专利名称：基于3gs的核数据采集及处理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种核数据采集及处理系统，具体涉及一种可实现核谱数据，温 度、湿度等环境参数，GPS定位，现场视频等多参数核数据采集系统和基于GIS组件开发的 核勘查信息处理系统。不仅可以提高核地球物理勘探领域的整体技术水平，还可以对在其 他领域的应用有很大的借鉴和参考价值。
背景技术：
目前，便携式核勘查数据采集主要采用单片机或嵌入式系统，大多只是完成谱数 据采集和简单处理，有的将GPS嵌入到采集系统，但还都是采用外置GPS模块，仅完成了定 位的一体化，而实际勘查工作还需要的环境信息，包括温度、湿度、地质、地貌等信息，都不 能同时自动数字化采集，如果需要，还须手动记录。而在信息处理方面，在核勘查领域中，地 理信息系统的应用仍处于研究和实践的初级阶段。核地球物理勘查数据处理通常采用的方 法是使用一些软件如CAD直接生成等值线图，彩色图像等与地理地形脱节的图形图像；或 者直接利用地理信息系统软件，如ArcGIS、MapGIS、 Map Info和SuperMap等，来做数据的分 析处理工作，但与核地球物理勘查数据处理的实际情况相分离，越来越不能满足核地球物 理勘查工作的要求了。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提供一种多参数一体化核数据采集和 处理系统，该基于3GS的核数据采集及处理系统，针对目前核勘查领域的数据采集与信息 处理的应用要求，将蓝牙、GPS、GPRS或USB及视频技术应用于野外核勘查数据采集中，以无 线移动手持设备为野外工作平台，同时完成野外GPS定位及核能谱数据、现场温湿度等参 数、现场视频的采集和处理，并将数据通过GPRS或USB传送给计算机，通过计算机进行复杂 的处理，利用地理信息系统GIS技术获取、管理、分析和展示空间相关信息，将结果反映在 地形图上。这样，既实现了仪器轻便化、多参数一体化，又充分利用了资源，实现了高效率、 高精度、多参数的数据采集和处理与图形图像的显示。不仅可以提高核地球物理勘探领域 的整体技术水平，还可以对在其他领域的应用有很大的借鉴和参考价值。 为能达到上述发明目的，所采用的技术方案是基于3GS的核数据采集及处理系 统，其特征在于包括核辐射多道脉冲幅度分析器、数据采集分析模块和核勘查信息处理模 块三个部分；所述数据采集分析模块包括GPS接收处理、核谱数据的采集控制和现场视频 采集三部分，选用内置GPS和照相/摄像机的无线移动手持设备；所述核勘查信息处理模块 运行在计算机上，主要包括勘查数据的处理、GIS下的成图成像等功能；所述核辐射多道脉 冲幅度分析器，完成核谱数据与温度、湿度等数据的获取，与数据采集分析模块的无线移动 手持设备之间通过蓝牙接口通讯；所述数据采集分析模块的无线移动手持设备和计算机之 间通过USB接口或GPRS传输数据。 按照本实用新型提供的基于3GS的核数据采集及处理系统，其特征在于所述数据采集分析模块采用内置GPS和照相/摄像机的无线移动手持设备，集GPS接收处理、核谱 数据的采集控制和现场视频采集为一体。 按照本实用新型提供的基于3GS的核数据采集及处理系统，其特征在于所述的 核辐射多道脉冲幅度分析器集温度、湿度等环境参数和核谱数据的多参数数据采集，其与 数据采集分析模块通过蓝牙无线接口通讯。 按照本实用新型提供的基于3GS的核数据采集及处理系统，其特征在于所述核 勘查信息处理模块运行在计算机上，基于GIS的组件开发完成，主要包括勘查数据的处理、 GIS下的成图成像等功能。 通过上面的叙述可以看出，本实用新型具有以下优点在结构设计上，采用模块化 设计，共分为三个独立的模块——核辐射多道脉冲幅度分析器、数据采集分析模块和核勘 查信息处理模块，方便现场操作和维护，而且，这三个部分既可以合成为一个核数据采集及 处理系统使用，也可分别作为一个单独的部件进行开发应用；在系统设计上，采用核谱数据 与温湿度等环境参数一体化采集，GPS定位、现场摄像和无线通讯一体化；在系统功能上， 在完成传统的核能谱测量分析的同时，把温湿度环境参数一起采集，还把GPS技术和摄像 技术集成到系统中，完成对测点现场的定位和现场的地质、地貌特征记录的要求。并将数据 通过GPRS或USB传送给计算机，通过计算机进行复杂的处理，利用地理信息系统GIS技术 获取、管理、分析和展示空间相关信息，将结果反映在地形图上，功能强大；在系统性能上， 采用低功耗电源设计方案，并采用内置GPS和照相/摄像机的无线移动手持设备，结构简 单，体积小、功耗低；该系统通过蓝牙、GPRS或USB进行通讯，使用简单；在技术指标上，1024 道全谱显示，GPS定位精度水平误差< 3米，采集部分功耗< 300mW，重量〈1Kg。
图1为本实用新型提供的基于3GS的核数据采集及处理系统的模块连接原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述 图1为本实用新型提供的基于3GS的核数据采集及处理系统的模块连接原理图。 如图中所示，一种基于3GS的核数据采集及处理系统，其特征在于该系统包括核辐射多道 脉冲幅度分析器、数据采集分析模块和核勘查信息处理模块三个部分；所述数据采集分析 模块包括GPS接收处理、核谱数据的采集控制和现场视频采集三部分，选用内置GPS和照相 /摄像机的无线移动手持设备，在其上编程实现这三部分功能；所述核勘查信息处理模块 运行在计算机上，基于GIS的组件开发完成，主要包括勘查数据的处理、GIS下的成图成像 等功能；所述核辐射多道脉冲幅度分析器，完成核谱数据与温度、湿度等数据的获取，与数 据采集分析模块的无线移动手持设备之间通过蓝牙接口通讯；所述数据采集分析模块的无 线移动手持设备和计算机之间通过USB接口或GPRS传输数据。 使用时，任何探测器和放大电路产生的信号，只要产生的脉冲幅度在0-10V范围 内，就可以将产生的模拟信号接入该系统的核辐射多道脉冲幅度分析器模块，数据采集分 析模块通过蓝牙无线通讯方式，控制多道数据及环境参数的采集分析，在进行核谱数据采 集的同时，数据采集分析模块完成GPS的定位，用定位坐标作为核谱数据与摄像视频数据的文件名，然后启动摄像设备，进行现场地质地貌的摄像，测量结束后，对获取的核谱数据 和视频数据进行保存，并显示谱图及简单分析结果。在无线网络信号允许和经费允许的情 况下，可以在每个测点测完后及时通过GPRS将数据传回计算机，在条件不允许的情况下， 也可在一天测量结束后，在驻地通过USB接口将一天的数据传送到计算机。通过计算机上 的核勘查信息处理软件，可以对测量的数据进行进一步处理和分析。在整个测区测量结束 后，就可以进行GIS下的成图成像和分析解释。 在电路功能上主要完成包括温湿度等环境参数的核辐射多道脉冲幅度分析器。多 道脉冲幅度分析器是核谱测量中的关键部件，它的作用是把被测得的模拟量转变成计算机 可以接受的数值量。即完成对脉冲幅度的甄别。工作过程是获取核谱信号(采样脉冲峰 值)，ADC将脉冲转换成与幅度成正比的数字量，再以数字量作为存储器的道址码记录脉冲 数，存储于存储器中的各道计数即表征了脉冲按幅度大小的分布情况。这里采用专门的微 处理器来管理核脉冲信号峰值的采样、转换、处理、保存和环境参数的转换和保存，使得在 整个测量过程中独立工作，不影响上位机的GPS定位和摄像工作。微处理器通过串口与蓝 牙模块相连，测量结束后，由上位机通过蓝牙无线接口联系微处理器，将谱数据传到上位机 进行保存。 在软件功能上主要完成无线移动手持设备上的数据采集分析软件和计算机上的 核勘查信息处理软件。所述的无线移动手持设备上的数据采集分析软件主要完成多道脉冲 幅度分析器的测量控制和多参数谱数据的获取，及谱线的显示和简单分析、GPS定位处理、 摄像的控制及数据的保存。这些数据可以通过USB接口或GPRS无线网络传给计算机；所述 的计算机上的核勘查信息处理软件，是基于GIS组件的二次开发完成，不仅能进行进一步 的核谱数据及勘查数据的处理，还可以成图成像，与地质或地理图叠加分析，主要可实现点 位图、彩色图像、三元合成图、等值图、平面剖面图等。 在物理结构上，采用核多道数据采集和温湿度环境参数数据的采集一体化设计， 独立微处理器管理，整个结构采用金属外壳，一般采用铝质材料；多道采集的控制分析和 GPS定位、摄像系统一体化设计，并且充分利用别人的长处，直接利用内置GPS和摄像设备 的无线移动手持设备，省去硬件开发过程，只进行软件开发，设备简单，体积小，使用方便。 而且由于核辐射多道脉冲幅度分析器模块和数据采集分析模块之间通过蓝牙进行通讯，不 需连线，所以核辐射多道脉冲幅度分析器模块可以和探头部分绑定，减短脉冲信号的连线， 也可以和数据采集分析模块绑定为一体，作为手持部分，使用灵活。核勘查信息处理系统， 运行于计算机上的Windows平台，可以是台式机，也可是笔记本计算机，它与数据采集分析 模块的无线移动手持设备间可以通过GPRS进行无线通讯传送数据，也可使用USB接口传输 数据。 虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域普通技术人员在所附权 利要求的范围内不需要创作性劳动就能作出的各种变形或修改仍属本专利的保护范围。
权利要求基于3GS的核数据采集及处理系统，其特征在于包括核辐射多道脉冲幅度分析器、数据采集分析模块和核勘查信息处理模块三个部分；所述数据采集分析模块包括GPS接收处理、核谱数据的采集控制和现场视频采集三部分，选用内置GPS和照相/摄像机的无线移动手持设备；所述核辐射多道脉冲幅度分析器与数据采集分析模块的无线移动手持设备之间通过蓝牙接口通讯；所述数据采集分析模块的无线移动手持设备和计算机之间通过USB接口或GPRS传输数据。
专利摘要本实用新型公开了一种基于3GS的核数据采集及处理系统，包括核辐射多道脉冲幅度分析器、数据采集分析模块和核勘查信息处理模块三个部分。数据采集分析模块包括GPS接收处理、核数据的采集控制和现场视频采集三部分，选用内置GPS和照相/摄像机的无线移动手持设备；核勘查信息处理模块运行在计算机上，主要包括勘查数据的处理、GIS下的成图成像等功能。核辐射多道脉冲幅度分析器与数据采集分析模块之间通过蓝牙接口通讯；而无线移动手持设备和计算机之间通过USB接口或GPRS传输数据。该系统适合于各种核辐射谱数据测量，可用于地质矿产勘探、环境核辐射监测、核反恐等多个领域，具有结构简单、体积小、使用方便等优点。
文档编号H04B5/00GK201535825SQ20092008291
公开日2010年7月28日 申请日期2009年7月28日 优先权日2009年7月28日
发明者丁卫撑, 周建斌, 周蓉生, 马英杰 申请人:成都理工大学