基于传感网的放射源感知监控管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于传感网的放射源感知监控管理系统，包括：用以采集放射源信息的无线传感器网络以及装载有监控管理系统的上位监控机，所述的无线传感器网络包括ZigBee协调器，至少一个ZigBee路由器，与每个ZigBee路由器连接的至少一个ZigBee节点，ZigBee节点接收监测仪和GPS模块的信号，ZigBee协调器与所述的上位监控机通过串口通信。该实用新型专利技术布设方便、成本低，能耗小，不仅能监测放射源测量数据，还能无线传输视频信号，并能远程控制移动机器人进入放射源待测区域。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及信息
里的一种监控管理系统，尤其涉及基于传感网的放射源感知以及监控管理系统。
技术介绍
随着我国经济的发展，工业企业中的放射源及射线装置也越来越多。放射源品种很多，应用广泛，不仅在核设施，而且在科研院校、医疗机构、地质和煤田勘探与开采、石油开采与炼油、公路与桥梁建设、机械制造与安装等各行各业都得到应用。与放射源的广泛应用形成鲜明对比的是长期以来，放射源的监控工作相对落后。特别是2011年3月，由地震引发的日本福岛核泄露事故，造成了巨大的健康和环境破坏。由此也引发了我们对于放射源感知、监控的进一步思考。因此，运用现代计算机信息网络技术、服务于放射源管理工作， 创新放射源监督管理方式和手段，提高安全生产监督管理自动化水平和工作效率，建立起放射源感知、监控管理系统显得尤其重要。部分发达国家如美国、日本等已在全国范围内建成了完善的环境辐射监测系统。我国现有的放射源监控系统能实现信息管理、远程定位、视频监控、自动报警等功能，但总体而言功能还比较简单，在这方面的研究仍处在初级阶段。无线传感器网络(简称传感网)是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。基于传感网的放射源感知监控管理系统国内外未见报道。
技术实现思路
针对目前我国放射源的管理现状和需求，本技术的目的在于提供一基于传感网的放射源感知监控管理系统，其集成了传感网技术、3G技术、移动机器人技术、通信技术、 数据库技术等多种先进技术，研发出一套供用源单位和环保部分使用的放射源感知、监控管理系统，实现了对放射源的统一监控，提高了对放射源的科学管理能力。本技术的专利技术目的是通过如下技术方案实现的。一种基于传感网的放射源感知监控管理系统，该系统包括用以采集放射源信息的无线传感器网络以及装载有监控管理系统的上位监控机，所述的无线传感器网络包括 ZigBee协调器，与ZigBee协调器连接的至少一个ZigBee路由器，与每个ZigBee路由器连接的至少一个ZigBee节点，ZigBee节点通过串口共享器还连接有检测放射源辐射量的监测仪和定位放射源位置的GPS模块，ZigBee协调器与所述的上位监控机通过串口通信。所述的上位监控机还与3G Modem以及采集放射源现场信息的视频采集设备通过 USB接口相连通信，3G Modem通过无线通讯方式将数据传给管理人员的手机。所述的无线传感网络为网状网，网络可以通过多级跳的方式通信。所述无线传感器网络的ZigBee节点还通过串口共享器连接有移动机器人。由于上述技术方案运用，本技术与现有技术相比具有的优点是1、由于放射源辐射量信息传输采用无线方式，避免了信号长距离传输可能受到的干扰；2、设计合理、安装方便、成本低，可以达到节能的目的。3、本技术采用3G技术，将3G移动网络和固网视频监控结合起来，能够弥补传统固网视频监控的不足。通过3G Modem对包括视频信号在内的数据进行传输，有效地提高的放射源监控系统的监控能力。4、本技术在通过远程无线控制移动机器人，以达到快速、准确、安全地进入待监测的放射源区域，避免了工作人员进入待监测区域带来的众多危害。综上所述，该技术布设方便、成本低，能耗小，不仅能监测放射源测量数据，还能无线传输视频信号，并能远程控制移动机器人进入放射源待测区域，大大提高了放射源感知、监控系统的监控能力。附图说明图1为本技术的工作原理图；图2为ZigBee节点、辐射量监测仪、GPS模块连接示意图；图3为ZigBee节点、辐射量监测仪、移动机器人连接示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及实施例对本技术作进一步描述图1所示的一种基于传感网的放射源感知监控管理系统，包括用以采集放射源信息的无线传感器网络以及监控管理系统。其中监控管理系统由监控室及监控中心构成。 无线传感器网络作为监控现场，可根据实际情况布设一个或多个。所述的无线传感器网络包括ZigBee协调器，与ZigBee协调器连接的ZigBee路由器，与ZigBee路由器连接ZigBee 节点。监控室包括与ZigBee协调器通信连接的上位监控机，上位监控机通信连接有应用服务器、IE浏览终端和报警器。监控室通过装有路由器、防火墙的Internet网络与监控中心通信，监控中心也设有应用服务器、IE浏览终端和报警器。如图2所示辐射量监测仪、GPS模块通过串口共享器与ZigBee节点双向连接并固定安装在放射源上。辐射量监测仪实时监测辐射量是否超标，若监测到辐射量超标，则辐射量监测仪将发出报警声，同时辐射量监测仪通过串口将辐射量数据传给ZigBee节点；GPS 模块定时将GPS数据通过串口发送给ZigBee节点，再由ZigBee节点将辐射量数据和GPS 数据打包经由ZigBee路由器发送给ZigBee协调器，ZigBee协调器将GPS数据发送给上位监控机。同时，GPS模块通过内置的GSM模块将GPS数据通过移动通信网络传送给指定用户的手机。ZigBee协调器通过串口将辐射量数据和GPS定位信息打包传给上位监控机，经上位监控机的数据处理模块对其进行处理，决策是否给报警器发送报警指令。在需要感知放射源的场合，如图3所示辐射量监测仪可以通过串口共享器与 ZigBee节点双向相连，ZigBee节点也通过串口共享器与移动机器人双向相连，辐射量监测仪和ZigBee节点均固定在移动机器人上，ZigBee节点与ZigBee协调器之间通过如图1所示的网状网相连。ZigBee协调器和节点采用具有定位功能的CCM31模块。上位监控机与 ZigBee协调器通过串口双向连接，通过ZigBee协调器可以对多个移动机器人进行无线远程控制，以控制其进入待监测的放射源区域，避免工作人员进入待监测区域带来的众多危害。视频采集设备每天M小时不间断地采集监控现场的视频画面并存储，一旦发生报警，监控室内的上位监控机将抓拍当时的监控现场照片，上位监控机可启动3G Modem, 3G Modem通过3G无线网络与3G手机或远程端监控计算机的视频输入接口相连，将现场照片和 /或视频通过3G无线网络传给指定管理员的3G手机或远程端监控计算机。如图1所示，3G Modem与上位监控机通过USB接口双向连接。视频监控设备与上位监控机通过USB接口双向连接。如图1所示，本系统采用了 B/S和C/S相结合的方法，监控室内的上位监控机的监控软件采用C++BUilder 6开发工具开发，用以对监控现场的监测和控制。监控室数据通过 Internet网传送至监控中心，监控中心通过浏览器就可以实现对放射源的监控，系统采用 SQL krver数据库，设计了相关数据表。权利要求1. 一种基于传感网的放射源感知监控管理系统，其特征是该系统包括用以采集放射源信息的无线传感器网络以及装载有监控管理系统的上位监控机，所述的无线传感器网络包括ZigBee协调器，与ZigBee协调器连接的至少一个ZigBee路由器，与每个ZigBee路由器连接的至少一个ZigBee节点，ZigBee节点通过串口共享器还连接有检测放射源辐射量的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于传感网的放射源感知监控管理系统，其特征是该系统包括：用以采集放射源信息的无线传感器网络以及装载有监控管理系统的上位监控机，所述的无线传感器网络包括ＺｉｇＢｅｅ协调器，与ＺｉｇＢｅｅ协调器连接的至少一个ＺｉｇＢｅｅ路由器，与每个ＺｉｇＢｅｅ路由器连接的至少一个ＺｉｇＢｅｅ节点，ＺｉｇＢｅｅ节点通过串口共享器还连接有检测放射源辐射量的监测仪和定位放射源位置的ＧＰＳ模块，ＺｉｇＢｅｅ协调器与所述的上位监控机通过串口通信。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱伟江，宋志强，方武，孙力群，曹振华，
申请(专利权)人：苏州经贸职业技术学院，
类型：实用新型
国别省市：32