(shí)，可同上判斷。若此時(shí)無線網(wǎng)卡(I)還可正常運(yùn)行，可以試連無線中繼(2)的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行進(jìn)一步判斷；
3)ping Camera A (3)出錯(cuò)并且采集的圖像出現(xiàn)問題時(shí),說明Camera A (3)損壞； 4)監(jiān)控電腦ping不到Camera B (6)的地址且采集不到圖像時(shí),說明TP-Link B (4)出現(xiàn)損壞。
[0026]所述步驟4)中，通過貼在元器件上的測(cè)量劑測(cè)得元器件所在點(diǎn)的輻射率，通過PC(7)得到各元器件停止工作的時(shí)間，由此可計(jì)算元器件的抗輻射劑量。
[0027]實(shí)施例五:本輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，采用上述系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控在輻射環(huán)境中，無線網(wǎng)卡(I)型號(hào)為ASUS WL-330L，無線中繼(2)為Aruba?ΑΡ92, Camera A, B (3，6)為 Axis M5014,，具體操作步驟如下:
1)根據(jù)要求編寫好監(jiān)控PC(7)中的ping和實(shí)時(shí)保存程序；
2)根據(jù)圖2的要求搭好系統(tǒng)框圖，保證輻射環(huán)境和外界的網(wǎng)線符合長(zhǎng)度要求，固定實(shí)驗(yàn)測(cè)試元件在實(shí)驗(yàn)板(11)上；
3)根據(jù)圖1把實(shí)驗(yàn)板(11)放入相應(yīng)的位置，開啟各元器件；
4)無線網(wǎng)卡(I)通過網(wǎng)線連接TP-LinkA (5)，并且通過TP-Link A (5)和監(jiān)控PC (7)連接，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過監(jiān)控PC (7)對(duì)無線網(wǎng)卡(I)發(fā)送ping命令并且返回參數(shù)，保存記錄返回參數(shù)以判斷無線網(wǎng)卡(I)的工作時(shí)間。
[0028]5)無線中繼(2)設(shè)備與上述無線網(wǎng)卡(I)的實(shí)驗(yàn)方法相同。同時(shí)，若此時(shí)無線網(wǎng)卡(I)還可正常運(yùn)行，可以試連無線中繼(2 )的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行進(jìn)一步判斷。
[0029]6)ping攝像頭Camera A(3)出錯(cuò)并且采集的圖像出現(xiàn)問題時(shí),說明攝像頭CameraA (3)損壞。
[0030]7)監(jiān)控PC (7) ping不到攝像頭Camera B (6)的地址且采集不到圖像時(shí)，說明TP-1ink B (4)出現(xiàn)損壞。
[0031]8)實(shí)驗(yàn)完，統(tǒng)計(jì)各元件損壞情況以及損壞時(shí)間，根據(jù)各元器件所在點(diǎn)的輻射率計(jì)算福射劑量。
[0032]本實(shí)例通過具體細(xì)致的實(shí)驗(yàn)依據(jù)來確定各個(gè)元器件的抗輻射性能，能夠?qū)崿F(xiàn)既定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br> [0033]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅局限于此，任何類似實(shí)驗(yàn)在本發(fā)明揭露的方法范圍內(nèi)，可輕易想到的變化和替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)為所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，包括實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)和外部監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于: 實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)包括無線網(wǎng)卡(I)、無線中繼(2)、Camera A (3)和TP-Link B (4)； 外部監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括TP-Link A (5), Camera B (6)和監(jiān)控PC (7)； 所述的無線網(wǎng)卡(O、無線中繼(2)、Camera A (3)和TP-Link B (4)通過普通網(wǎng)線連接到 TP-Link A (5)上，TP-Link A (5)連接到監(jiān)控 PC (7);TP_Link B (4)外接 Camera B(6);所述的實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)安裝在實(shí)驗(yàn)板(11)上，實(shí)驗(yàn)板(11)放在輻射環(huán)境(8)中，外部監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝在外部環(huán)境(10)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 1)輻射環(huán)境(8)和外界環(huán)境有很遠(yuǎn)的距離，綜合考慮連接線的類型和特征，選用網(wǎng)線做連接之用； 2)實(shí)驗(yàn)所用的攝像頭CameraA, B (3，6)選用有IP地址的網(wǎng)絡(luò)攝像頭； 3)TP-LinkB (4)的實(shí)施具體監(jiān)控比較復(fù)雜，由此可對(duì)其外界攝像頭Camera B (6)作為其正常工作的表象體現(xiàn)； 4)監(jiān)控PC(7)通過程序?qū)Ω髟O(shè)備不間斷發(fā)送ping命令，并把各設(shè)備的返回情況記錄下來； 5)CameraA,B (3，6)實(shí)時(shí)回傳圖像,監(jiān)控人員通過觀察初步判斷福射環(huán)境內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行情況。
3.一種輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，采用根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，其特征在于具體操作步驟如下: 1)根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)連接元件并安裝在實(shí)驗(yàn)板(11)上，實(shí)驗(yàn)板(11)放在輻射環(huán)境(8)中； 2)開啟各元件，接受輻射測(cè)試并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)； 3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷； 4)計(jì)算各元件的受輻射總劑量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其特征在于所述步驟3)中，對(duì)于實(shí)驗(yàn)中情況的分析判斷如下: l)ping無線網(wǎng)卡(I)的IP地址出現(xiàn)問題時(shí)，可通過監(jiān)控PC (7)配置無線網(wǎng)卡(1)，若無法配置，則可說明無線網(wǎng)卡(I)損壞； 2 ) Ping無線中繼(2 ) IP地址出錯(cuò)時(shí)，可同上判斷；若此時(shí)無線網(wǎng)卡(I)還可正常運(yùn)行，可以試連無線中繼(2)的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行進(jìn)一步判斷； 3)pingCamera A (3)出錯(cuò)并且采集的圖像出現(xiàn)問題時(shí),說明Camera A (3)損壞； 4)監(jiān)控電腦ping不到CameraB (6)的地址且采集不到圖像時(shí),說明TP-Link B (4)出現(xiàn)損壞。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其特征在于所述步驟(4)中，通過貼在元器件上的測(cè)量劑測(cè)得元器件所在點(diǎn)的輻射率，通過PC(7)得到各元器件停止工作的時(shí)間，由此可計(jì)算元器件的抗輻射劑量。
【文檔編號(hào)】H04N7/18GK104253977SQ201410462152
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】羅均, 顏春明, 蒲華燕, 張娟, 瞿棟, 馬捷, 吳斌, 劉恒利, 謝少榮 申請(qǐng)人:上海大學(xué)