一种用于X-γ辐射值自动测量数据采集装置的制作方法

文档序号:17114461发布日期:2019-03-15 20:22阅读:196来源:国知局
一种用于X-γ辐射值自动测量数据采集装置的制作方法

本实用新型涉及辐射值测量数据采集装置领域,具体地,涉及一种用于X-γ辐射值自动测量数据采集装置。



背景技术:

为了测量X-γ空气比释动能的约定值,通常采用非密封型电离室和测量组件(或称静电计,通俗称剂量计主机)共同构成的剂量计来进行测量。

一方面,这类非密封型电离室剂量计通常使用积分模式进行测量,即:须经过“置零”按键将剂量计中的积分器置零,之后通过“启动”按键使积分器开始积分,待积分结束后“读数”。为得到较高的重复性,积分时间通常设定为数十秒到数百秒甚至上千秒,这一过程由人工操作完成,为减少人工守候等待积分结束的时间,低档剂量计仅能单向输出测量结果(如:测量结束时,将测量结果打印出来),部分剂量计可双向通讯并通过远程命令完成整个测量过程(如:PTW UNDOS)。

另一方面使用非密封型电离室剂量计的输出数据必须进行空气密度修正才能和获得空气比释动能的约定值;空气密度与测试点的大气压力和温度相关,因此,获得一个空气比释动能的约定值应同时采集剂量计读数以及(非密封型)电离室测试点的大气压力和温度,当考虑电离室的漏电时,在测量空气比释动能前后还需测量电离室的漏电,正因如此,一般剂量计无自动连续重复测量功能。

采用按键控制剂量计和人工抄写不同仪表(大气压力和温度)读数,或将大气压力读数和温度读数分别键入剂量计,是目前的主流操作模式;因而测量数据量非常有限,且一般采用技术手段尽可能减小温度变化后均未实时修正大气压力和温度读数,连续不间断长时间测量几乎是不可能的。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种X-γ辐射值自动测量数据采集装置,主要用于测量X-γ辐射空气比释动能。

其中,本装置中的单元、模块等均是现有技术中的设备,本申请保护的是装置的组成及其连接关系,装置中所采用的控制、处理等软件处理方式也为现有的软件实现。

本实用新型通过以下技术方案来实现:所述X-γ辐射值自动测量数据采集装置,包括非密封型电离室剂量计1套、至少1个大气压力测量单元、至少1个温度测量单元、接口单元和主处理单元;

所述非密封型电离室剂量计包括非密封型电离室、测量组件、电离室与测量组件连接的专用电缆;

测量组件:又称静电计,通俗称剂量计主机,以下称为“剂量计主机”;

剂量计主机具有双向通讯的数字接口(如:RS232、或以太网接口等)并且可以被远程遥控,剂量计主机与接口单元连接,且其计量性能满足相关国家计量检定规程要求;

所述大气压力测量单元与接口单元连接,大气压力测量单元由大气压力传感器(或指示器)和信号调理模块构成,大气压力传感器(或指示器)测量大气压力,信号调理模块将其数据传输给主处理单元,大气压力传感器(或指示器)分辨率优于0.5kpa且计量性能满足相关国家计量检定规程要求;

所述大气压力测量单元为下列之一:

(1)所述大气压力测量单元的大气压传感器(或指示器)为空盒大气压力计,信号调理模块为摄像头,摄像头对准空盒大气压力计读数区域并采集该图像,且将采集的数据传输给主处理单元;

(2)所述大气压力测量单元的大气压传感器(或指示器)为数字显示大气压力计,信号调理模块为摄像头,摄像头对准数字显示大气压力计读数区域并采集该图像,且将采集的数据传输给主处理单元;

(3)所述大气压力测量单元为自带数据输出接口的大气压力计,其内部具有大气压传感器和信号调理模块,直接将其数据传输给主处理单元;

所述温度测量单元与接口单元连接,温度测量单元由温度传感器(或指示器)和信号调理模块构成,温度传感器(或指示器)测量温度,信号调理模块将其数据传输给主处理单元,温度传感器(或指示器)的分辨率优于0.5℃且其计量性能满足相关国家计量检定规程要求;

所述温度测量单元为下列之一:

(1)所述温度传感器(或指示器)为水银温度计,信号调理模块为摄像头,摄像头对准温度计读数区域并采集该图像,且将采集的数据传输给接口单元;

(2)所述温度传感器(或指示器)为数字显示温度计,信号调理模块为摄像头,摄像头对准数字显示温度计读数区域并采集该图像,且将采集的数据传输给主处理单元;

(3)所述温度测量单元为自带数据输出接口的温度计,其内部具有温度和信号调理模块,直接将其数据传输给主处理单元;

所述接口单元中包括:RS232通讯模块,以太网接口模块,接口单元与主处理单元连接,接口单元与剂量计主机连接,接口单元与大气压力测量单连接,接口单元与温度测量单连接;

所述主处理单元由中央处理器(CPU)、存储器等构成,主处理单元与接口单元连接;主要用于控制剂量计,接收并记录剂量计、大气压力测量单元和温度测量单元等发出的数据。

进一步,所述辐射单元与接口单元连接,辐射单元可在主处理单元的控制下产生不同辐射质、辐射剂量率和辐射剂量。

进一步,所述状态监控单元与接口单元连接,状态监控单元将监控数据传输给主处理单元,所述状态监控单元由两台射线监测仪构成,其中一台射线监测仪的射线检测传感器固定安装在辐射单元的射束照射区域内,另一台射线监测仪的射线检测传感器安装在测试点旁的射束照射区域内,与测试点的相对位置固定不变(随测试点与源的距离一起改变),两台射线监测仪分别与接口单元连接。

更进一步,所述状态监控单元设有测试点位置监测模块,位置监测模块由标尺、标尺指针、摄像头组成;标尺为永久固定,标尺指针在标尺上移动且与测试点位置保持固定不变,摄像头跟随标尺指针,摄像头采集标尺指针以及指针附近的标尺的图像,即:摄像头采集标尺指针在标尺上的位置图像,摄像头的输出与接口单元连接。

进一步,所述至少2个温度测量单元与接口单元连接;

冗余采用多温度测量单元,以保证获得温度数据进行信息加工过程的正确性,提高温度数据的抗干扰力,阻止不符合冗余设计要求的温度数据。

冗余采用多个温度测量单元可互补长短。

进一步,所述至少2个大气压力测量单元与接口单元连接;

冗余采用多个大气压力测量单元,以保证获得大气压力数据的正确性,提高大气压力数据的抗干扰力,阻止不符合冗余设计要求的大气压力数据。

进一步,本装置可在接口单元与主处理单元中插入AI单元,即:接口单元与AI单元连接,AI单元与主处理单元连接;

所述AI单元中包括CPU、RAM存储器、HDD、日期/时间模块;CPU与RAM存储器连接,CPU与HDD连接,CPU与日期/时间模块连接。

AI单元接收并记录剂量计、大气压力测量单元、温度测量单元、辐射单元以及状态监控单元等发出的数据。

进一步,所述接口单元还包括:422通讯模块,485通讯模块,光纤通讯模块,USB接口模块,PIC接口模块,PCI-E接口模块,Wi-Fi通讯模块,蓝牙通讯模块;

本实用新型的有益效果是:

(1)X-γ辐射值自动测量数据采集装置,通过同时采集非密封型电离室剂量计、大气压力和温度数据实现自动获得X-γ辐射值特别是用于测试/校准/检定使用的空气比释动能约定值;在常规采用技术手段尽可能减小温度变化后本装置还实时获取大气压力和温度读数进行空气密度修正。

(2)配合使用可控型辐射单元产生多种辐射质和辐射剂量,多个空气比释动能约定值的全自动测量;

(3)通过状态监控单元大大提高了辐射单元的辐射剂量的可靠性和测试点与源的距离的可靠性;

(4)冗余采用多温度测量单元和多个大气压力测量单元,以保证获得温度/大气压力数据进行信息加工过程的正确性,提高温度/大气压力数据的抗干扰力,阻止不符合冗余设计要求的温度/大气压力数据。

(5)通过使用AI单元以及冗余采用多温度测量单元和大气压力测量单元,可以进一部保证获得温度数据/大气压力数据和进行信息加工过程的正确性,提高温度数据/大气压力数据的抗干扰力,阻止不符合冗余设计要求的温度数据/大气压力数据从AI单元输出;不仅如此,而且AI单元可提高输出分辨率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本实用新型实施例的限定;

图1为本实用新型实施例1的结构示意图;

图2为本实用新型实施例2的结构示意图;

图3为本实用新型实施例3的结构示意图;

图4为本实用新型实施例4的结构示意图;

图5为本实用新型实施例5的结构示意图;

图6为本实用新型实施例6的结构示意图;

图7a为测量结果示曲线;

图7b测试中的剂量计照射前后漏电变化曲线;

图7c为测试中的温度变化曲线;

图7d测试中的大气压力变化曲线;

图8a为测量时序图;

图8b为空气比释动能约定值(μGy)和辐射单元产生的实际值(μGy)测量结果示曲线;

图9为利用本装置测量PRM对不同衰减片相对于GM的相对响应曲线图;

图10a将缺笔显示的7段数码显示器完全正确地判读的示意图;

图10b将数字温度计十位数严重缺笔时可完全正确地判读为字符“2”的示意图;

图10c将数字温度计十位数严重缺笔时可完全正确地判读为字符“1”的示意图;

图11为摄像头采集到的水银温度计图像;

图12a为温度测量单元输出的数字数据;

图12b为AI单元处理后的输出;

图13为本实用新型实施例7中接口单元的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是,在相互不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型,但是,本实用新型还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施,因此,本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

【实施例1】

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明,如图1所示,所述X-γ辐射值自动测量数据采集装置,包括非密封型电离室剂量计1套、至少1个大气压力测量单元、至少1 个温度测量单元、接口单元和主处理单元;

所述非密封型电离室剂量计包括非密封型电离室、测量组件(又称静电计或剂量计主机)、电离室与测量组件(以下称为:剂量计主机)的专用连接电缆以及其他附件;

剂量计主机具有双向通讯的数字接口(如:RS232、以太网接口等)并且可以被远程遥控,剂量计主机与接口单元连接,且其计量性能满足相关国家计量检定规程要求;

本实用新型中,可使用能被远程遥控的PTW UNIDOS剂量计,其剂量计主机使用RS232 与本装置的与接口单元连接;也可使用能被远程遥控的PTW UNIDOS WEB LINE剂量计,其剂量计主机通过以太网接口与本装置的与接口单元连接;

所述大气压力测量单元与接口单元连接,大气压力测量单元由大气压力传感器(或指示器)和信号调理模块构成,大气压力传感器(或指示器)测量大气压力,信号调理模块将其数据传输给主处理单元,大气压力传感器(或指示器)分辨率优于0.5kpa且计量性能满足相关国家计量检定规程要求;

所述大气压力测量单元为下列之一:

(1)所述大气压力测量单元的大气压传感器(或指示器)空盒大气压力计,信号调理模块为摄像头,摄像头对准空盒大气压力计读数区域并采集该图像,且将采集的数据传输给主处理单元;

通常这种空盒大气压力计无数据输出接口且为指针式,因早年建立计量标准时,仅有空盒大气压力计作为标准器。

(2)所述大气压力测量单元的大气压传感器(或指示器)为数字显示大气压力计,信号调理模块为摄像头,摄像头对准数字显示大气压力计读数区域并采集该图像,且将采集的数据传输给主处理单元;

(3)所述大气压力测量单元为自带数据输出接口的大气压力计,其内部具有大气压传感器和信号调理模块,直接将其数据传输给主处理单元;

随着数字大气压力计越来越多地被使用且越来越成熟,成为标准器是未来的必然,但目前还处于过渡阶段。

所述温度测量单元与接口单元连接,温度测量单元由温度传感器(或指示器)和信号调理模块构成,温度传感器(或指示器)测量温度,信号调理模块将其数据传输给主处理单元,温度传感器(或指示器)的分辨率优于0.5℃且其计量性能满足相关国家计量检定规程要求;

所述温度测量单元为下列之一:

(1)所述温度传感器(或指示器)为水银温度计,信号调理模块为摄像头,摄像头对准温度计读数区域并采集该图像,且将采集的数据传输给接口单元;

稳定性以年为考察间隔时,水银温度计与电子温度测量系统相比具有非常高的性能,这也是计量标准常常选用水银温度计。

(2)所述温度传感器(或指示器)为数字显示温度计,信号调理模块为摄像头,摄像头对准数字显示温度计读数区域并采集该图像,且将采集的数据传输给主处理单元;

早年开发的部分数字显示温度计,经过较长时间考核,具有较高的稳定性,但无数据输出接口,只好用摄像头来采集数据。

(3)所述温度测量单元为自带数据输出接口的温度计,其内部具有温度和信号调理模块,直接将其数据传输给主处理单元;

随着自带数据输出接口的数字温度力计越来越多地被使用且越来越成熟,成为标准器是未来的必然,但目前还处于过渡阶段。

所述接口单元与主处理单元连接;

所述接口单元中包括:RS232通讯模块,以太网接口模块;接口单元与主处理单元连接,接口单元与剂量计主机连接,接口单元与大气压力测量单连接,接口单元与温度测量单连接;

所述主处理单元由中央处理器(CPU)、存储器等构成,主处理单元与接口单元连接;主要用于控制剂量计和辐射单元,接收并记录剂量计、大气压力测量单元、温度测量单元和辐射单元等发出的数据。

本实施例为实现对X-γ辐射剂量,特别是空气比释动能约定值的全自动连续重复测量提供了基本硬件条件;在常规采用技术手段尽可能减小温度变化后本装置还实时获取大气压力和温度读数进行空气密度修正。

【实施例2】

本实施例的结构与实施例1基本一致,如图2所示,不同之处在于,通过接口单元连接辐射单元,所述辐射单元可在主处理单元的控制下产生不同辐射质、辐射剂量率和辐射剂量。

本实施例中的辐射单元由中国测试技术研究院张从华博士课题组研制。

如图7所示,利用本装置连续50小时对4个空气比释动能率约定值进行8组循环测量的关键数据曲线,其中图7a为测量结果示曲线,X轴为测量次数,在每次测量空气比释动能率约定值的前后均须测量剂量计的漏电(含本底),其步骤为:

(1)非照射状态下,启动剂量计进行积分测量,测量剂量计的漏电(含本底);

(2)出源照射,启动剂量计进行积分测量,(积分测量结束后)从剂量计读数,停止照射;

(3)重复步骤1~2对该空气比释动能率约定值测量10后,辐射单元更换辐射值;

(4)对4个空气比释动能率(即:一组测量)均测试完成,辐射单元重新从第1个空气比释动能率约定值开始下一组测量;

如图7b所示,在上述测试中,得到电离室剂量计在不同剂量率下照射后漏电与照射剂量率的关系曲线并重复8次予以验证;本测量是人工操作不可能完成的工作。

在上述测试中,在常规采用技术手段尽可能减小温度变化后,温度变化仍是难免的,大气压力变化是完全不可控制的,因而在测量中读取测试点实时温度和大气压力进行空气密度修正是必须的。如图7c所示,本次测试中的温度变化曲线;如图7d所示,本次测试中的大气压力变化曲线。

如图8a所示,用本装置连续测量空气比释动能约定值和辐射单元产生的辐射量的时序图,并在测量空气比释动能约定值的前后自动测量剂量计的漏电(含本底),以及在测量辐射单元产生的辐射量的前后自动测量剂量计的漏电(含本底),其步骤为:

(1)非照射状态下,启动剂量计进行积分测量,测量剂量计的漏电(含本底);

(2)出源照射,启动剂量计进行积分测量,(积分测量结束后)从剂量计读数,停止照射;

(3)非照射状态下,启动剂量计进行积分测量,测量剂量计的漏电(含本底);

(4)启动剂量计进行积分测量之后,启动辐射单元产生规定的辐射量,辐射单元在达到辐射量时自动停止照射,停止剂量计的积分测量,从剂量计读数;

重复步骤(1)~(4)就可完成同一个剂量当量的重复测试。如图8b所示,用本装置连续测量空气比释动能约定值(μGy)和辐射单元产生的实际值(μGy)测量结果示曲线;通过多次测量表明:辐射单元产生的实际值(μGy)与空气比释动能约定值(μGy)相互不重叠交叉。

在完成以上重复测试后,改变辐射量,则可对多个辐射量进行自动测量。

图7~8中,X轴为测量次数。

当前,使用衰减片来获得不同的辐射剂量正方兴未艾,通过衰减片后的辐射特性正在测试中。利用本装置测量4个PRM(PRM1、PRM2、PRM3和PRM4)对4个衰减片(S0、S1、 S2和S3)相对于GM的相对响应r(r=RPRM/RGM,式中:RPRM为PRM的响应,RGM为GM 的响应),如图9所示,通过衰减片S0后的相对响应r与通过S1、S2和S3后的相对响应r 明显地不同。

本实施例实现了对多个X-γ辐射剂量,特别是多个空气比释动能约定值的全自动连续重复测量。

【实施例3】

本实施例的结构与实施例1基本一致,如图3所示,不同之处在于,通过接口单元连接状态监控单元,状态监控单元将监控数据传输给主处理单元,所述状态监控单元由两台射线监测仪构成,其中一台射线监测仪的射线检测传感器固定安装在辐射单元的射束照射区域内,另一台射线监测仪的射线检测传感器安装在测试点旁的射束照射区域内,与测试点的相对位置固定不变(随测试点与源的距离一起改变),两台射线监测仪分别与接口单元连接;

当辐射单元的辐射剂量发生变化时,固定安装的射线监测仪的测量数据会比例变化,主处理单元不仅能监测辐射单元的照射/非照射状态,而且可判断辐射单元的辐射剂量率否为设定值,从而实现辐射单元的辐射剂量的闭环测控;并根据射线监测仪数据的变化的时刻,主处理单元还可计算出照射开始时间和结束时间,从而上位机可判断辐射单元的辐射剂量否为设定值从而实现辐射单元的辐射剂量当量的闭环测控,大大提高了辐射单元的辐射剂量的可靠性;

当改变测试点与源的距离时,安装在测试点旁的射线监测仪的测量数据会发生变化,该测量数据与固定安装的射线监测仪的测量数据之比就代表了测试点与源的距离,从而实现测试点与源的距离的第三方监控,可避免因某种原因导致位置控制器故障反馈位置粗大错误,大大提高了测试点与源的距离的可靠性。

本实用新型中配置两台F66型射线监测仪,该射线监测仪以0.1秒一个测量数据的速度输出测量结果,为避免多任务延迟,监测数据与时间印戳打包后缓存后续处理。

更进一步,所述状态监控单元设有测试点位置监测模块,位置监测模块由标尺、标尺指针、摄像头组成;标尺为永久固定,标尺指针与测试点位置保持固定不变,摄像头跟随标尺指针,摄像头采集标尺指针以及指针附近的标尺的图像,即:摄像头采集标尺指针在标尺上的位置图像,摄像头的输出与接口单元连接。

虽然,测试点的位置已有磁栅装置来保证其相对定位准确性,因而对测试点位置的绝对定位监测冗余了辐射检测方案和图像识别方案。

【实施例4】

本实施例的结构与实施例1基本一致,如图4所示,不同之处在于:所述X-γ辐射值自动测量数据采集装置至少2个温度测量单元与接口单元连接;

冗余采用多温度测量单元,以保证获得温度数据进行信息加工过程的正确性,提高温度数据的抗干扰力,阻止不符合冗余设计要求的温度数据。

冗余采用多个温度测量单元可互补长短,如:以水银温度计为传感器(或指示器),稳定性以年为考察间隔时非常高,但需要摄像头采集刻度图像并且对图像进行判读才能得到温度数据;然而,按照目前的技术水平,还无法得到100%正确的温度数据,而以年为考察间隔来考察电子温度传感器稳定性还在继续进行中,但用电子温度计可发现通过采集刻度图像判读得到错误温度数据。

在本实施例中除使用水银温度计外,在同一温度测量点安装了与水银温度计中水银泡近似等热容量的温度平衡器,多种不同类型(铂电阻、热电偶和半导体温度芯片)的温度传感器安装在温度平衡器中。

实施例中采用了分度值为0.1℃的标准水银温度计,分度值为0.0625℃的18B20半导体温度传感器等。

【实施例5】

本实施例的结构与实施例1基本一致,如图5所示,不同之处在于:

进一步,所述至少2个大气压力测量单元与接口单元连接;

冗余采用多个大气压力测量单元,以保证获得大气压力数据的正确性,提高大气压力数据的抗干扰力,阻止不符合冗余设计要求的大气压力数据。

因早年建立计量标准时,仅有空盒大气压力计作为标准器,通常这种空盒大气压力计无数据输出接口且为指针式,摄像头对准空盒大气压力计读数区域并采集该图像,且将采集的数据传输给主处理单元;按照目前的技术水平,还无法得到100%正确的大气压力计数据,而以年为考察间隔来考察大气压力计稳定性还在继续进行中,但用电子大气压力计可发现通过采集刻度图像判读得到错误大气压力数据;

随着数字大气压力计越来越多地被使用且越来越成熟,成为标准器是未来的必然,但目前还处于过渡阶段。

在本实施例中除使用了分度值为0.1kpa空盒大气压计,指针式空盒大气压力计外,还采用型号为LPT-503的数字大气压计,量程:(300~1100)hPa,精度0.3%FS,分辨率:0.1 hPa。串口输出数据,以及采用型号为DPH-103的数字大气压计,量程:(300~1100)hPa,精度0.3%FS,分辨率:0.1hPa。串口输出数据。

【实施例6】

本实施例的结构与实施例1基本一致,如图6所示,不同之处在于,接口单元与AI单元连接,AI单元与主处理单元连接,所述AI单元中包括CPU,RAM,HDD,日期/时间模块; CPU与RAM存储器连接,CPU与HDD连接,CPU与日期/时间模块连接。

在AI单元中按日期和时间记录了全部温度测量单元、大气压力测量单元以及湿度的全部数据并按年月日时分别计算出了特征值,作为对实时数据合理性的判读依据;

AI单元还记录了状态监控单元的全部数据并测试点位置分别计算出了特征值,作为对实时数据合理性的判读依据,

AI单元的部分工作原理如下:

温度对测量结果有影响,如何得到可靠的温度数字有极其重要的意义。在使用人工读取温度时,人能及时发现读数的粗大错误并予以纠正;

例如:人在实验室内的主观感觉温度与温度计的读数较大时,人会去查找原因后再抄写正确的温度读数,诸如冬季温度读数高达30℃以上,夏季温度读数低于15℃以下,几分钟后的温度读数比之前的温度读数高(或低)了许多的异常读数等,都会触发人去查找原因;而AI单元通过不同位置设立测量点和同一测量点使用多温度计并以其相关性或相关系数来排除异常温度传感器,通过“日期/时间”部件可确定当前处于四季中的何季,通过查询“RAM”部件可确定历年本月温度特征(简单地举例,比如:最高值,最低值,平均值,离散性,分布概率等)以及通过查询该部件之前的温度数据,就可得到温度变化梯度等来解决这类问题;

又如:对于7段数码显示,因某种原因造成部分笔段显示缺笔时,人可以将其正确地补齐。

如图10a所示,字符“0”~“9”的7段数码显示器笔段缺笔时仅凭该图形特征AI单元就可完全正确地判读。

极端情况:对用在显示温度十位数的数码显示,假设温度只有“1”和“2”两个字符(一般检定规程要求:检定时温度范围15℃~25℃),那么如图10b所示,7段数码显示器笔段缺笔时仅凭图形特征AI单元就可完全正确地判读为字符“2”,图中a、b、c、d、e、f、g 为7段数码显示器笔段的命名;而如图10c所示,7段数码显示器笔段缺笔时仅凭图形特征AI单元就可完全正确地判读为字符“1”,仅当7段数码显示器有6段均缺笔且这六6段分别为a、c、d、e、f、g时无法通过图形特征正确推演出字符。

上述为单一图形的特征识别,而实际上AI单元中设计了多图形的特征识别(简单地举例,如:连续记录和统计了7段数码显示器笔段显示,若某笔段长期不显示,或长期显示,AI单元均有可识别和处理)。

冗余采用多个温度测量单元可互补长短,并通过AI单元处理采集到的冗余数据。如:以水银温度计为传感器(或指示器),稳定性以年为考察间隔时非常高,但需要摄像头采集刻度图像并且对图像进行判读才能得到温度数据;然而,如图11所示,按照目前的技术水平,还无法得到100%正确的温度数据,而以年为考察间隔来考察电子温度传感器稳定性还在继续进行中,但可发现通过采集刻度图像判读得到错误温度数据;冗余采用多温度测量单元,以保证获得温度数据进行信息加工过程的正确性,提高温度数据的抗干扰力,阻止不符合冗余设计要求的温度数据从AI单元输出。

不仅如此,而且AI单元输出分辨率可以比输入高,如图12所示为AI单元处理的温度输出/输出示意图,图12a为温度测量单元输出的数字数据;图12b为AI单元处理后的输出。

对于确定的测试点位置,状态监控单元中射线监测仪的测量数据和标尺指针在标尺上的位置图像具有正相关性,这些数据的融合处理及特征值计算处理均在AI单元中完成,作为对测试点位置合理性的判读依据。

除此之外,辐射单元的通讯数据也在AI单元被监听,主处理单元发给辐射单元的命令,辐射单元上传给主处理单元的状态数据,状态监控单元发送的监控数据以及测试点位置数据等一系列相关数据在AI单元被相关运算、融合处理及逆运算。

【实施例7】

本实施例的结构与实施例1基本一致,如图13所示,不同之处在于:所述接口单元还包括:422通讯模块,485通讯模块,光纤通讯模块,USB接口模块,PIC接口模块,PCI-E接口模块,Wi-Fi通讯模块,蓝牙通讯模块;

在本X-γ辐射值自动测量数据采集装置中可以连接的传感器种类繁多,机型各异,与主处理单元的通讯方式也各种各样(既有采用有线方式传输,又有采用无线方式传送),为了适应数据采集装置的各种情况,接口单元中设置有灵活多变的多种模块组合,使主处理单元可灵活地与传感器通讯;

例如:

用PIC接口模块和RS232通讯模块、422通讯模块、485通讯模块、USB2.0接口模块、 10M/100M/1000M以太网接口模块、Wi-Fi通讯模块就可组合得到RS232、422、485、USB2.0 接口、10M/100M/1000M以太网接口、Wi-Fi通讯功能;具体地:以SYSBASE 1058为核心部件就可实现PCI到8个RS232串口/422/485,以Renesas D720101为核心部件就可实现PCI 到5个USB2.0接口,以TG-3269C为核心部件就可实现PCI到10M/100M/1000M以太网接口,以WN851N 300M无线PCI网卡为核心部件可实现PCI到Wi-Fi通讯功能。

用PIC-e接口模块和RS232通讯模块、422通讯模块、485通讯模块、USB2.0/USB3.0接口模块、10M/100M/1000M以太网接口模块、Wi-Fi通讯模块就可组合得到RS232、422、485、 USB2.0/USB3.0接口、10M/100M/1000M以太网接口、Wi-Fi通讯功能;具体地:用以MosChip MCS99100为核心部件就可实现PCI-e到2个串口/422/485,以EJ188高性能芯片为核心部件就可实现PCI-e到4个USB3.0接口(兼容USB2.0);以intel82546芯片为核心部件就可实现 PCI到10M/100M/1000M以太网接口;以WDN7280 1900M双频无线PCI-e网卡(2.4G 600M+5G1300M)为核心部件可实现PCI-e到Wi-Fi通讯功能。

用USB接口模块和RS232通讯模块、422通讯模块、485通讯模块、Wi-Fi通讯模块、蓝牙通讯模块、USB接口也可组合得到RS232、422、485、Wi-Fi通讯、蓝牙通讯以及多个 USB接口;具体地:用以FDTI芯片为核心部件就可实现USB接口到8/16个串口/422/485,以WN726N免驱版外置天线USB无线网卡为核心部件就可实现USB接口到Wi-Fi通讯功能,以USB蓝牙适配器4.0版为核心部件就可实现USB接口到蓝牙通讯功能,以TL-UG313为核心部件就可实现将USB接口扩展到4口以及USB3.0转网线接口功能。

用以太网接口模块和RS232通讯模块、422通讯模块、485通讯模块、Wi-Fi通讯模块、以太网模块也可组合得到RS232、422、485、Wi-Fi通讯以及多个以太网接口;具体地:以 USR-N540为核心部件就可实现以太网接口到4个串口/422/485;以WVR4300L多WAN口 5G三频上网行为管理千兆企业级无线路由器为核心部件就可实现以太网接口到Wi-Fi通讯功能,以SG6428Q 24口千兆+4口万兆可堆叠三层网管交换机为核心部件就可实现以太网接口扩展。

用RS232通讯模块与422通讯模块、485通讯模块组合也可得到422、485接口;以 DCP-3202为核心部件实现从RS232到422/485通讯模块。

更为重要的:用RS232通讯模块、光纤通讯模块、RS232通讯模块组成带光隔离的RS232 接口;用422通讯模块、光纤通讯模块、422通讯模块组成带光隔离的422接口;用485通讯模块、光纤通讯模块、485通讯模块组成带光隔离的485接口;

数量众多的传感器测量模块的通讯线路中全部插入相应的光纤通讯模块将各自独立地隔离开,避免相互交叉干扰,而且数量众多的动力执行机构的通讯线路中也全部插入相应的光纤通讯模块将各自独立地隔离开,避免相互交叉干扰。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

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