一种基于辐射标识器组网的陆地辐射组网监测系统

技术领域

本发明涉及辐射标记测量技术领域，具体涉及一种基于辐射标识器组网的陆地辐射组网监测系统。

背景技术

辐射指的是由场源发出的电磁能量中一部分脱离场源向远处传播，而后不再返回场源的现象，能量以电磁波或粒子（如阿尔法粒子、贝塔粒子等）的形式向外扩散。辐射污染对于人体的危害极大，当辐射污染事故（例如核泄漏或化学泄漏导致的辐射污染）出现时，需要及时对辐射污染地区进行监测，以尽可能的降低辐射污染的影响力。

陆地辐射污染监测，一般是在监测车上设置标识器投放装置，然后控制监测车在辐射污染地区内移动并在对应的监测点上投放标识器，以通过标识器对辐射污染地区内的各个监测点进行标记。现有的标识器一般包括承重部和固设于承重部顶部的标识杆。为了更好的完成陆地辐射污染监测，申请人在现有的标识器上设置了辐射测量单元，当标识器投放在某个监测点时能够通过其辐射测量单元对周边区域的辐射强度进行测量，即标识器能够兼顾标识和数据采集的功能。

申请人在实际设计时发现，各个标识器完成对应监测点的辐射强度数据采集后，需要将获取的数据回传至管理终端进行处理和分析。为此，申请人想到了以下两种数据回传方案：一，设置一个远端服务器，并在各个标识器上增设网络通信模块，进而使得各个标识器与远端服务器网络通信连接，以实时将数据传回。二，在监测车上设置一个车载管理终端，并在各个标识器上增设近场通信模块，进而使得各个标识器与车载管理终端近场通信。

然而，申请人发现上述两种数据回传方案分别存在以下问题：对于第一种方案，其需要在标识器上增设网络通信模块，而增设网络通信模块的网络改造成本较高，且辐射污染地区内需要投放大量的标识器，导致辐射监测的监测成本很高。对于第二种方案，其仅需要在标识器上增设近场通信模块，近场通信模块的成本虽然较低，有利于控制标识器的网络改造成本，但是近场通信模块的可通信区域很小，当待监测的辐射污染地区较大时，投放位置较远的标识器很难与车载管理终端建立通信，此时需要控制监测车移动到对应标识器的通信区域内才能接收数据，即标识器的辐射强度数据不能及时传输，导致辐射监测的监测效率很低。因此，申请人想到设计一种基于辐射标识器组网的陆地辐射组网监测系统，其能够控制标识器的网络改造成本，并能够保证标识器的数据传输及时性。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够控制标识器网络改造成本且能够保证标识器数据传输及时性的陆地辐射组网监测系统，从而能够兼顾辐射监测的监测成本和监测效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种基于辐射标识器组网的陆地辐射组网监测系统，包括装载于监测车上的车载管理终端，以及若干个标识器和数据中转终端；所述车载管理终端用于控制投放所述标识器和所述数据中转终端；

所述标识器上设置有用于获取辐射强度数据的辐射强度测量单元，以及用于建立近场通信的近场通信单元和用于发送辐射强度数据的数据发送单元；所述数据中转终端用于与近场通信区域内的各个标识器近场通信连接，并能够接收对应标识器发送的辐射强度数据；所述数据中转终端还与所述车载管理终端远程通信连接，并用于将其接收的辐射强度数据发送给所述车载管理终端。

优选的，所述车载管理终端控制所述数据中转终端在辐射污染地区定点投放，各个数据中转终端的近场通信区域组成的总的通信网络能够覆盖辐射污染地区。

优选的，所述车载管理终端控制所述数据中转终端投放时，根据所述标识器的投放位置计算所述数据中转终端的投放数量和对应的投放位置。

优选的，所述车载管理终端控制所述数据中转终端投放时：根据所述标识器的投放位置对应投放数据中转终端，直至所有标识器均能够与对应的数据中转终端近场通信连接；各个数据中转终端的近场通信区域相互独立且每个数据中转终端的近场通信区域内至少存在一个标识器。

优选的，所述标识器还能够与近场通信区域内的其他标识器近场通信连接；所述标识器上还设置有数据接收单元，所述标识器能够对应接收与其近场通信连接的其他标识器发送的辐射强度数据。

优选的，所述标识器与所述数据中转终端近场通信连接时，将其获取的辐射强度数据和接收的辐射强度数据一并发送给对应的数据中转终端。

优选的，所述标识器和所述数据中转终端之间的近场通信连接为Zigbee近场通信连接。

优选的，数据中转终端和所述车载管理终端之间的远程通信连接为GPRS网络通信连接。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、本发明中，标识器上设置的网络通信模块是近场通信模块，与设置网络通信模块相比，能够很好的控制标识器的网络改造成本，从而能够降低辐射监测的监测成本。

2、本发明中，数据中转终端能够作为标识器和车载管理终端的“连接桥梁”，使得各个标识器均能够与车载管理终端通信并及时发送辐射强度数据，从而能够提升辐射监测的监测效率。

3、本发明中，数据中转终端伴随标识器的投放位置而对应投放，即数据中转终端是与标识器相对应的，与定点投放、“网络全覆盖”的方式相比，能够避免数据中转终端的“无用浪费”，从而能够提升辐射监测的监测效果。

4、本发明中，各个数据中转终端的近场通信区域相互独立，即不存在数据中转终端的近场通信区域重叠的问题，能够避免数据中转终端之间相互干扰，有利于标识器更好的与车载管理终端建立通信。

附图说明

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为实施例一中陆地辐射组网监测系统的逻辑框图；

图2为实施例一中陆地辐射组网监测系统工作时的原理示意图；

图3为实施例二中陆地辐射组网监测系统工作时的原理示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

实施例一：

如图1所示：一种基于辐射标识器组网的陆地辐射组网监测系统，包括装载于监测车上的车载管理终端，以及若干个标识器和数据中转终端；车载管理终端用于控制投放标识器和数据中转终端。

标识器上设置有用于获取辐射强度数据的辐射强度测量单元，以及用于建立近场通信的近场通信单元和用于发送辐射强度数据的数据发送单元；数据中转终端用于与近场通信区域内的各个标识器近场通信连接，并能够接收对应标识器发送的辐射强度数据；数据中转终端还与车载管理终端远程通信连接，并用于将其接收的辐射强度数据发送给车载管理终端。

本实施例中，标识器为现有的标识器，其包括承重部和固设于承重部顶部的标识杆，承重部一般设计为半球形。辐射强度测量单元为现有的辐射强度测量仪器，数据发送单元的相应工能够基于现有的C8051F系列单片机实现。数据中转终端均包括数据转换单元、路由通信单元和网络通信单元；其中，数据转换单元的相关工能够基于现有的C8051F系列单片机实现；路由通信单元为现有的Zigbee近场通信模块；网络通信单元为现有的GPRS网络通信模块；具体的，数据中转终端还应包括供电电池，供电控制电路，电子开关、调试接口等现有必要元件或组件。

实际监测过程中，监测人员控制监测车进入辐射污染地区，并在辐射污染地区内的各个监测点投放标识器，由标识器获取监测点周边区域的辐射强度数据；同时，监测人员还会在相应的地方辐射污染地区投放数据中转终端，使得标识器与对应的数据中转终端近场通信连接，由数据中转终端接收器近场通信区域内各个标识器的辐射强度数据，并将所有接收的数据中转终端发送至车载管理终端。本发明中，标识器上设置的网络通信模块是近场通信模块，与设置网络通信模块相比，能够很好的控制标识器的网络改造成本，虽然需要投放数据中转终端，但数据中转终端的数量远小于标识器的数量，从而能够降低辐射监测的监测成本。其次，数据中转终端能够作为标识器和车载管理终端的“连接桥梁”，使得各个标识器均能够与车载管理终端通信并及时发送辐射强度数据，从而能够提升辐射监测的监测效率。

具体实施过程中，结合图2所示：车载管理终端控制数据中转终端在辐射污染地区定点投放，各个数据中转终端的近场通信区域组成的总的通信网络能够覆盖辐射污染地区。

实际监测过程中，本发明通过定点投放数据中转终端的方式使得整个辐射污染地区内均实现了“网络全覆盖”，即辐射污染地区内任意位置投放的标识器均能够与车载管理终端建立通信，能够及时将辐射强度数据发送到车载管理终端，从而能够提升辐射监测的监测效率。

具体实施过程中，标识器和数据中转终端之间的近场通信连接为Zigbee近场通信连接。Zigbee近场通信的模块具有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全的优势，有利于提升辐射监测数据采集网络系统的数据采集效果。

具体实施过程中，数据中转终端和车载管理终端之间的远程通信连接为GPRS网络通信连接。GPRS网络通信的模块具有使用方便、信息传递准确及时、存储转发离线通信的优点，有利于提升辐射监测数据采集网络系统的数据采集效果。

实施例二：

本实施例在实施例一的基础上，公开了组网方式不同的另一种陆地辐射组网监测系统。

实际监测过程中，辐射污染地区仅是一个预先估计的大概范围，即辐射污染地区内还存在一些没有受到辐射污染的区域，而那些没有受到辐射污染的区域并不需要投放标识器，也就不要投放数据中转终端来传输数据。那么，实施例一中定点投放数据中转终端并实现“网络全覆盖”的方式，就会造成数据中转终端的“无用浪费”，导致辐射监测的监测效果不好。

针对上述问题，本实施例中公开了另一种陆地辐射组网监测系统，车载管理终端控制数据中转终端投放时，根据标识器的投放位置计算数据中转终端的投放数量和对应的投放位置。

具体实施过程中，如图3所示，车载管理终端控制数据中转终端投放时：根据标识器的投放位置对应投放数据中转终端，直至所有标识器均能够与对应的数据中转终端近场通信连接；各个数据中转终端的近场通信区域相互独立且每个数据中转终端的近场通信区域内至少存在一个标识器。

本发明中，数据中转终端伴随标识器的投放位置而对应投放，即数据中转终端是与标识器相对应的，与定点投放、“网络全覆盖”的方式相比，能够避免数据中转终端的“无用浪费”，从而能够提升辐射监测的监测效果。其次，各个数据中转终端的近场通信区域相互独立，即不存在数据中转终端的近场通信区域重叠的问题，能够避免数据中转终端之间相互干扰，有利于标识器更好的与车载管理终端建立通信。

具体实施过程中，标识器还能够与近场通信区域内的其他标识器近场通信连接；标识器上还设置有数据接收单元，标识器能够对应接收与其近场通信连接的其他标识器发送的辐射强度数据。标识器与数据中转终端近场通信连接时，将其获取的辐射强度数据和接收的辐射强度数据一并发送给对应的数据中转终端。

实际监测过程中，会出现某个标识器恰好处于各个数据中转终端近场通信区域之外的问题，若单独为其布置数据中转终端又会造成数据中转终端的“无用浪费”，导致辐射监测的监测效果不好。所以，本发明中标识器能够与其近场通信区域内未与任何数据中转终端近场通信连接其他标识器近场通信连接，并能够接收该类标识器的辐射强度数据（未与任何数据中转终端建立近场通信的标识器能够通过近场通信单元“广播”自己的辐射强度数据），然后将其接收的辐射强度数据一并发送给对应的数据中转终端，这有利于提升辐射监测的监测效率；并且，不会因数据中转终端的“无用浪费”而增加监测成本。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。