一种基于智能手机的便携式电磁波强度分布式检测系统的制作方法_2

文档序号:9287595阅读:来源:国知局
,得到实时的环境电磁波强度数据;
[0012]所述系统设置模块用于设置检测节点的编号以及与便携式电磁波强度检测装置相关的ADC位数、基准电压、分压电路参数等电路参数,用于数据处理模块进行数据处理;
[0013]所述定位模块分为地理信息定位子模块与室内定位子模块两个部分,地理信息定位子模块采用GPS定位、基站定位、WIFI定位相结合的混合定位方法,获取地理位置信息;室内定位子模块用于获取室内位置信息;
[0014]所述数据处理模块包括数据融合模块、数据显示模块、手机数据库和数据同步模块;其中,所述数据融合模块获得耳机音频口模块发送的电磁波强度数据包、系统设置模块发送过来的系统参数以及定位模块发送过来的地理位置信息及室内位置信息,将数据相融合并存储在手机数据库中;数据显示模块从手机数据库中读取最新的数据,并通过智能手机的显示屏显示;数据同步模块将手机数据库中未上传的数据封装成Http数据包,通过英特网发给数据服务器。
[0015]进一步地,所述数据服务器工作过程如下:
[0016](I)解析数据包:当数据服务器接收到数据时,监听线程对测试节点发送的数据包进行分析,若数据格式相符,则对数据包内容进行解析,获得检测节点的编号、环境中电磁波强度信息、数据采集的时间信息、采集点的地理位置信息及室内位置信息;
[0017](2)写入数据库:主线程连接服务器数据库,将监测节点的编号、环境中电磁波强度信息、数据采集的时间信息、采集点的地理位置及室内位置信息写入到服务器数据库;
[0018](3)历史统计:用户可以选择数据服务器的统计功能,指定某一个时间段和时间间隔,数据服务器会将该时间段内不同地理位置的电磁波强度信息的变化趋势情况以统计图表的形式显示出来;
[0019](4)可视化显示:用户可以在地图控件中选择指定的地理位置,数据服务器调用绘图控件并根据服务器数据库中的数据,在网页上显示出空间电磁波的强度分布图。
[0020]本发明的有益效果是:
[0021 ] 1、本系统为智能手机设计了一款便携式电磁波强度测量装置,其电磁波强度转化模块将电磁场在天线端产生的峰值电压较低的交流小信号,通过倍压整流电路、电压调理电路放大,转化为被MCU A/D接口易于检测的直流电信号,降低了测量误差,实现精确测量;装置通过采集手机音频口发送的能量,驱动整个装置供电,无需使用外置电池,降低了装置的体积大小,便于携带;装置通过手机音频口将实时采集的数据传输给智能手机,利用了手机的计算、存储、联网及显示模块,实现了数据处理、存储、上传及显示处理功能,降低了装置的硬件成本。
[0022]本系统通过设计低成本、易使用、便于携带的测量装置,与常见的智能手机适配,有利于系统在智能手机使用者中推广使用,降低了大规模分布式测量采集数据的成本;
[0023]2、本系统通过融合智能手机上传的电磁波强度信息及其对应的空间位置,构建出空间中的电磁波强度分布图,低成本地实现了环境辐射情况的测量。
【附图说明】
[0024]图1是便携式电磁波强度检测装置的硬件框图;
[0025]图2是便携式电磁波强度检测装置的硬件电路图;
[0026]图3是便携式电磁波强度检测装置的电磁波强度转化模块电路图;
[0027]图4是数据服务器工作流程图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0029]本发明一种基于智能手机的便携式电磁波强度分布式检测系统,包括多个由智能手机与便携式电磁波强度检测装置构成的检测节点、数据服务器、PC数据访问客户端和手机数据访问客户端;检测节点通过便携式电磁波强度检测装置测量电磁波强度,智能手机将采集到的地理信息数据及室内定位数据与电磁波强度数据融合,通过网络上传至数据服务器;数据服务器将接收的数据写入服务器数据库,并根据用户的需求对数据进行统计处理;数据服务器向PC数据访问客户端和手机数据访问客户端提供电磁波空间强度分布可视化显示服务,描绘出空间中电磁波的强度分布图。
[0030]如图1所示,所述的便携式电磁波强度检测装置由主控模块、耳机音频口电源转化模块、耳机音频口通信模块、时钟模块和电磁波强度转化模块组成;其中,耳机音频口电源转化模块和耳机音频口通信模块均与智能手机音频口相连,主控模块分别与耳机音频口电源转化模块、耳机音频口通信模块、时钟模块和电磁波强度转化模块相连;所述耳机音频口电源转化模块回收智能手机音频口的能量,给整个装置供电;所述音频口通信模块把数字信号调制成模拟信号,利用耳机音频口发送给智能手机;所述时钟模块给主控模块提供稳定的时钟信号;所述主控模块测量由电磁波强度转化模块产生的直流电信号,经过A/D转换接口生成电磁波强度数据,并通过耳机音频口通信模块发送给智能手机,完成电磁波强度检测;所述电磁波强度转化模块由偶极子天线、LC匹配电路、五阶倍压整流电路以及电压调理电路组成,用于将电磁波转化为待测直流电信号。
[0031]如图3所示,所述LC匹配电路由可调电容CVl及贴片电感LI构成,所述五阶倍压整流电路由电容Csl、Cs2、Cs3、Cs4、Cs5、Cpl、Cp2、Cp3、Cp4、整流二极管D6以及10个肖特基射频二极管构成,所述电压调理电路由贴片电阻Rl与R2构成;其中,可调电容CVl —端与贴片电感LI 一端相连后接天线Antenna接口,贴片电感LI另一端分别与电容Csl、Cs2、Cs3、Cs4、Cs5的一端相连;电容Csl另一端分别与肖特基射频二极管Dl-1 —端及肖特基射频二极管D1-2 —端相连,电容Cs2另一端分别与肖特基射频二极管D2-1 —端及肖特基射频二极管D2-2 —端相连,电容Cs3另一端分别与肖特基射频二极管D3-1 —端及肖特基射频二极管D3-2 —端相连,电容Cs4另一端分别与肖特基射频二极管D4-1 —端及肖特基射频二极管D4-2 —端相连,电容Cs5另一端分别与肖特基射频二极管D5-1 —端及肖特基射频二极管D5-2 —端相连,肖特基射频二极管D1-2另一端和肖特基射频二极管D2-1另一端相连后接第一阶电容Cpl的一端,肖特基射频二极管D2-2另一端和肖特基射频二极管D3-1另一端相连后接第二阶电容Cp2的一端,肖特基射频二极管D3-2另一端和肖特基射频二极管D4-1另一端相连后接第三阶电容Cp3的一端,肖特基射频二极管D4-2另一端和肖特基射频二极管D5-1另一端相连后接第四阶电容Cp4的一端,肖特基射频二极管D5-2另一端与整流二极管D6 —端相连,整流二极管D6另一端与贴片电阻Rl —端相连,贴片电阻Rl另一端与贴片电阻R2 —端相连后输出的信号作为主控芯片A/D接口的测量信号;可调电容CVl另一端、肖特基射频二极管Dl-1另一端、第一阶电容Cpl另一端、第二阶电容Cp2另一端、第三阶电容Cp3另一端、第四阶电容Cp4另一端及电阻R2的另一端均接地。
[0032]如图2所示,所述时钟模块包括晶振Yl和电阻R5,所述晶振Yl的一端接主控芯片Ul的时钟输入接口,晶振Yl的另一端与电阻R5的一端相连后接主控芯片Ul的时钟输出接口,电阻R5的另一端接地;
[0033]所述耳机音频口电源转化模块由双N沟道金氧半场效晶体管U5,双P沟道金氧半场效晶体管U6,电容C4-C8、C10,变压器Tl,二级管Dl,电阻R8和低压差稳压器U3组成;四芯耳机音频口的右声道分别与变压器Tl的初级线圈的输入接口及电容C8的一端相连;二极管Dl的负极分别与电容C5的一端、电容C6的一端、可调电容C7的一端、电阻R
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