基于GPRS的核辐射环境监测设备的制作方法

本实用新型涉及一种环保设备，特别是涉及一种基于GPRS的核辐射环境监测设备。

背景技术：
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随着核技术的不断发展和进步，使用核设施的场所和实验室越来越多，由于超标的放射性射线照射会对人体机能造成严重的损害，所以核辐射问题也越来越受到人们的关注。辐射当量剂量的国际标准正常值为0.0003μSv/ hr，天然背景值为3μSv/ yr，X光检查为100～200μSv/次；正常人平均累计量为1～2mSv/yr，从事放射性工作的限量为50mSv/yr。人工辐射源主要包括放射性诊断、放射性治疗、放射性药物、放射性废物、核武器爆炸落下的灰尘、核反应堆和加速器产生的照射等，为了有效确保辐射场所及周边人员受到的辐射不超过国家辐射剂量标准，在核辐射环境下安装可靠的监测装置可以对辐射指标进行监测。

技术实现要素：
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本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过G-M计数管对γ射线的检测，实现对核辐射环境监测的检测的基于GPRS的核辐射环境监测设备。

本实用新型的技术方案是：一种基于GPRS的核辐射环境监测设备，包括检测节点、控制中心和报警装置，所述控制中心通过通讯电缆与至少两个控制节点连接的同时还通过无线收发装置与移动终端连接，所述控制节点之间通过GPRS通讯网络呈闭环连接，所述每个控制节点均通过GPRS通讯网络与检测节点连接，且所述每个检测节点均通过GPRS通讯网络与另外两个检测节点连接，所述每个检测节点均通过通讯线缆与检测装置进行连接，所述检测装置包括G-M计数管J403γ、调理电路和逆变升压器，所述检测节点包括控制器MSP430F149、GPRS通信模块EM310和电源管理单元，所述控制节点包括处理器、GPRS通信模块EM310、电源和太阳能电池板，所述控制中心包括PC机、指示灯和扩音器。

所述检测装置中的G-M计数管J403γ、调理电路和逆变升压器之间进行互相连接，并通过通讯电缆与检测节点进行通讯连接和供电连接。

所述检测节点中的控制器MSP430F149、GPRS通信模块EM310和电源管理单元之间进行互相连接，并通过GPRS通信与检测节点或控制节点进行通讯连接。

所述控制节点中的处理器、GPRS通信模块EM310、电源和太阳能电池板之间互相连接，通过通讯电缆与控制中心进行通讯连接的同时还通过GPRS通信进行环形通讯连接。

所述控制中心中的PC机、无线收发装置、指示灯和扩音器互相连接，并通过无线收发装置与人员携带的移动终端进行通讯连接。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过G-M计数管对γ射线的检测，实现对核辐射环境监测的检测，并通过连接方式的调整，实现对环境全面检测的同时还有助于对自身线路的自检，方便快捷。

2、本实用新型控制节点通过GPRS通信进行环形连接，实现之间信息的互通，由于控制节点与多个检测节点进行连接，当控制节点出现故障时，可以通过与之连接的另一个控制节点进行通讯，相当于备用通讯线路，保证检测信息的安全传送。

3、本实用新型控制中心与控制节点通过通讯电缆进行快速连接的同时，还通过无线收发装置与移动终端连接，方便人们在野外进行工作时对检测状况的观看，防止人员在辐射环境中工作，控制中心设置有指示灯和扩音器，检测的数据超过设定的阈值时，通过指示灯和扩音器进行报警。

4、本实用新型检测节点之间和与控制节点之间均通过GPRS通信进行连接，由于野外检测区域大，通过无线传输方便快捷，同时由于野外电力的不足，进行远距离的无线通讯需要消耗大量的电力，因此采用阶梯传递通讯的方式进行通讯，同时还便于对故障线路的检修。

5、本实用新型检测装置对环境辐射进行检测，并与检测节点公用一个电源，由于通过通讯电缆进行通讯，电力的损耗比较小，同时还解决了检测装置单独配备电源造成的浪费。

附图说明：

图1为基于GPRS的核辐射环境监测设备的电气连接框图。

图2为检测节点与检测装置的电气连接框图。

具体实施方式：

实施例：参见图1和图2。

基于GPRS的核辐射环境监测设备，包括检测节点、控制中心和报警装置，控制中心通过通讯电缆与至少两个控制节点连接的同时还通过无线收发装置与移动终端连接，控制节点之间通过GPRS通讯网络呈闭环连接，每个控制节点均通过GPRS通讯网络与检测节点连接，且每个检测节点均通过GPRS通讯网络与另外两个检测节点连接，每个检测节点均通过通讯线缆与检测装置进行连接，检测装置包括G-M计数管J403γ、调理电路和逆变升压器，检测节点包括控制器MSP430F149、GPRS通信模块EM310和电源管理单元，控制节点包括处理器、GPRS通信模块EM310、电源和太阳能电池板，控制中心包括PC机、指示灯和扩音器。

检测装置中的G-M计数管J403γ、调理电路和逆变升压器之间进行互相连接，并通过通讯电缆与检测节点进行通讯连接和供电连接。

检测节点中的控制器MSP430F149、GPRS通信模块EM310和电源管理单元之间进行互相连接，并通过GPRS通信与检测节点或控制节点进行通讯连接，电源管理单位为电源和变压电路。

控制节点中的处理器、GPRS通信模块EM310、电源和太阳能电池板之间互相连接，通过通讯电缆与控制中心进行通讯连接的同时还通过GPRS通信进行环形通讯连接。

控制中心中的PC机、无线收发装置、指示灯和扩音器互相连接，并通过无线收发装置与人员携带的移动终端进行通讯连接。

放射性物质在核衰变时会放射出带电粒子、不带电粒子和电磁波三类辐射，根据它们和物质相互作用可以探测到各种不同特性的粒子，其中γ射线的对人体的损伤最大，也是核辐射的主要特征，因此检测装置主要探测的是γ射线。

G-M计数管，它属于气体计数器的探测器，其功能是记录射线粒子的数量,为了降低测量误差采用Time-To-Count方法，即通过测量G-M计数器一个脉冲从开始产生到结束这一段计数前时间来求辐射场强度。

具体过程是：当G-M计数器产生一个脉冲后，控制器片内定时器开始定时2ms，计数器偏压被保持在一个计数器工作电压和起始电压之间的+250v的量值上，此时G-M计数器停止工作，避免计数器死时间的影响，并保证计数器有足够的时间恢复到正常工作状态，2ms后计数器阳极电压上升到+420v，G-M计数器开始正常工作，此时定时器开始工作，控制器检测到有脉冲到达时，关闭定时器并记录此过程所用时间t，同时降低高压值。这样在G-M计数管的一个工作周期内，只有一个工作脉冲产生，计数管电压从恢复到降低这段时间t与辐射强度成反比，通过测量t可推算出辐射强度，避免了G-M计数器的死时间影响。

控制器通过片内的定时器测量到的时间t实现探测γ射线核辐射强度测量和剂量，检测信息发送到控制中心后，由PC机通过标定曲线转换为照射量率值，再转换为吸收剂量率值等指标，当超过仪器所设定的辐射剂量报警阈值时，发出声音警报工作人员采取有效的措施，并通过LCD液晶显示器将辐射指标和设备工作状态直观显示出来，同时将数据发送到移动终端，以便采取有效的措施，确保工作辐射场所的辐射安全。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。