一种自来水辐射污染自动检测及报警系统及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种自来水辐射污染自动检测及报警系统及其方法，包括一中央控制模块以及与其相连的脉冲计数器、存储模块、声光报警模块、GSM通信模块、WIFI通信模块以及电源模块、探测器、屏蔽结构、手机APP或电脑客户端、互联网。本发明结合STM32单片机及相关的辐射传感器，实时监测自来水管道中自来水放射性计数情况，并将相关数据存储在本地内存，也可以传送到手机或电脑客户端，当出现自来水放射性污染时，不但能通过GSM网络将异常状况实时推送给自来水公司相关管理人员，而且还能第一时间通过WIFI将报警信息送入网络，达到了实时应对突发状况的目的。
【专利说明】
一种自来水辐射污染自动检测及报警系统及其方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及自来水安全自动监测领域，具体涉及一种自来水辐射污染自动检测及报警系统及其方法。
【背景技术】
[0002]目前，国际恐怖主义日益猖獗，反恐斗争已成为当前的热门话题，一个城市的供水系统是恐怖袭击的重要目标之一。我国自来水和矿泉饮用水的水质检测一般采用定期或不定期取样分析的方法，这种方法显然无法应对人为的或突发性的放射性“脏弹”对城市供水系统污染袭击。
[0003]放射性物质是那些能自然的向外辐射能量，发出射线的物质。放射性物质产生的电离辐射对人体健康有很大的影响，放射性的电离辐射达到一定剂量时，会出现头痛、头晕、食欲下降、睡眠障碍等症状，导致白细胞、血小板减少等。在大剂量的照射下，如在4Gy的照射下，受照射的人有5%死亡;若照射6.5Gy，则人100%死亡。照射剂量在1.5Gy以下，死亡率为零，但并非无损害作用，往往经过20年以后，一些症状才会表现出来。放射性也能损伤遗传物质，主要在于引起基因突变和染色体畸变，使一代甚至几代人受害。
[0004]随着通信与网络技术的飞速发展，传统智能仪器网络化是仪器设计的发展方向；目前，国内外核辐射检测仪器主要是“探测器+相关电路+主机”构成的一体机，且需要专业的操作人员进行操作，这就限制了该种仪器的使用范围，增加了使用成本。如果采用这种仪器对城市供水系统进行监测，其突出的缺点是需要人工值守;若无人值守，不能达到实时应对突发状况目的。因此，急需一种可以对这种突发事件及时发出警告的系统。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自来水辐射污染自动检测及报警系统及其方法，不但能通过GSM网络将异常状况实时推送给自来水公司相关管理人员，而且还能第一时间通过WIFI将报警信息送入网络。
[0006]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
一种自来水辐射污染自动检测及报警系统，其包括中央控制模块、脉冲计数器、存储模块、声光报警模块、GSM通信模块、WIFI通信模块、探测器和电源模块，
所述中央控制模块分别与脉冲计数器、存储模块、声光报警模块、GSM通信模块以及WIFI通信模块连接，所述电源模块的输出端和探测器的输入端连接，探测器的输出端和脉冲计数器的输入端连接，所述GSM通信模块和WIFI通信模块通过互联网连接手机APP或电脑客户端。
[0007]所述中央控制模块的主控芯片为STM32芯片。
[0008]所述存储模块为闪存或动态随机存取存储器。
[0009]所述探测器为NaI探测器。
[0010]所述电源模块为高压电源，所述高压电源包括电源变换器，为探测器提供高压电源。
[0011 ]所述声光报警模块为声光报警器。
[0012]所述手机APP或电脑客户端为客户端应用程序，该应用程序可以实时查看当前的测量数据，也可以查看过往的测量数据。
[0013]所述自动检测及报警系统还包括屏蔽结构，所述屏蔽结构为中空圆柱，所述中空圆柱的内径略大于探测器的外径，探测器放置在中空圆柱的中空位置。所述屏蔽结构的作用是减小测量本底，提高测量的灵敏度。
[0014]进一步，所述屏蔽结构由金属铅成型。
[0015]本发明还提供了采用本发明报警系统的自来水辐射污染自动检测及报警的方法，该方法包括以下步骤:
步骤S1:中央控制模块内的主控芯片进行初始化；
步骤S2:主控芯片接收手机APP或电脑客户端发送过来的配置命令，若有相关配置命令，则转至步骤S3;若无相关配置命令，则转至步骤S4;
步骤S3:主控芯片根据配置命令进行相应系统参数的配置，配置参数包括计数率报警阈值、探测器参数、存储参数、通信参数和用户管理参数；
步骤S4:探测器对自来水中的放射性物质探测生成脉冲，由脉冲计数器对脉冲进行计数并生成探测器的计数，中央控制模块读取探测器的计数，并将探测器的计数以时间为顺序存入存储模块，存储方式为循环存储；
步骤S5:中央控制模块根据读取的探测器数据，并结合设置的计数率报警阈值，进行污染状况识别，若有污染状况发生，则转至步骤S6;若无污染状况发生，则转至步骤S7;
步骤S6:污染状况报警:当有污染状况发生时，一方面，中央控制模块控制声光报警模块进行声光报警，以引起现场人员的注意，另一方面，中央控制模块将污染状况信息通过GSM通信模块以短信报警方式发送出去，并同时通过WIFI通信模块由互联网向手机APP或电脑客户端发送污染警报；
步骤S7:中央控制模块判断手机APP或电脑客户端是否有数据访问请求，若有数据访问请求，则中央控制模块将实测数据或过往数据发送给手机APP或电脑客户端，转至步骤S8;若无数据访问请求，则转至步骤S2 ；
步骤S8:手机APP或电脑客户端根据获得的数据进行显示和分析。
[0016]进一步，所述步骤S8，手机APP或电脑客户端可以将获得的数据下载保存。
[0017]本发明采用以上技术方案，结合STM32单片机及相关的辐射传感器，实时监测自来水管道中自来水放射性计数情况，并将相关数据存储在本地内存，也可以传送到手机或电脑客户端，从而实现通过不间断获取自来水的放射性数据，及时发现自来水存在的安全隐患，同时将隐患信息通过短信、网络等渠道及时发送出去，并能实现声光报警。
[0018]本发明的自动检测及报警系统不需要人工值守，减少了人工成本，当出现自来水放射性污染时，不但能通过GSM网络将异常状况实时推送给自来水公司相关管理人员，而且还能第一时间通过WIFI将报警信息送入网络，达到了实时应对突发状况的目的。
【附图说明】
[0019]图1为本发明自来水辐射污染自动检测及报警系统的结构示意图； 图2为本发明自来水辐射污染自动检测及报警方法示意图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细的说明:
如图1所示，本发明的自来水辐射污染自动检测及报警系统，包括中央控制模块、脉冲计数器、存储模块、声光报警模块、GSM通信模块、WIFI通信模块、探测器和电源模块，
所述中央控制模块分别与脉冲计数器、存储模块、声光报警模块、GSM通信模块以及WIFI通信模块连接，所述电源模块的输出端和探测器的输入端连接，探测器的输出端和脉冲计数器的输入端连接，所述GSM通信模块和WIFI通信模块通过互联网连接手机APP或电脑客户端。
[0021]在本实施例中，所述中央控制模块的主控芯片为STM32芯片;所述存储模块为闪存或动态随机存取存储器;所述探测器为NaI探测器;所述电源模块为高压电源，所述高压电源包括电源变换器，为探测器提供高压电源;所述声光报警模块为声光报警器。
[0022]所述手机APP或电脑客户端为客户端应用程序，该应用程序可以实时查看当前的测量数据，也可以查看过往的测量数据。
[0023]所述自动检测及报警系统还包括屏蔽结构，所述屏蔽结构为中空圆柱，所述中空圆柱的内径略大于探测器的外径，探测器放置在中空圆柱的中空位置。所述屏蔽结构的作用是减小测量本底，提高测量的灵敏度。
[0024]进一步，所述屏蔽结构由金属铅成型。
[0025]如图2所示，本发明还提供了自来水辐射污染自动检测及报警的方法，该方法包括以下步骤:
步骤S1:中央控制模块内的主控芯片进行初始化；
步骤S2:主控芯片接收手机APP或电脑客户端发送过来的配置命令，若有相关配置命令，则转至步骤S3;若无相关配置命令，则转至步骤S4;
步骤S3:主控芯片根据配置命令进行相应系统参数的配置，配置参数包括计数率报警阈值、探测器参数、存储参数、通信参数和用户管理参数；
步骤S4:探测器对自来水中的放射性物质探测生成脉冲，由脉冲计数器对脉冲进行计数并生成探测器的计数，中央控制模块读取探测器的计数，并将探测器的计数以时间为顺序存入存储模块，存储方式为循环存储；
步骤S5:中央控制模块根据读取的探测器数据，并结合设置的计数率报警阈值，进行污染状况识别，若有污染状况发生，则转至步骤S6;若无污染状况发生，则转至步骤S7;
步骤S6:污染状况报警:当有污染状况发生时，一方面，中央控制模块控制声光报警模块进行声光报警，以引起现场人员的注意，另一方面，中央控制模块将污染状况信息通过GSM通信模块以短信报警方式发送出去，并同时通过WIFI通信模块由互联网向手机APP或电脑客户端发送污染警报；
步骤S7:中央控制模块判断手机APP或电脑客户端是否有数据访问请求，若有数据访问请求，则中央控制模块将实测数据或过往数据发送给手机APP或电脑客户端，转至步骤S8;若无数据访问请求，则转至步骤S2 ；
步骤S8:手机APP或电脑客户端根据获得的数据进行显示和分析，也可以将获得的数据下载保存。
[0026]本发明通过不间断获取自来水的放射性数据，及时发现自来水存在的安全隐患，同时将隐患信息通过短信、网络等渠道及时发送出去，并能实现声光报警。
[0027]以上仅为发明实施例中一个较佳的实施方案。但是，本发明并不限于上述实施方案，凡按本发明方案所做的任何均等变化和修饰，所产生的功能作用未超出本方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种自来水辐射污染自动检测及报警系统，其特征在于:其包括中央控制模块、脉冲计数器、存储模块、声光报警模块、GSM通信模块、WIFI通信模块、探测器和电源模块， 所述中央控制模块分别与脉冲计数器、存储模块、声光报警模块、GSM通信模块以及WIFI通信模块连接，所述电源模块的输出端和探测器的输入端连接，探测器的输出端和脉冲计数器的输入端连接，所述GSM通信模块和WIFI通信模块通过互联网连接手机APP或电脑客户端。2.根据权利要求1所述的一种自来水辐射污染自动检测及报警系统，其特征在于:所述中央控制模块的主控芯片为STM32芯片。3.根据权利要求1所述的一种自来水辐射污染自动检测及报警系统，其特征在于:所述存储模块为闪存或动态随机存取存储器。4.根据权利要求1所述的一种自来水辐射污染自动检测及报警系统，其特征在于:所述探测器为NaI探测器。5.根据权利要求1所述的一种自来水辐射污染自动检测及报警系统，其特征在于:所述电源模块为高压电源，所述高压电源包括电源变换器。6.根据权利要求1所述的一种自来水辐射污染自动检测及报警系统，其特征在于:所述声光报警模块为声光报警器。7.根据权利要求1所述的一种自来水辐射污染自动检测及报警系统，其特征在于:所述自动检测及报警系统还包括屏蔽结构，所述屏蔽结构为中空圆柱，所述中空圆柱的内径大于探测器的外径，探测器放置在中空圆柱的中空位置。8.根据权利要求7所述的一种自来水辐射污染自动检测及报警系统，其特征在于:所述屏蔽结构由金属铅成型。9.一种自来水辐射污染自动检测及报警方法，采用权利要求1所述的自来水辐射污染自动检测及报警系统，其特征在于:所述方法包括以下步骤: 步骤SI:中央控制模块内的主控芯片进行初始化； 步骤S2:主控芯片接收手机APP或电脑客户端发送过来的配置命令，若有相关配置命令，则转至步骤S3;若无相关配置命令，则转至步骤S4; 步骤S3:主控芯片根据配置命令进行相应系统参数的配置，配置参数包括计数率报警阈值、探测器参数、存储参数、通信参数和用户管理参数； 步骤S4:探测器对自来水中的放射性物质探测生成脉冲，由脉冲计数器对脉冲进行计数并生成探测器的计数，中央控制模块读取探测器的计数，并将探测器的计数以时间为顺序存入存储模块，存储方式为循环存储； 步骤S5:中央控制模块根据读取的探测器数据，并结合设置的计数率报警阈值，进行污染状况识别，若有污染状况发生，则转至步骤S6;若无污染状况发生，则转至步骤S7; 步骤S6:污染状况报警:当有污染状况发生时，一方面，中央控制模块控制声光报警模块进行声光报警，以引起现场人员的注意，另一方面，中央控制模块将污染状况信息通过GSM通信模块以短信报警方式发送出去，并同时通过WIFI通信模块由互联网向手机APP或电脑客户端发送污染警报； 步骤S7:中央控制模块判断手机APP或电脑客户端是否有数据访问请求，若有数据访问请求，则中央控制模块将实测数据或过往数据发送给手机APP或电脑客户端，转至步骤S8;若无数据访问请求，则转至步骤S2 ； 步骤S8:手机APP或电脑客户端根据获得的数据进行显示和分析。10.根据权利要求9所述的一种自来水辐射污染自动检测及报警方法，其特征在于:所述步骤S8，手机APP或电脑客户端将获得的数据下载保存。
【文档编号】G01T1/167GK105824040SQ201610153624
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】乐仁昌, 何志杰, 赖黎群
【申请人】福建师范大学