一种电磁辐射测量网络和辐射地图绘制方法技术

电磁辐射是影响公众的一个重要问题，长期以来，缺乏相关技术手段实时测量电磁辐射的空间和时间分布。本发明专利技术提出了一种电磁辐射测量网络，它不同于现有技术，能够结合物联网技术，它能够结合公共电磁辐射源的数据、辐射测量节点测量得到的射频辐射数据，并结合电磁辐射传播模型，利用物联网技术和大数据处理技术绘制出射频辐射地图。一方面，辐射地图的生成，依赖公开的公共电磁辐射源节点信息，以及长期以来研究得到的各种移动通信信道模型，同时需要大量的辐射测量点实时提供测量数据，最终，依靠中心监控单元的大数据处理能力和相关算法，本发明专利技术的优势能够很好的体现出来。该电磁辐射测量网络生成的辐射地图可以作为一种基础资源提供给公众。

A method for drawing electromagnetic radiation measurement network and radiation map

Electromagnetic radiation is an important issue affecting the public. For a long time, there is a lack of relevant technical means to measure the space and time distribution of electromagnetic radiation in real time. The invention provides an electromagnetic radiation measurement network, which is different from the existing technology, combined with networking technology, it can combine the public data sources of electromagnetic radiation, radiation RF radiation measurement node measurement data, and combined with the propagation of electromagnetic radiation model, draw the RF radiation map using Internet technology and data processing technology. On the one hand, the electromagnetic radiation map generation, public reliance on open source of radiation node information, and all kinds of mobile communication channel model is studied for a long time to get, also need a large number of radiation measurement real-time measurement data, finally, relying on large data center monitoring unit processing capacity and related algorithms, the advantages of the invention can be very good reflected. The radiation map generated by the electromagnetic radiation measurement network can be provided to the public as a basic resource.

【技术实现步骤摘要】
一种电磁辐射测量网络和辐射地图绘制方法
本专利技术涉及电磁辐射监控、物联网和大数据处理领域，特别涉及一种能够测量电磁辐射的网络。
技术介绍
手机等无线通讯工具的出现较大的改变了人们的生活方式，然而电磁辐射的问题也一直伴随在人类使用无线通讯工具的全过程中。当人们使用手机等设备时，手机会向移动基站传送无线电波，而任何一种无线电波在向外发送的同时都会被人体吸收，从而改变人体组织，有可能对人体的健康带来影响，这些电波就被称为手机辐射。不仅仅手机存在辐射，人们进行无线上网时，wifi等无线发射芯片同样会产生射频的辐射，只是辐射频段与手机不同。关于电磁辐射的危害问题，一直以来都有不同的意见。一些人认为，即使长年接收更大功率的非电离低频率电波辐射，也不会对健康造成损害，例如，国内外的军队都有不少大功率电台和雷达，其频率覆盖手机频段，辐射功率比手机大成千上万倍，大型天线就架设在楼顶上，工作人员长年在这种高强度辐射环境下工作，少有过某人因辐射而影响健康的报道。而另一些人却认为，手机等无线通信工具的辐射问题正日益影响着人们的健康。例如，瑞典和德国的科学家曾经说，手机的辐射可能会使人体组织升温，从而增加使用者患上脑瘤的几率。英国全国防辐射委员会上个月发表报告称，越来越多的试验结果证明，使用手机可能会对人体健康带来损害[1-3]。虽然争论不休，但是相关部门还是制定了电磁辐射的严格标准[4]，来防止无线设备的滥用。无论是何种观点，大家还是希望了解电磁辐射的分布情况，以此来减轻被手机等设备辐射的心理压力。尽管有一些专业性质的射频辐射测量仪器，例如，德国Narda公司生产的NBM-550电磁辐射分析仪，但是实时测量大范围的射频辐射情况，需要一个完整的系统。为此，国内一些电磁辐射的企业研究了相关的网络辐射测量技术。文献[5]提供一种辐射探测系统，包括：至少一辐射探测器，至少一移动通信终端和至少一网络服务器，其中，每个辐射探测器，与对应的移动通信终端通过无线或者有线进行连接，而每个移动通信终端和至少一网络服务器通过无线网络连接，每个辐射探测器通过对应的移动通信终端将辐射探测信号发送给至少一网络服务器，以便进行辐射探测信号信息共享。结合物联网技术的发展，开展网络辐射测量技术的研究是一个新兴的课题，关于这方面的技术仍需要不断探索。参考文献：[1]RothmanKJ.Epidemiologicalevidenceonhealthrisksofcellulartelephones.Lancet.2000；356(9244)：1837-40[2]JoshuaE.Muscat，MarkG.Malkin，SethThompson，etal.HandheldCellularTelephoneUseandRiskofBrainCancer.JAMA.2000；284(23)：3001-3007[3]手机辐射导致大脑温度升高的研究，赵志华，信息技术，2008年第8期[4]电磁辐射防护规定GB8702-88[5]专利名称：一种辐射探测系统，申请号：201511023116.8，申请日：2015.12.28，申请人：广州兰泰胜辐射防护科技有限公司。
技术实现思路
：本专利技术提出了一种电磁辐射测量网络，它不同于已有技术，它能够结合公共电磁辐射源数据、辐射测量节点测量得到的射频辐射数据，并结合电磁辐射传播模型，利用物联网技术和大数据处理技术绘制出射频辐射地图。该电磁辐射测量网络包括如下构成，如图1所示：中心监控单元(101)，至少包含公共电磁辐射源信息，用来收集各类节点的辐射测量数据，并根据收集到特定频段的辐射测量数据和电磁辐射传播模型，推测出相关模型参数，绘制出某个区域的辐射地图，即不同地点的辐射功率分布；通信网络(102)，采用基础通信网络，用来连接中心监控系统和位置固定辐射测量节点，构成低延时的通信系统；公共电磁辐射源节点(103)，在某一个区域中辐射达到一定量的辐射源，该辐射源通过通信网络，连接中心监控单元，实时报告辐射情况；位置固定辐射测量节点(104)，包含特定频段的辐射测量装置，用于测量所在位置的辐射，并连接中心监控单元，将所测量电磁辐射数据发送到中心监控单元；电磁辐射传播模型(105)，用来表征某个频段的电磁波在该区域的基本传播规律。除了位置固定辐射测量节点外，系统可以根据需要增加位置可变辐射测量节点(106)。位置可变辐射测量节点，包含特定频段的辐射测量装置和定位装置，用于测量所在位置的辐射，其位置可以由定位系统确定，并通过无线通信方式将信息发送至位置固定辐射测量节点，或者通过无线通信方式将信息直接发送至中心监控单元。网络构成中可以根据具体情况确定采用位置固定辐射测量节点，或者同时采用位置固定辐射测量节点和位置可变辐射测量节点，以增加测量的准确性。图2和图3为在图1的基础上增加位置可变辐射测量节点的电磁辐射测量网络结构图，其区别在于可变辐射测量节点的数据发送路径。图2为通过无线通信方式将信息直接发送至中心监控单元的情况。图3为通过无线通信方式将信息发送至位置固定辐射测量节点的情况。此处的无线通信方式可以包括当前蜂窝移动通信网络的任何通信方式，例如，2G、3G或者4G移动通信，也可以是wifi和蓝牙等无线数据通信方式。中心监控单元(101)，其构成如图4所示。既包含相关的硬件设备(201)，又包含相应的软件(301)；其中，硬件部分包含通信设备(203)和高性能计算设备(205)，需要支撑网络中大量实时辐射数据的传输，以及不同模型、不同节点大量数据的处理；软件部分除了包含基本信息处理程序(302)外，还包含数据库(303)、辐射源寻找模块(304)和辐射地图绘制模块(305)；数据库，用于存放公共电磁辐射源节点、位置固定辐射测量节点和位置可变辐射测量节点的地理坐标信息，同时存放各个节点之间的电磁辐射传播模型相关参数；辐射源寻找模块，为寻找辐射源的相关程序，在计算电磁辐射传播模型相关参数出现异常时启用；辐射地图绘制模块，为根据辐射源的相关信息和电磁辐射传播模型得到的某个区域的辐射地图。电磁辐射传播模型中的相关参数数值的获取是非常关键的问题。位置固定辐射测量节点和位置可变辐射测量节点可以包含待测频段的无线收发设备，该设备在某些时间段可以开启，用来记录相关频段电磁辐射发射和接收的数值，以此来计算电磁辐射传播模型中的相关参数数值，该参数数值可以作为确认电磁辐射传播模型中的相关参数合理范围的依据。在本专利技术中，之所以加入位置可变辐射测量节点，主要考虑现在的很多用户都会随身携带移动智能终端等设备，有时还会携带智能手环等可穿戴设备，利用这些设备，作为辐射测量节点，可以大大增加辐射测量的节点个数。当然，可变辐射测量节点可以是行动自由的用户，即运动规律不定，也可以是系统根据收集信息需要派出的运动节点，例如，为了完善辐射地图的测量，找专门的人拿着设备，或者车载设备，进行测量。这些设备的运动规律可以根据测量要求进行设计。本专利技术和现有技术有较大的区别，一方面，辐射地图的生成，依赖公开的公共电磁辐射源节点(103)信息，以及长期以来研究得到的各种移动通信信道模型，同时需要大量的辐射测量点实时提供测量数据，结合这些内容，依靠中心监控单元(101)的大数据处理能力和相关算法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁辐射测量网络，包括如下构成：中心监控单元，至少包含公共电磁辐射源信息，用来收集各类节点的辐射测量数据，并根据收集到特定频段的辐射测量数据和电磁辐射传播模型，推测出相关模型参数，绘制出某个区域的辐射地图，即不同地点的辐射功率分布；通信网络，采用基础通信网络，用来连接中心监控系统和位置固定辐射测量节点，构成低延时的通信系统；公共电磁辐射源节点，在某一个区域中辐射达到一定量的辐射源，该辐射源通过通信网络，连接中心监控单元，实时报告辐射情况；位置固定辐射测量节点，包含特定频段的辐射测量装置，用于测量所在位置的辐射，并连接中心监控单元，将所测量电磁辐射数据发送到中心监控单元；电磁辐射传播模型，用来表征某个频段的电磁波在该区域的基本传播规律。

【技术特征摘要】
1.一种电磁辐射测量网络，包括如下构成：中心监控单元，至少包含公共电磁辐射源信息，用来收集各类节点的辐射测量数据，并根据收集到特定频段的辐射测量数据和电磁辐射传播模型，推测出相关模型参数，绘制出某个区域的辐射地图，即不同地点的辐射功率分布；通信网络，采用基础通信网络，用来连接中心监控系统和位置固定辐射测量节点，构成低延时的通信系统；公共电磁辐射源节点，在某一个区域中辐射达到一定量的辐射源，该辐射源通过通信网络，连接中心监控单元，实时报告辐射情况；位置固定辐射测量节点，包含特定频段的辐射测量装置，用于测量所在位置的辐射，并连接中心监控单元，将所测量电磁辐射数据发送到中心监控单元；电磁辐射传播模型，用来表征某个频段的电磁波在该区域的基本传播规律。2.如权利要求1所述的电磁辐射测量网络，其特征在于，除了位置固定辐射测量节点外，系统可以根据需要增加位置可变辐射测量节点；位置可变辐射测量节点，包含特定频段的辐射测量装置和定位装置，用于测量所在位置的辐射，其位置可以由定位系统确定，并通过无线通信方式将信息发送至位置固定辐射测量节点，或者通过无线通信方式将信息直接发送至中心监控单元。3.如权利要求1所述的电磁辐射测量网络，其特征在于，中心监控单元，既包含相关的硬件设备，又包含相应的软件；其中，硬件部分包含通信设备和高性能计算设备；软件部分除了包含基本信息处理程序外，还包含数据库、辐射源寻找模块和辐射地图绘制模块；数据库，用于存放公共电磁辐射源节点、位置固定辐射测量节点和位置可变辐射测量节点的地理坐标信息，同时存放各个节点之间的电磁辐射传播模型相关参数；辐射源寻找模块，为寻找辐射源的相关程序，在计算电磁辐射传播模型相关参数出现异常时启用；辐射地图绘制模块，为根据辐射源的相关信息和电磁辐射传播模型得到的某个区域的辐射地图。4.如权利要求1或者权利要求2所述的电磁辐射测...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂林，
申请(专利权)人：桂林，
类型：发明
国别省市：上海,31