环境参数采集模块在核仪器中的嵌入设计
基于嵌入式系统的环境监测与数据采集系统设计与实现
基于嵌入式系统的环境监测与数据采集系统设计与实现随着科技的不断发展，嵌入式系统在各行业中的应用越来越广泛。
在环境监测领域，嵌入式系统也扮演着重要的角色。
本文将介绍基于嵌入式系统的环境监测与数据采集系统的设计和实现。
一、系统介绍该系统主要由传感器节点、网关节点和服务器三部分组成。
传感器节点负责环境数据采集，包括温度、湿度、气压、光照等；网关节点负责与传感器节点通信，将采集到的数据传输到服务器；服务器负责数据处理和展示。
整个系统采用无线传输方式，使得数据采集更加便捷和高效。
二、硬件设计1.传感器节点传感器节点主要由传感器、微处理器、无线通信模块和电源供应模块构成。
传感器负责采集环境数据，微处理器对采集到的数据进行处理和存储，无线通信模块通过无线信号与网关节点通信，电源供应模块为整个节点提供电源支持。
2.网关节点网关节点主要由微处理器、无线通信模块和电源供应模块等组成。
其主要作用是接收来自传感器节点的数据，并通过无线信号将数据传输到服务器。
在传输过程中，网关节点需要对数据进行解包和加密，保证数据的安全性。
3.服务器服务器主要由计算机、数据库和Web服务器构成。
其任务是接收来自网关节点的数据，并对其进行处理和存储，同时生成相应的报表和图表，方便用户查看和分析。
同时，服务器还需要支持Web应用程序，允许用户通过浏览器访问系统并查看数据。
三、软件设计1.传感器节点传感器节点的软件设计主要包括数据采集和处理模块、数据存储模块和通信模块。
数据采集和处理模块负责采集传感器数据并对其进行初步处理，将处理后的数据存储到本地存储器中；通信模块与无线通信模块配合工作，负责将采集的数据发送到网关节点。
2.网关节点网关节点的软件设计主要包括通信模块、数据解析和加密模块和数据上传模块。
通信模块需要与传感器节点和服务器进行通信，将从传感器节点收集来的数据发送到服务器，并从服务器接收指令；数据解析和加密模块负责对从传感器节点收集来的数据进行解析和加密，保证数据的安全性；数据上传模块负责将解析过后的数据上传到服务器。
基于μC／OS-Ⅱ的嵌入式数据采集仪的设计与研究
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全 的首要前提 和保 障 ， 是激 烈 市场 竞 争 中企 业 降低 生
产 成本的主要 努力方 向 。而且许 多 大型 的机械设 备价 格昂贵 ， 一旦发 生 故 障 ， 会 造 成 巨大 的 经 济损 失 ， 将 冈 此 对这些设 备进 行 状 态 检 测 及 故 障 诊 断 是 非 常 必要 的， 机组设 备 町作 为状态检 测 和诊断 的信 号多 种多样 ，
中图分 类 号 ： ２ ４ 文 献标 识码 ： 文章 编号 ：６ ２２ ９ （ ０ ６ ０ ０ ７０ ＴＰ ７ Ａ １ ７ — ６ ８ ２ ０ ）４０ ５ — ３
现代 化 业 中设 备集成 度和 Ｉ动化程 度 的快 速提 Ｉ ： ； １
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重 要的理论 意义和实 际的工程应 用价值 。
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（ ） 控 制 器 Ｃ８ ５ Ｆ（ ０ 一 微 ０ｌ ） ２
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一
推 出的 一 种 混 合 信 号 ｓ ） 型 ８位 片 机 。它 属 于 （Ｃ Ｃ ０１ ８ ５ Ｆ系列 中的 Ｆ ２ ０ ｘ子 系 列 。其 性 能 价 格 比在 目 前应 用 领域极 具 竞争 力 ］ 。
EAST嵌入式数据采集系统设计
EAST嵌入式数据采集系统设计朱应飞;罗家融;李实【摘要】介绍了EAST核聚变装置中嵌入式数据采集系统的设计,该系统基于FPGA和ARM技术,集成信号调理、数据采集和数据处理于一体,便于放置于实验现场进行采集,具有较高的集成度和便捷性.同时,针对聚变实验的稳态运行,该系统引入了时间片技术,实现了长时间采集和数据实时传输.%The embedded data acquisition system for the Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) was designed. This system is based on the FPGA and ARM technology, integrates signal conditioning, data acquisition and processing into the single board, and provides a high integration and portability level architecture. At the same time, the "time sliced" technology is introduced into the software system for providing a continuous acquisition and quasi real-time data transferring capability.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2012(046)007【总页数】4页(P893-896)【关键词】数据采集;嵌入式系统;实时;托卡马克【作者】朱应飞;罗家融;李实【作者单位】中国科学院等离子体物理研究所,安徽合肥230031;中国科学院等离子体物理研究所,安徽合肥230031;东华大学理学院,上海200051;中国科学院等离子体物理研究所,安徽合肥230031【正文语种】中文【中图分类】TP368EAST是中国科学院等离子体物理研究所研制的全超导线圈的托卡马克，其目标是实现1 000 s的等离子体放电。
基于ARM9的环境监测系统数据采集模块的设计与实现
3、存储模块
为了能够保存和回溯采集到的数据，我们设计了一个存储模块，包括一个非 易失性存储器（如EEPROM）用于保存实时数据，和一个可扩展的闪存（Flash Memory）用于保存历史数据。
4、通信模块
为了实现远程数据传输和控制，我们设计了一个通信模块，支持GPRS、蓝牙 或WiFi等无线通信协议。这些协议使得我们能够将采集到的数据实时传输到远程 服务器或云平台。
用进行开发，例如图像采集、图像处理、数据存储等。
ARM9在图像采集系统设计的局限性
虽然ARM9在图像采集系统设计中具有广泛的应用，但也存在一些局限性。首 先，ARM9处理器的计算能力相对较弱，对于复杂度较高的图像处理算法可能存在 性能不足的问题。其次，ARM9处理器的功耗相对较高
，对于长时间连续运行的嵌入式系统来说，电源供给和散热问题需要得到更 好的解决。最后，ARM9处理器的成本相对较高，对于一些成本控制要求严格的场 合可能不适用。
三、性能评估和测试
在完成模块的设计后，我们进行了详细的性能评估和测试。我们模拟不同的 环境条件，对传感器进行了长达一年的实时监测和数据采集。测试结果显示，本 设计的数据采集模块在各种环境条件下表现稳定，数据的准确性和实时性均达到 了预期的要求。
我们也对通信模块进行了测试，确保了在各种环境下都能可靠地进行数据传 输。
基于ARM9的环境监测系统数据采集 模块的设计与实现
目录
Hale Waihona Puke 01 一、硬件设计03 三、性能评估和测试
02 二、软件设计 04 参考内容
随着嵌入式技术的不断发展，越来越多的设备被嵌入到我们的生活和工作中。 其中，基于ARM架构的嵌入式系统因其高效能和低成本，正被广泛应用在许多领 域，尤其是在环境监测系统中。本次演示将探讨如何设计和实现一个基于ARM9的 环境监测系统数据采集模块。
基于嵌入式NT结构的环境监测仪器
.
引言
目前， 国内的环境监测仪器尚未形成一个产业， 产
部件的复杂程度的增加以及网络应用的发展， 仪器还 面临着越来越冗长的数据存储与传输， 这样一来不但 程序上实现起来非常困难， 延长了仪器开发时 间， 而 且面对着这 么多 的任务， 稍有编 程不 慎， 就会 使 JIL 系统无法很好协调任务间的相互调用， 甚至造成系统 不稳定或崩溃。 提出将嵌入式多任务操作平 台应 用到监 测仪器 中， 虽然已经不是一个新的话题， 但是对嵌入式 *+ 应 用的介绍还很少。每一个操作系统都有其相应的功能 特点及应用领域， 本文作者认为监测仪器的设计对系 统的稳定性和附加设备的兼容性有很高的要求。嵌入 恰能很好的满足以上条件。 式 *+ 有其特有的优点，
监测仪器为例， 阐述了嵌入式 *+ 的性能和特点。 关键词 !"#$%&’$ +,- -./-00-0 *+ 1-22 .-3 3,- 45673896:2 ;-<58;-.-63= 94 .90-;6 8605=3;8:2 0-3-7386> 86=3;5.-63= /-7:5=- 83 4-:35;-= ?91-;452 ?;97-==86> 7:@
品的整体技术含量还不是很高， 没有能够将最新的软 硬件技术、 在线仪器的网络技术特点等引入到仪器设 备的设计制造当中， 与国外一些较为先进的环境监测 仪器相比， 在设计原理与性能， 可靠性与工艺结构等方 面， 还存在明显的不足之处， 因此不能很好的满足当前 环保领域对环境检测仪器的需求。
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问题的提出
万方数据
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《自动化仪表》 第 !# 卷第 # 期
!$$" 年 # 月 每个运行的应用程序配置私有的存储空间， 内核文件 也是独立于其它子系统之上， 这就意味着即使某个应 用程序出现了错误， 也根本不会影响到整个系统或者 其它程序的运行， 从而保证了系统的稳定性。 32328 网络特性 该仪器作为一个在线的实时废水检测仪器， 它要
核辐射检测机器人系统设计与实现
核辐射检测机器人系统设计与实现引言核辐射检测在核电站、核废料处理场等高辐射环境中至关重要。
为了减轻人类在辐射环境中的工作压力，提高辐射环境的作业效率，本文设计并实现了一种核辐射检测机器人系统。
该系统基于嵌入式系统和机器人技术，集成了多种传感器和执行器，可在复杂环境中自动完成辐射测量、环境感知、自主导航等任务，为辐射环境的监测和管理提供了新的解决方案。
系统总体设计核辐射检测机器人系统主要由机器人平台、传感器模块、控制模块和电源模块等组成，总体结构如图1所示。
图1 核辐射检测机器人系统总体结构1. 机器人平台机器人平台是整个系统的载体，负责实现机器人的移动、姿态调整等功能。
本文采用轮式机器人，具有结构简单、稳定性好、维护方便等优点。
2. 传感器模块传感器模块包括辐射传感器、环境传感器和视觉传感器等。
辐射传感器用于测量环境中的辐射剂量，包括伽马剂量率和中子剂量率；环境传感器用于感知环境参数，如温度、湿度、气压等；视觉传感器用于获取周围环境的图像信息，为自主导航提供参考。
3. 控制模块控制模块是整个系统的核心，负责实现机器人的运动控制、传感器数据采集和处理等功能。
本文采用嵌入式控制系统，具有体积小、功耗低、可靠性高等优点。
4. 电源模块电源模块为整个系统提供电力支持。
为了保证系统的稳定性和续航能力，本文采用高容量锂电池作为电源。
系统实现1. 硬件实现硬件实现是系统开发的关键环节之一。
本文采用Arduino 作为主控板，通过扩展板连接各种传感器和执行器。
具体硬件配置如下：* 主控板：Arduino UNO* 轮式机器人：2轮差动式* 辐射传感器：GM计数管* 环境传感器：DHT11、BMP280* 视觉传感器：OV7670* 嵌入式控制系统：STM32F103C8T6* 电源模块：12V 5Ah锂电池2. 软件实现软件实现是系统实现的核心环节之一。
本文采用C语言编写控制程序，通过串口通信与上位机进行数据传输。
嵌入式并行采集系统的优化设计
２ ．北京 科技 大学 计 算机科 学与技 术 系，北 京 １０ ８ ） ００３
摘 要 ： 了及 时准确 地监 测 工 业设备 和 ５ 业环 境 中 的重要 参数 指 标 ， 出了一种 基 于 Ｆ Ｇ 为 － 提 Ｐ Ａ的嵌 入 式 高速 并行 数据 采 集 系统 的优 化设 计 方案 。对 ＿ 作原 理 进行 了分析 并提 出了总体 方案 ， 此基础 上 ， Ｔ － 在 着重 实现数 据采 集 系统的软 硬件 紧密结合 ，
关 键 词 ： 场 可 编 程 门 阵 列 ； 监 测 系统 ； 嵌 入 式 系 统 ； 并 行 采 样 ； 高速 数 据 采 集 现
中图法 分类号 ： Ｐ ３ Ｔ ３５
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ：０ ０７ ２ ２ １） ５１２ —４ １０ —０４（０ １ ０—６２０
Ｏｐ ｉ ｚ ｄ ｄ ｓｇ ｆ ｍｂ ｄ ｅ ａ ａｌｌ ａａａ ｑ ｉｉ ｏ ｙ ｔ ｍ ｔ ｍｉｅ ｅ ｉｎ ｏ ｅ ｅ ｄ ｄｐ ｒ ｌ ｔ ｃ ｕ ｓｔ ｎ ｓ ｓｅ ｅｄ ｉ
１２ ２ １， ｏ． ， ｏ 计 算 机 工 程 与 设 计 Ｃ ｍ ｕ ｒ ｎ ｉ ｅｎ ｄ ｅｉ ６２ ０ １ Ｖ １ ２ Ｎ ． ３ ５ ｏ ｐｔ ｇ ｅｒ ｇ ｎ ｓ ｎ ｅＥ ｎ ｉ ａ Ｄ ｇ
嵌入式并行采集系统的优化设计
王 浩森 王 沁 张 晓彤 郭 嵩 ， ， ，
Ｗ Ａ ｏｓｎ， ＷＡ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ， Ｚ ＮＧ ａ — ｎ ＧＵＯ Ｓ ｎ ＮＧＨａ —ｅ ＮＧ Ｑｉ ＨＡ Ｘｉｏｔ ｇ， ｏ ｏ ｇ
（．Ｉｆｒ ｔ ｎＴ ｃ ｎ ｌｇ ｎｅ，Ａ Ｃ Ｓ ｅ ｙ ｎ ｒ ｅ ｇｎ ｓａｃ ｎ ｔｕｅ Ｓ ｅ ｙ ｎ １ ０ ５ １ ｎｏ ｍａｉ ｅ ｈ ｏｏ ｙＣｅ ｔｒ ＶＩ ｈ ｎ ａ ｇＡｅｏ ｎ ｉｅＲｅｅ ｒｈＩｓ ｔｔ， ｈ ｎ ａ ｇ １０ １ ，Ｃｈｎ ； ｏ ｉ ｉａ
基于DSP 和嵌入式系统的便携式数据采集分析装置设计
基于DSP和嵌入式系统的便携式数据采集分析装置设计刘东亮，焦彦军，张新国（华北电力大学电气工程学院继电保护与安全控制技术研究所，河北保定071003）摘要：介绍了一种以数字信号处理器DSP和嵌入式计算机为核心的便携式数据采集分析装置。
该装置集数据采集和数据分析功能于一体，能快速有效的记录电力系统稳态数据以及故障前后的暂态数据，实现高速数据采集、存储，并提供多种数字信号处理工具，对采集信号进行综合分析，提取有用的特征分量，作为现场人员分析故障和进行调试的有利依据。
装置硬件结构简洁紧凑，方便现场使用，软件功能强大，可扩充性好，是电力系统调试与事故分析的良好工具。
关键词：嵌入式计算机；PC/104；Linux；数字信号处理技术0引言在我国220kV～500kV电压等级的系统由于其运行涉及系统稳定及系统电压频率崩溃等系统级的异常情况,必须安装专门的故障录波装置。
而中低压系统由于电压等级较低，系统结构复杂，一般没有专门的录波设备。
[1]因此，当低压系统发生故障或不正常工况时，运行人员无法得到现场实测数据，难以对故障或不正常运行状况进行合理的分析，也就不能对电力系统的各种异常做出正确的判断。
便携式的数据采集分析装置可以应用在不同电压等级的系统中，解决了低压系统没有录波设备的问题。
装置能够根据启动条件自动记录系统的稳态数据和故障暂态数据，并且具有强大的信号分析功能。
当进行系统调试或要对电力系统的有较高故障的局部进行测量和分析时，可以方便的将装置装设到现场，采集信号并对数据进行分析。
由于DSP和嵌入式计算机的处理能力都非常强，装置能保证较高的测量精度并提供比较全面的信号分析功能。
同时可以根据需要，调节装置的采样频率，完全满足电力系统的暂态电气信号的录制分析的要求。
1装置的整体结构本装置集数据采集与数据分析功能与一体，整体结构如图1所示。
数据采集包括模拟量和开关量采集；数据分析模块负责对上传的数据进行详细的计算和分析，提取现场人员所需要的信息，从而为电力系统的故障分析提供有力的依据。
嵌入式系统在环境监测中的应用
嵌入式系统在环境监测中的应用嵌入式系统（Embedded System）是一种专门设计和开发用于特定应用领域的计算机系统。
它通常被嵌入到其他设备中，以提供实时计算和控制功能。
在环境监测方面，嵌入式系统发挥着重要的作用。
本文将探讨嵌入式系统在环境监测中的应用，并分析其优势和挑战。
一、嵌入式系统在环境监测中的应用介绍随着环境问题的日益凸显，环境监测变得越来越重要。
嵌入式系统可以通过传感器网络实时获取环境数据，并对其进行监控和控制。
其应用范围广泛，包括空气质量监测、水质监测、噪音监测、温湿度监测等。
1. 空气质量监测嵌入式系统可以搭载气体传感器，实时监测空气中的各种污染物浓度。
通过定位技术和数据传输技术，可以实现多点同时监测，并将数据传输至中央服务器进行分析和处理。
这种应用方式可以提前发现和预防环境污染问题，为环境保护提供便利。
2. 水质监测在水质监测中，嵌入式系统可以搭载水质传感器，实时监测水体PH值、浊度、溶解氧含量等关键指标。
通过无线通信技术，监测数据可以实时传输至远程服务器，进行水质评估和预警。
这对于保护水资源、预防水质污染具有重要意义。
3. 噪音监测利用嵌入式系统进行噪音监测可以在城市规划、交通管理、工地施工等领域发挥重要作用。
通过嵌入式设备的部署，可以实时收集噪音数据，并对其进行分析和处理。
这有助于实现城市噪音的监管和控制，提高居民的生活质量。
4. 温湿度监测嵌入式系统可以搭载温湿度传感器，监测室内外的温度和湿度。
这对于环境控制、气象预测等方面都具有重要意义。
通过嵌入式系统的智能算法，可以实现温湿度数据的实时监测和控制，提高室内外环境的舒适度。
二、嵌入式系统在环境监测中的优势嵌入式系统在环境监测中具有以下优势：1. 实时性：嵌入式系统能够实时获取环境数据并进行实时处理，能够快速响应环境变化。
2. 灵活性：嵌入式系统可以根据实际需求进行定制和设计，能够适应不同环境监测场景的要求。
3. 稳定性：嵌入式系统通常采用专门的硬件平台和实时操作系统，能够提供稳定可靠的运行环境。
LabVIEW虚拟仪器设计与创新
LabVIEW虚拟仪器设计与创新LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种用于设计和控制虚拟仪器的开发环境软件。
它由美国国家仪器公司（National Instruments）开发，并广泛应用于各个科学和工程领域。
LabVIEW虚拟仪器设计与创新使得仪器设计更加灵活和创造性，有助于提高实验效率和效果。
一、LabVIEW的基本原理LabVIEW以图形化编程为基础，使用G语言（Graphical Language）进行程序设计。
用户可以通过图形界面直观地创建虚拟仪器的前端界面和后端控制逻辑。
LabVIEW的核心概念是虚拟仪器（Virtual Instrument），将传感器、数据采集卡、执行器等仪器元件的功能和控制集成到计算机内，使用软件来模拟实际仪器的工作原理。
LabVIEW的开发环境包括前端界面设计窗口、控制逻辑编辑器和结果显示窗口等。
前端界面设计窗口提供了各种用于交互的控件，如按钮、滑块、文本框等，用户可以根据实际需要自由设计界面。
控制逻辑编辑器用于编写程序的执行逻辑，用户可以通过连接不同的函数模块来实现数据处理、算法运算和仪器控制等功能。
结果显示窗口用于实时显示实验结果或者数据分析图表。
二、LabVIEW在实验中的应用1. 数据采集与处理LabVIEW可以实时采集各种传感器产生的信号，并进行实时处理和分析。
例如，在物理实验中，可以通过连接温度传感器、压力传感器和光电传感器等，实时测量并分析温度、压力和光强等参数的变化。
LabVIEW提供了丰富的数据处理函数和算法模块，可以进行数据滤波、傅里叶变换、曲线拟合等操作，方便用户进行实验数据的后续处理和分析。
2. 仪器控制与自动化LabVIEW可以与各种仪器设备进行连接和通信，并实现对其的控制和操作。
例如，在化学实验中，可以通过与电子天平、PH计、实验室设备等的连接，实现对实验参数的监测和调控。
核安全级DCS_模拟量I
INDUSTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY行业科技0 引言核安全级DCS主要用于核电厂的控制和保护，确保反应堆、人员和环境安全，对于反应堆安全可靠运行具有重要意义。
其中具有多个采集/输出通道的模拟量输入输出（I/O）模块对控制保护等安全功能执行方面具有基础性作用，是实现系统内机柜通信、就地设备控制等的重要组成部分[1]，在核安全级DCS系统的出厂调试工作中，必须对此类模拟量I/O模块的模拟量采集/输出通道进行精度校准。
现有的精度校准工作以手动为主要方式，存在执行步骤多、耗时长及易引入人因失误等问题。
利用计算机技术和自动化技术实现自动化校准，提高校准工作的执行效率，减少设备调试过程中的人因失误，对于保障核安全级DCS可靠供货具有重要意义。
1 技术现状核安全级DCS模拟量I/O模块是一种通过微控制器控制一个或者多个ADC或者DAC芯片按照上级控制单元从通信总线发来的指令，进行模拟量的采集或者输出工作的电路模块。
在进行通道校准时，工作人员使用具有电气量采集和输出功能的仪表，手动将仪表和待校准模块的模拟信号采集/输出通道（ADC或者DAC的模拟量电路接口）连接起来，从带有GUI交互界面的上位机，向模块微控制器发送校准指令，手动控制仪表给出输入通道在该校准指令下所需的采集信号或者测量输出通道输出的电气量，以此完成仪表和模拟量I/O模块的交互过程，实现校准功能。
该方法具有速度慢、效率低等一系列劣势，对于具有多通道、校准模式复杂的模拟量I/O模块而言，工作量核安全级DCS模拟量I/O模块自动校准系统设计赵洋 张睿严 陈起 雷敏杰 何晋宇中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，四川 成都 610213作者简介：赵洋，工程师，主要研究方向为仪表与控制。
科技视界SCIENCE & TECHNOLOGY VISION大，重复劳动率高，人为计算校准位点对应的校准指令还存在计算失误和命令误输入的风险。
由nRF905构成的实验室环境数据采集系统
图1 系统原理框图
2 系统硬件设计方案 2.1 主机设计方案
主机主要接收各采集节点传送回来的数据,同时 主 机
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2018 年第3 期
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也可以选择某个节点进行强制回传数据,主要由无线 收 发 模块 nRF905、中央处理模块 STC12C5A60S2、液晶显示 器 NOKIA5110、电 源 模 块 等 组 成 。
Keywords:nRF905;environmentaldatacollection;laboratory monitoring;environmentaldata;wirelessreceivingandreceiving;acquisition node
引言
实验室内部的环境数据对于实验室安全监督和管理有 着重要的意义,本系统 通 过 对 实 验 室 环 境 数 据 的 实 时 采 集 可以监测 实 验 室 的 各 项 环 境 数 据,如:温 度、湿 度、可 燃 气 体 、有 害 气 体 等 。 系 统 由 各 数 据 采 集 节 点 和 总 机 构 成 ,各 数 据采集节 点 通 过 nRF905 无 线 收 发 模 块 将 数 据 发 送 到 主 机,巡查人员可以在主 机 界 面 上 看 到 实 验 室 环 境 数 据 的 各 项指标。目前,大部分的 实 验 室 安 全 监 管 还 是 靠 人 力 去 巡 查,这样做效 率 低,且 不 能 实 时 做 到 环 境 数 据 的 采 集 和 监 控 ,尤 其 是 出 现 安 全 事 故 时 ,人 力 巡 查 人 身 安 全 会 受 到 一 定 的 威 胁 ,通 过 无 线 的 数 据 传 输 可 以 避 免 这 种 情 况 的 发 生 ,同 时 可 以 采 集 实 验 室 内 部 的 多 个 环 境 数 据 ,效 率 高 。
场所环境剂量率仪通信模块
场所环境剂量率仪通信模块发布时间：2023-03-28T03:24:04.232Z 来源：《中国科技信息》2023年第1月第1期作者：符辰江[导读] 在核电辐射监测仪表中应用先进的无线通信技术，破除数据孤岛、实现所有辐射监测仪表的系统连接,文章介绍了一种基于场强测量和核辐射监测数据融合的新型核辐射监测仪器。
符辰江西安中核核仪器股份有限公司摘要：在核电辐射监测仪表中应用先进的无线通信技术，破除数据孤岛、实现所有辐射监测仪表的系统连接,文章介绍了一种基于场强测量和核辐射监测数据融合的新型核辐射监测仪器。
通过将现场监测设备采集到的信号与计算机系统进行信息交换,可以实时获取核电站周围环境的电磁辐射水平;同时,还能够对核放射性物质浓度值进行远程控制,并且可根据实际情况调整输出功率。
文中主要阐述了基站通信模块的工作原理以及其关键技术。
关键词：环境剂量率；通信模块；设备研究引言近些年来随着无线通信技术的迅猛发展，以及在消费、工控领域的落地应用，使我国整体社会生活的方方面面展现出了前所未有的便捷性和数字化。
但是，目前国内外核电厂监测仪表通信手段仍主要以局部有线通信方式为主，辐射监控系统整体通信业务的数字化智能化水平较低，与国家数字中国的战略发展要求仍有差距。
为了解决这一问题,中国原子能科学研究院于2016年开始研发并生产出一种基于场景感知的便携式现场测量仪器(以下简称“场所环境剂量率仪”)。
该装置采用了高性能嵌入式处理器、高速数据存储技术及先进的工业以太网交换机等硬件设施组成;通过对环境中各类气体、粉尘浓度及其他污染物浓度的实时在线检测,可实现对设备运行状态的远程控制和管理。
在实际工程应用中,场所环境剂量率仪可根据需要选择不同类型的传感器来完成相应的测量任务,如感烟探测器或烟气分析仪。
由于其测量精度高且成本低,已经成为环境监测领域不可或缺的重要工具。
因此,研究人员针对场所环境剂量率仪的关键技术进行深入研究[1]。
基于ARM嵌入式技术的室内环境参数采集系统设计
基于ARM嵌入式技术的室内环境参数采集系统设计
樊清; 陈一民
【期刊名称】《《可编程控制器与工厂自动化(PLC FA)》》
【年(卷),期】2008(000)005
【摘要】本文论述了应用具有实时仿真和嵌入式跟踪功能的16位ARM微控制器LPC2134芯片作为主芯片所设计的室内环境数据采集系统硬件电路、通信协议,介绍了上层监控软件。
该系统用于对空调室内房间的温湿度和空调系统参数进行采集,为建立室内房间空调负荷模型提供支持。
【总页数】3页(P93-95)
【作者】樊清; 陈一民
【作者单位】北京研华科技有限公司; 北京建筑工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP311
【相关文献】
1.基于蓝牙技术的生理参数采集系统设计 [J], 何史林;陈广飞;应俊
2.基于ARM嵌入式技术和模糊控制的光学调制系统设计 [J], 赵舒迪;徐熙平;王维
3.基于ARM嵌入式技术的变压器油气状态监测系统设计 [J], 罗建军
4.基于物联网技术的室内环境在线监测系统设计 [J], 童耀南; 王欣; 曹鹂晨; 李金桂
5.基于LoRa技术的室内环境监测及智能调节系统设计 [J], 周成状;王琪
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实意 义 ， 同时也便 于综合分析处理 ， 具有高灵敏 度、 将 低干 扰 、 易于 安装等 特 点的温湿 度传感 器 、 风速 风
向传感 器 、 量传感器嵌入到 以 Ｍ Ｐ ３ Ｆ ６ 雨 Ｓ ４ ０ １ ９为 核心 的核 仪器 中， 实现 了环境 参数 的采集 ， 且在 介绍 并 了各传感 器原理 的基础上 ， 将单片机与传感器之 间的通信 方式 以及 软硬件 设计 做 了详 细说 明。实验证 明， 该设计方 法是可行的 ， 仪器完 全可以达到在核探测领域 中应 用的要求 。 关键 词 ： 环境 采集模块 ； 传感器 ； 核辐射测量 仪
受水 平 风力 作 用 而旋 转 时 ， 过 活轴 转 杯 在狭 通
系列 的计 算后得 出温湿 度 以及露 点等参 数 。而
缝光耦 中的转动 ， 输出频率的信号 ； 风向传感器 的变换器采用精密导电塑料 电位器 ， 当风 向发 生变化 ， 尾翼转动通过轴杆带动 电位器轴芯转 动， 从而在 电位器 的活动端产生变化的电信号 输 出。 由于我们 选用 的型号输 出信 号 为 ０～ Ｖ ５ 的电压信 号， 我们采用 了串行 数据 传输 的 故 Ａ Ｄ芯片 Ｔ Ｃ ５９ 因为我们测量的模拟信号最 Ｌ １４ ，
成 。 换 器 为 多 齿 转 杯 和 狭 缝 光 耦 。 风 杯 转 当
３３ ５
收稿 日期 ：０ ０—１ —１ ２１ １ ９
作者简介 ： 晓书 （ ９４一） 男 ， 苏 １８ ， 南华 大学 辐射 防护 与环境保护专业硕 士 研究生 ， 事核 辐射探 测 方面 从
的研究 。
图 １ 仪 器 整 体 框 图
核仪器 中采用环境采集模块的嵌入设计。在现
场 应 用 中核 仪 器 对 环 境进 行 探 测 ， 定 环境 中 确
２ 环境 参数 采集模块设 计
２ １ 传 感器 的选 取 及工 作原 理 ．
放射性状况 ， 再结合环境采集模块给 出的温湿 度、 风速 风 向 、 雨 量 等 数据 ， 降 经过 计 算 机 分 析
平台， 完成 对 此 区域 的综 合测 量 。
温 湿 度传 感器 选用 数字 型插 针式 的温湿度 传感 器 Ｄ ６ 该 传 感 器把 传 感 元 件 和信 号 处 ＨＴ５， 理集 成 起来 ， 出全 标 定 的数 字 信 号 。此 传 感 输 器 包 括一 个 电 容性 聚 合 体测 湿 敏 感 元件 、 个 一 用 能 隙 材 料制 成 的测 温 元件 ， 并在 同一 芯 片上
１ 仪 器 硬 件 电路 总体 介绍
环境参数 采集 系统 由测 量温湿 度 的传 感
器 ， 量 风 速 风 向 的传 感 器 和测 量 雨 量 的传 感 测
器 组成 ， 片 机 则 采 用 ＭＳ ４ ０ １ ９ 此单 片 机 单 Ｐ３ Ｆ ６ ，
与 １位的 Ａ ４ Ｄ转换器 以及 串行接 口电路实现
目前 的仪器 在众 多 的 核辐射 测量 中难 以实 现将
所得成千上万的测点数据与周围的环境信息 自 动 联系 起来 的功 能 。这 不利 于处 理与 周 围环境
息 息相 关 的数 据 ， 不 利 于基 于此类 数据 所 做 也 出的决 策 的可 靠 性 。因 此 ， 为使 测 得 的数 据 更 具 有科 学 价 值 以及 现 实指 导意 义 ， 文 提 出在 本
引脚 多 且 功 能 强 大 。程 序 下 载 采 用 ｍ Ｇ 下 载 ， 片机 复 位 方 式 为 硬件 复 位 ， 电平 有 效 。 单 低 具体 硬 件 框 图 如 图 １所 示 。 单 片 机 发 出 指 令 后， 仪器 进行 相 应 的辐射 量测 量 ， 同时单 片机再 通 过并 口转 串 口程 序 传 给各 个 传 感 器 ， 由传 感 器开 始 测量 环境 数 据 ， 当仪器 停止 测 量时 ， 对 将 辐 射 量数 据 与环 境 数 据 进行 统 一 接 收 ， 最后 显 示在 液 晶屏 上 ， 发送 到 Ｐ 或 Ｃ机 上 显示分 析 。
中图分类号 ： Ｔ Ｌ８ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ： ０５ －９４ ２ １ ） ３ ３ ５０ ２ ８０ ３ （ ０ １ ０ － ３ －３ ０
近年 来 ， 核仪 器 广 泛 应 用 于军 事 、 医疗 、 工 业、 农业 、 质 调查 、 学研究 和 教学领 域 ， 而 地 科 然
苏 晓书 ， 肖德 涛 杨彬 华 ，
（． １ 南华大学核科学 技术 学院 ， 湖南衡 阳 ４ １０ ；． ２０ １２ 中核 （ 北京 ） 核仪器厂 ， 北京 １０ ７ ） ０ １６
摘要： 为了有效地把测点的周 围环境 状况信 息记 录在核 辐射 测量 仪 内部 ， 测量 的数 据更 具有现 使
大为 ５Ｖ， 因此 Ａ 芯 片 的 Ｒ Ｆ＋接 ＋５Ｖ， Ｄ Ｅ 而
风速传感器则输出脉 冲， 单片机只需要对采样 时间内传感器输出的脉冲数进行计数 ， 然后再 通过计算公式得到风速值； 风向传感器输 出的 值为模拟量 ， 本设计 中采用 了串行数据传输方 式的 Ａ Ｄ芯 片来 将 模 拟量 转换 为数 字量 ， 后 然 再交给单片机处理。最后测量降雨量的传感器 也是输出脉冲数 ， 每输出一个脉冲数就代表Ｏ １ ．
无 缝连 接 。因此 该 产 品具 有 品质 卓越 、 超快 响
应、 抗干扰能力强 、 极高的性价 比等优点。 风速 风 向传 感 器 选 用 Ｐ ０ Ｓ 该 产 品 由 Ｈ１Ｏ Ｘ，
风速 和风 向传感 器 组成 。风 速传 感器 的感应 元 件是 三 杯 风 组 件 ， 由三 个 碳纤 维 风 杯 和 杯架 组
第３ １卷
２１ 年 ０１
第 ３期
３月
核 电子学 与探 测技术
Ｎｕ ｌ ａ ｅ ｔｏ ｉ ｓ＆ Ｄｅ ｅ ｔ ｎ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｃｅ ｒ Ｅｌ ｃｒ ｎ ｃ ｔｃ ｉ ｃ ｎｏｏ ｙ ｏ
Ｖ０ ． １ Ｎ ． １３ Ｏ ３ Ｍａ ． ２０１ ｒ １
环 境 参数 采 集模 块 在 核 仪 器 中 的嵌 入 设 计