专利名称：电磁辐射测量仪及电磁辐射监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于仪器仪表技术领域，涉及一种辐射测量仪，尤其涉及一种电磁辐射测量仪；同时，本实用新型还涉及一种电磁辐射监测系统。
背景技术：
随着无线通信的飞速发展，城市中将部署大量的无线基站(如移动通信基站、微波中继站、电视塔台、卫星地面站等)，给公众场所、作业场所等区域带来越来越严重的无线电磁辐射危险，也给环境监测、无线监管带来越来越大的挑战。目前测量电磁辐射污染的方法主要是按照国家标准的电磁辐射测量方法，如移动通信基站电磁辐射环境监测方法(试行)，通过人工方式，使用非选频式电磁辐射测量仪器或选频式电磁辐射测量仪器测量电场强度或磁场强度，同时使用温度计和湿度计测量温度和湿度。目前市场上的电磁辐射测量仪、温度和/或/湿度计是分体设计，相互之间没有电路连接，如图1、图2所示。目前的测量仪器存在以下问题(1)采用人工非选频式宽带辐射测量仪或频选式辐射测量仪对电磁污染进行定点人工测量，效率低，难以适应大规模测量；(2)原则上，电磁测量的精度和温度/湿度紧密联系，在测量电磁辐射的同时需要用温度/湿度计测量温度/湿度。然而目前的电磁辐射测试仪器均无温度/湿度测量功能， 难以实现电磁辐射测量的全自动化需求；(3)测量数据人工读数并记录，工作量大，效率低，自动化程度低。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电磁辐射测量仪，可自动测量无线基站的电磁辐射。此外，本发明进一步提供一种电磁辐射监测系统，可自动测量无线基站的电磁辐射。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案一种电磁辐射测量仪，所述测量仪包括电磁辐射传感器，用以感知被测量无线环境中的电磁场，将电场信号或磁场信号转换为数据处理模块可使用的模拟或数字信号；温度传感器或/和湿度传感器，用以测量被监测无线环境的温度或/和湿度，并将感知的温度或/和湿度转换为数据处理模块可使用的模拟或数字信号；数据处理模块，连接所述电磁辐射传感器以及温度传感器或/和湿度传感器，用以接收电磁辐射传感器以及温度传感器或/和湿度传感器的测量信号，并得到被测电场或磁场的测量信息，以及被测无线环境的温度或/和湿度；[0016]数据转发器，连接所述数据处理模块和通信模块，用以将测量到的电磁场强度以及温度或/和湿度传递至通信模块；通信模块，用以将接收到的测量信息发送给远端的接收机。作为本实用新型的一种优选方案，所述测量仪进一步包括数据传输通道，所述数据传输通道为连接所述数据转发器及通信模块的数据通道。作为本实用新型的一种优选方案，所述通信模块为无线通信模块；所述测量仪进一步包括天线，用于无线通信模块的射频信号发送；所述天线为外接天线或外置天线或内置天线。作为本实用新型的一种优选方案，所述无线通信模块与数据处理模块连接，用以将无线通信模块输出的功率发送至数据处理模块，消除无线通信模块的天线对电磁辐射测量的干扰。作为本实用新型的一种优选方案，在所述天线与无线通信模块之间设置屏蔽装置，用以屏蔽无线通信模块对测量仪测量产生的干扰。作为本实用新型的一种优选方案，所述屏蔽装置为金属档板或带有金属丝的木质挡板。作为本实用新型的一种优选方案，所述电磁辐射传感器为外接传感器或外置传感器或内置传感器；所述温度传感器或/和湿度传感器为外接传感器或外置传感器或内置传感器。作为本实用新型的一种优选方案，所述通信模块为无线通信模块或有线通信模块；所述无线通信模块为GSM通信模块或GPRS通信模块或Edge通信模块或WiFi通信模块或WiMAX通信模块或3G通信模块或4G通信模块或其他通信模块。一种电磁辐射监测系统，所述测量系统包括靠近无线基站设置的电磁辐射测量仪、监控服务器，所述电磁辐射测量仪与监控服务器连接；所述电磁辐射测量仪包括电磁辐射传感器，用以感知被测量无线环境中的电磁场，将电场信号或磁场信号转换为数据处理模块可使用的模拟或数字信号；温度传感器或/和湿度传感器，用以测量被监测无线环境的温度或/和湿度，并将感知的温度或/和湿度转换为数据处理模块可使用的模拟或数字信号；数据处理模块，连接所述电磁辐射传感器以及温度传感器或/和湿度传感器，用以接收电磁辐射传感器以及温度传感器或/和湿度传感器的测量信号，并得到被测电场或磁场的测量信息，以及被测无线环境的温度或/和湿度；数据转发器，连接所述数据处理模块和通信模块，用以将测量到的电磁场强度以及温度或/和湿度传递至通信模块；通信模块，用以将接收到的测量信息发送给远端的接收机。作为本实用新型的一种优选方案，所述测量仪进一步包括数据传输通道，所述数据传输通道为连接所述数据转发器及通信模块的数据通道；所述通信模块为无线通信模块；所述测量仪进一步包括天线，用于无线通信模块的射频信号发送；所述天线为外接天线或外置天线或内置天线；所述无线通信模块与数据处理模块连接，用以将无线通信模块输出的功率发送至数据处理模块；在所述天线与无线通信模块之间设置屏蔽装置，用以屏蔽无线通信模块对测量仪测量产生的干扰；所述屏蔽装置为金属档板或带有金属丝的木质挡板。本实用新型的有益效果在于本实用新型提出的电磁辐射测量仪及电磁辐射监测系统，可自动测量无线基站的电磁辐射。本实用新型电磁辐射测量仪至少设有两个外置、外接或内置的传感器，用于感知电磁场强度、温度和湿度；至少设有一个外置、外接或内置的天线，用于通过空中接口将测量数据发送给远端的接收机；或者替代地，至少有一个有线通信接口，用于通过有线网络将测量数据发送给远端的接收机。同时，本实用新型测量仪由两部分电路功能，分别实现测量功能和通信功能；同时测量仪具备电磁辐射测量功能、温度和湿度测量以及通信功能。此外，利用通信模块输出的功率消除通信模块的天线对电磁辐射测量的干扰，使电磁辐射自动测量仪监测的无线基站可以与通信模块使用相同的无线传输技术。还可以在无线通信模块的天线附近安装屏蔽装置以降低通信模块对测量模块的干扰。
图1为现有的电磁辐射测量仪的组成示意图。图2为现有的温度/湿度计的组成示意图。图3为本实用新型电磁辐射测量仪的组成示意图。图4为本实用新型电磁辐射监测系统的组成示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。实施例一请参阅图3，本实用新型揭示了一种电磁辐射测量仪，包括电磁辐射传感器1、温度传感器2、湿度传感器3、数据处理模块4、数据转发器5、数据传输通道6、通信模块7、天线9及天线的屏蔽装置8。当然，本实用新型也可以只设置温度传感器2、湿度传感器3中的一个；此外，温度传感器2、湿度传感器3也可以集成为单个传感器，即温/湿度传感器， 同时感知温度和湿度。电磁辐射传感器电磁辐射传感器1也称为探头，主要用于感知被测量无线环境中的电磁场，将电场信号或磁场信号转换为数据处理模块可使用的模拟或数字信号。该探头可外接、外置或内置。温度传感器、湿度传感器温度传感器2、湿度传感器3主要用于测量被监测无线环境的温度和湿度。温度传感器、湿度传感器或温/湿度传感器将感知的温度和湿度转换为数据处理模块可使用的模拟或数字信号。该温度传感器、湿度传感器或温/湿度传感器可外接、外置或内置。数据处理模块数据处理模块4用以接收电磁辐射传感器1、温度传感器2和湿度传感器3的测量信号，并得到被测电场或磁场的平均功率、峰值功率等标称电磁场强度的测量量，以及被测无线环境的温度和湿度。该模块具有干扰消除的可选功能，利用通信模块输出的发送功率将电磁辐射传感器接收到的电磁功率中消除掉通信模块的天线发射的功率引起的干扰，从而使该电磁辐射自动测量仪监测的无线基站可以与通信模块使用相同的无线传输技术。电磁辐射传感器1还可以通过射频处理链路与数据处理模块4连接。数据转发器数据转发器5为实现数据处理模块和数据传输通道的接口，将测量到的电磁场强度、温度、湿度甚至测量时间通过数据通道传递给通信模块。数据传输通道数据传输通道6连接测量功能模块和通信模块的数据通道。如测量功能模块和通信模块安装在同一地理位置，则数据传输通道可以是类似于总线结构的物理连接；如测量功能模块和通信模块安装在不同地理位置以降低通信模块对测量功能模块产生的干扰，则可以通过USB接口等有线或无线接口实现的串行或并行通道。通信模块通信模块7可以是无线通信模块，将数据传输通道传输的测量量通过无线通信空中接口发送给远端的接收模块。这种无线通信模块包括GSM/GPRS/Edge/WiFi/WiMAX/3G/4G 等无线通信网卡。无线通信模块必须外接、外置或内置天线。通信模块7也可以是有线通信模块，此时必须配置有线传输链路的接口模块，用于将测量量通过有线通信网络发送给远端的接收模块。天线和屏蔽装置当通信模块为无线通信模块时，所述测量仪还可以包括天线9和天线的屏蔽装置 8。天线9用于无线通信模块的射频信号发送，可以外接、外置或内置。当通信模块的工作频段与被监测基站的工作频段接近时，通信模块会对测量模块的高精度测量产生不可忽视的干扰，此时，可选择性地安装屏蔽装置8 (如金属档板、带有金属丝的木质挡板等)，以减少通信模块对测量模块的干扰。实施例二本实用新型揭示一种电磁辐射监测系统，所述测量系统包括测量仪、监控服务器， 所述测量仪与监控服务器连接；所述测量仪靠近无线基站设置。所述测量仪的组成可参见实施例一。测量仪包括电磁辐射传感器、温度传感器、 湿度传感器、数据处理模块、数据转发器、数据传输通道、通信模块。电磁辐射传感器用以感知被测量无线环境中的电磁场，将电场信号或磁场信号转换为数据处理模块可使用的模拟或数字信号；温度传感器或/和湿度传感器用以测量被监测无线环境的温度或/和湿度，并将感知的温度或/和湿度转换为数据处理模块可使用的模拟或数字信号；数据处理模块连接所述电磁辐射传感器以及温度传感器或/和湿度传感器，用以接收电磁辐射传感器以及温度传感器或/和湿度传感器的测量信号，并得到被测电场或磁场的测量信息，以及被测无线环境的温度或/和湿度；数据转发器连接所述数据处理模块和通信模块，用以将测量到的电磁场强度以及温度或/和湿度传递至通信模块；[0070]所述数据传输通道为连接所述数据转发器及通信模块的数据通道；通信模块用以将接收到的测量信息发送给远端的接收机。所述通信模块为无线通信模块时，所述测量仪可以进一步包括天线，该天线用于无线通信模块的射频信号发送；所述天线为外接天线或外置天线或内置天线。所述无线通信模块与数据处理模块连接，将无线通信模块输出的功率发送至数据处理模块。此外，还可以在所述天线与无线通信模块之间设置屏蔽装置，用以屏蔽无线通信模块对测量仪测量产生的干扰；所述屏蔽装置为金属档板或带有金属丝的木质挡板。实施例三本实用新型揭示一种无线基站电磁辐射监测系统，该监测系统的拓扑图如图4所
7J\ ο(一 )电磁辐射自动测量仪的安装将多个电磁辐射自动测量仪部署在被监控的无线基站附近的指定位置。典型的安装方法包括1. 1悬挂式安装在被检测基站附近的建筑、电线杆等上面；1. 2安装位置一般布设在以发射天线为中心半径50m的范围内可能受到影响的保护目标，根据现场环境情况可对点位进行适当调整。具体点位优先布设在公众可以到达的距离天线最近处，也可根据不同目的选择监测点位。移动通信基站发射天线为定向天线时， 则监测点位的布设原则上设在天线主瓣方向内；1. 3选址时要避免户内手机等带来的辐射源的干扰；1. 4对于发射天线架设在楼顶的基站，在楼顶公众可活动范围内布设监测点位；1.5探头(天线)尖端距地面(或立足点)1. 7m。根据不同监测目的，可调整测量
高度；1. 6自动测量仪的测量装置和通信装置可以安装在同一位置，也可以是不同装置， 以减少通信装置对测量精度的影响。(二)建立数据传输网该数据传输网可以是已有的无线通信网络，如GSM/GPRS/Edge/WiFi/WiMAX/3G/4G 等无线通信网。也可以是有线通信网络，如DSL，以太网等。(三)在网络控制中心建立被测移动通信基站基本信息数据库该数据库由被检测基站运营商提供移动通信基站名称、编号、建设地点、建设单位、类型；发射机型号、发射频率范围、标称功率、实际发射功率；天线数目、天线型号、天线载频数、天线增益、天线极化方式、天线架设方式、钢塔桅类型(钢塔架、拉线塔、单管塔等)、天线离地高度、天线方向角、天线俯仰角、水平半功率角、垂直半功率角等参数。(四)电磁辐射自动测量仪对所检测基站的电磁辐射进行测量测量时间和读数测量终端设置于平均方式，每次测试时间不少于6min，连续取样数据采集取样率为2次/S。测量结果包括电磁场强度、环境温度、相对湿度、监测开始结束时间等。(五)网络控制中心[0094]5. 1记录接收测量数据时的天气状况；5. 2记录测量终端在移动通信基站发射天线为中心半径50m范围内的监测点位示意图，标注移动通信基站和其他电磁发射源的位置。5. 3记录监测点位与移动通信基站发射天线的距离5. 4数据处理5. 41统计M小时(或某一段时间内)多次测量的平均场强(每次测量要通过多次测量后去平均值)5. 42根据需要可分别统计每次测量中的最大值Emax、最小值Επ η,δΟ^ΑΟ1^和 95%时间内不超过的场强值E(50% )、E(80% )和E(95% )。5. 43根据需要绘制电磁辐射场分布图，如时间-场强对应曲线。5. 5产生监测报告5. 51基本信息5. 511记录移动通信基站名称、编号、建设单位、移动通信基站类型、发射频率范围、功率(W)等参数。5. 512记录环境温度、相对湿度、天气状况。5. 513记录监测开始结束时间、测量仪器。5. 514绘制监测点位平面示意图。5. 52监测结果监测结果以功率密度(W/m2或者μ W/cm2)或电场强度(V/m)表示。5. 53 报警如发现被监测基站的电磁场强度超过预先设定的域值则通过数据网或克服中心向向无线管理局的网络中心报警。无管局接警后将到指定基站附近，利用选频式电磁辐射测量仪进行进一步测量，并确定干扰源。综上所述，本实用新型提出的电磁辐射测量仪及电磁辐射监测系统，可自动测量无线基站的电磁辐射。本实用新型电磁辐射测量仪至少设有两个外置、外接或内置的传感器，用于感知电磁场强度、温度和湿度；至少设有一个外置、外接或内置的天线，用于通过空中接口将测量数据发送给远端的接收机；或者替代地，至少有一个有线通信接口，用于通过有线网络将测量数据发送给远端的接收机。同时，本实用新型测量仪由两部分电路功能，分别实现测量功能和通信功能；同时测量仪具备电磁辐射测量功能、温度和湿度测量以及通信功能。此外，利用通信模块输出的功率消除通信模块的天线对电磁辐射测量的干扰，使电磁辐射自动测量仪监测的无线基站可以与通信模块使用相同的无线传输技术。还可以在无线通信模块的天线附近安装屏蔽装置以降低通信模块对测量模块的干扰。这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例， 以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
权利要求1.一种电磁辐射测量仪，其特征在于，所述测量仪包括电磁辐射传感器，用以感知被测量无线环境中的电磁场，将电场信号或磁场信号转换为数据处理模块可使用的模拟或数字信号；温度传感器或/和湿度传感器，用以测量被监测无线环境的温度或/和湿度信息，并将感知的温度或/和湿度信息转换为数据处理模块可使用的模拟或数字信号；数据处理模块，连接所述电磁辐射传感器以及温度传感器或/和湿度传感器，用以接收电磁辐射传感器以及温度传感器或/和湿度传感器的测量信号，并得到被测电场或磁场的强度信息，以及被测无线环境的温度或/和湿度信息；数据转发器，连接所述数据处理模块和通信模块，用以将测量到的电磁场强度以及温度或/和湿度信息传递至通信模块；通信模块，用以将接收到的测量信息发送给远端的接收机。
2.根据权利要求1所述的电磁辐射测量仪，其特征在于所述测量仪进一步包括数据传输通道，所述数据传输通道为连接所述数据转发器及通信模块的数据通道。
3.根据权利要求1所述的电磁辐射测量仪，其特征在于 所述通信模块为无线通信模块；所述测量仪进一步包括天线，用于无线通信模块的射频信号发送；所述天线为外接天线或外置天线或内置天线。
4.根据权利要求3所述的电磁辐射测量仪，其特征在于所述无线通信模块与数据处理模块连接，将无线通信模块输出的功率发送至数据处理模块，消除无线通信模块的天线对电磁辐射测量的干扰。
5.根据权利要求3所述的电磁辐射测量仪，其特征在于在所述天线与无线通信模块之间设置屏蔽装置，用以屏蔽无线通信模块对测量仪测量产生的干扰。
6.根据权利要求3所述的电磁辐射测量仪，其特征在于 所述屏蔽装置为金属档板或带有金属丝的木质挡板。
7.根据权利要求1所述的电磁辐射测量仪，其特征在于所述电磁辐射传感器为外接传感器或外置传感器或内置传感器； 所述温度传感器或/和湿度传感器为外接传感器或外置传感器或内置传感器。
8.根据权利要求1所述的电磁辐射测量仪，其特征在于 所述通信模块为无线通信模块或有线通信模块；所述无线通信模块为GSM通信模块或GPRS通信模块或Edge通信模块或WiFi通信模块或WiMAX通信模块或3G通信模块或4G通信模块。
9.一种电磁辐射监测系统，其特征在于，所述测量系统包括靠近无线基站设置的电磁辐射测量仪、监控服务器，所述电磁辐射测量仪与监控服务器连接；所述电磁辐射测量仪包括电磁辐射传感器，用以感知被测量无线环境中的电磁场，将电场信号或磁场信号转换为数据处理模块可使用的模拟或数字信号；温度传感器或/和湿度传感器，用以测量被监测无线环境的温度或/和湿度，并将感知的温度或/和湿度转换为数据处理模块可使用的模拟或数字信号；数据处理模块，连接所述电磁辐射传感器以及温度传感器或/和湿度传感器，用以接收电磁辐射传感器以及温度传感器或/和湿度传感器的测量信号，并得到被测电场或磁场的测量信息，以及被测无线环境的温度或/和湿度；数据转发器，连接所述数据处理模块和通信模块，用以将测量到的电磁场强度以及温度或/和湿度传递至通信模块；通信模块，用以将接收到的测量信息发送给远端的接收机。
10.根据权利要求9所述的电磁辐射监测系统，其特征在于所述测量仪进一步包括数据传输通道，所述数据传输通道为连接所述数据转发器及通信模块的数据通道；所述通信模块为无线通信模块；所述测量仪进一步包括天线，用于无线通信模块的射频信号发送；所述天线为外接天线或外置天线或内置天线；所述无线通信模块与数据处理模块连接，将无线通信模块输出的功率发送至数据处理模块；在所述天线与无线通信模块之间设置屏蔽装置，用以屏蔽无线通信模块对测量仪测量产生的干扰；所述屏蔽装置为金属档板或带有金属丝的木质挡板。
专利摘要本实用新型揭示了一种电磁辐射测量仪及电磁辐射监测系统，所述测量仪包括电磁辐射传感器；温度传感器或/和湿度传感器；数据处理模块，用以接收电磁辐射传感器以及温度传感器或/和湿度传感器的测量信号，并得到被测电场或磁场的测量信息，以及被测无线环境的温度或/和湿度；数据转发器，用以将测量到的电磁场强度以及温度或/和湿度传递至通信模块；通信模块，用以将接收到的测量信息发送给远端的接收机。本实用新型提出的电磁辐射测量仪及电磁辐射监测系统，可自动测量无线基站的电磁辐射。
文档编号G08C17/02GK202093100SQ201120099169
公开日2011年12月28日 申请日期2011年4月7日 优先权日2011年4月7日
发明者周莹 申请人:周莹