CN103439398A - 一种基于模糊逻辑的氡检测系统和方法 - Google Patents
一种基于模糊逻辑的氡检测系统和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103439398A CN103439398A CN2013104023135A CN201310402313A CN103439398A CN 103439398 A CN103439398 A CN 103439398A CN 2013104023135 A CN2013104023135 A CN 2013104023135A CN 201310402313 A CN201310402313 A CN 201310402313A CN 103439398 A CN103439398 A CN 103439398A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radon
- module
- data
- thread
- data processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于模糊逻辑的氡检测系统和方法，本发明采用电离室法测量氡气含量，同时测量气体中温湿度，且将模糊算法应用到氡气测量中来，采用历史数据和温湿度修正的方式得到修正后的氡含量结果。克服以往氡气测量设备的缺点，可以实现实时测量，使测量结果更接近于真实值。解决了以往氡气测量设备实时性不高、测量结果准确性不高或者长时间测量后准确性下降等缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种氡检测系统和方法，具体涉及一种基于模糊逻辑的氡检测系统和方法。
背景技术
氡气是一种自然界广泛存在的放射性气体，氡在天然辐射剂量当量中约占一半，属公认的19种致癌物之一，对人体有害，但是利用氡气的分布情况可以了解地质构造和地下矿场的分布情况等，在解决地质学问题，地质矿场勘探中都有非常重要的作用。
人们通过研究发现氡及其子体在空气中纵向运动能力远大于横向运动能力，向上运动能力大于或等于向下运动能力，其扩散作用小，不到10%，向上浮力大于45%，地球引力导致的下沉作用小于45%；其次由于氡及其子体释放α射线，α粒子减速后成为氦核，它可以与氡及其子体和母体形成团族，当团族收到空气浮力大于重力时就向上浮动，所以氡气具有向上运动的特点，且由于大量氦核的存在，氡气团族带有正电，这也是测量氡气所必须了解的原理之一。
氡气的测量方法很多，其中主要的目的为用于矿藏资源勘探，所以选择测量方法很重要。常用的测量方法有以下几种：
1）电离室法。其工作原理是：含氡气体进入电离室后，氡及其子体放出的α粒子在空气中电离，产生电子空穴对。电离室的中央电极积累的正电荷使静电计的中央石英丝带电，在外电场的作用下，石英丝发生偏转，偏转速度与其上的电荷量成正比，也就是与氡浓度成正比，测出偏转速度即可计算出氡的浓度。使用此方法研制的仪器有德国产的DOSEman便携式氡气监测仪及成都理工大学的CD-1α杯测氡仪。优点是：方法可靠，测量速度较快，既可以直接收集空气样品进行测量，也可以使空气不断流过测量装置进行连续测量，在实验室内使用可以较快地给出氡浓度及其动态变化。电离室法的缺点是：灵敏度低，不适合低水平测量，现场使用不方便。
2）闪烁室法。工作原理氡进入闪烁室后，氡及其子体衰变产生的α粒子使闪烁室壁的ZnS(Ag)产生闪光，光电倍增管将光信号转变成电脉冲信号，经过电子学线路放大、记录。闪烁室法的优点是：操作简便，准确度高，探测下限低。其缺点是：测量时间较长(3h以上)；要求的设备较多导致仪器笨重，不便于现场检测；闪烁室的本底随时间增加；探测效率随时间减小，应用于长期连续测量时，需要定期在线刻度；沉积于室内壁的氡子体难于清除，使用时应经常用氡气或老化空气清新。
3）双滤膜法。双滤膜法是一种绝对测氡方法，它的工作原理是：含氡空气通过入口滤膜进入双滤膜筒，被滤掉子体的纯氡在通过双滤膜筒的过程中产生新的子体，其中一部分被出口滤膜收集。根据氡子体固有的积累、衰变规律，可确定被测气体中氡的浓度。优点是它探测下限低，方便快速。缺点是：必须确保出口滤膜不被二滤膜之外的氡污染；受湿度的影响较大，相对湿度越大，滤膜上测得的α放射性活度越大；装置需要使用电源，不便野外使用。
4）气球法。气球法是在双滤膜法原理的基础上发展起来的, 所不同的是用气球代替了双滤膜筒, 所采用的气路和测量原理完全相同, 它克服了双滤膜法不便携带的缺点。本方法的优点是操作简单, 方便快速, 仅需0. 5 h 即可给出氡浓度和子体潜能, 其采样体积不受限制, 增加气球体积即可降低探测限(例如20 L 的气球和一定的测量程序, 其灵敏度为37 Bq·m - 3)。其缺点是气球的球壁效应(吸附和泄漏) 和相对湿度对结果的影响较大。为此使用时, 要注意气球内外氡浓度不能差异太大, 测量时间不能过长, 对气球要在不同相对湿度下进行标定, 求出相应的湿度修正因子。
5）静电扩散法。该方法的原理是: 由于球内外存在氡浓度差, 外面的氡通过扩散经泡沫塑料进入球内,0. 25 h 左右建立平衡。泡沫的作用是阻挡氡子体的进入。扩散到灵敏体积中的氡衰变产生氡子体, 主要是218Po 正离子, 在电场作用下被收集在中央电极上, 如图2 可示, 由218Po 再衰变产生的A粒子被光电倍增管收集, 经电子学线路整形, 计数得到相应的脉冲数。通过相对刻度就可以确定待测空气的氡浓度。该方法的优点是探测限较低, 为1. 85 Bq?m 3, 既可用于室内氡浓度的测量, 也可连续监测氡浓度的动态变化。缺点是设备笨重, 不便于现场使用。中央电极的收集效率和相对湿度有关, 需分别标定。
6）固体径迹法。该方法的原理是使空气自由扩散到装有固体径迹探测器的测量杯中, 空气中的氡及衰变子体产生的A粒子在径迹片上因A电离损伤留下径迹。在实验室中经简单的蚀刻处理(通常是在N aOH 或KOH 溶液中, 温度为60—70℃浸泡3—4 h) 后, 在光学显微镜下或用自动火花计数器作径迹计数。刻度就可得到暴露期间的平均氡浓度。其优点是: 价格低廉、小型无源、径迹稳定, 适于大规模的氡水平调查, 能在12 个月的期间内进行累计平均浓度测量。缺点是必要的测量周期较长(对目前可利用的探测器来说, 建议最短的测量时间为3 个月) , 并且具有较大的固有精度误差, 特别是在浓度较低, 探测器被计数的面积较小时更是如此。另外数径迹易产生误差。探测器在测量杯中的位置和测量杯的体积对灵敏度的影响较大。
7）热释光法。其工作原理是用对A灵敏, 对B、C相对不灵敏的热释光片(L iF) 记录A活性来确定氡浓度。将安置有热释光片的收集室放置于待测场所后, 氡就会通过自由扩散进入收集室内, 进入灵敏体积的氡衰变产生的新一代子体(主要是218Po) 在外电场的作用下, 被中央电极收集,其前端的L iF 片记录下了A活性。暴露一定时间后, 用热释光剂量仪测量L iF 片, 得到的计数正比于氡的积分浓度。由放置时间即可求出某时间段内氡的平均浓度, 当暴露1 周时, 可探测的平均氡浓度为1. 1—11 Bq?m 3。其灵敏度和收集室的体积有关, 需要实验确定。该方法的优点是成本低廉, 小型无源, 无噪声, 虽然精度比径迹法稍差, 但其数据的读出却方便得多, 适用于大规模的氡水平调查。缺点是热释光探测器的响应受环境温度和风速的影响较大, 使用时应选择适当的位置或采取简单的遮挡以使空气流稳定。热释光随时间的衰退和荧光物质或包装材料里微量放射性的贡献会影响结果的准确性和可靠性。这种影响对于长时间的环境测量, 而读取数据前又耽搁一段时间的情况变得较为突出, 另外相对湿度的影响较大。
8)活性炭被动吸附法。这种方法是利用活性炭对惰性气体有强吸附力的特点来测氡的一种方法。活性炭采样器通常用塑料或金属制成, 敞口处带有滤膜或用青铜粉烧结而成的金属过滤器。测量时, 待测空气中的氡扩散进炭床内被活性炭吸附, 同时氡衰变产生的子体也沉积在活性炭床中, 待其中的氡与其子体达到放射性平衡后, 用C谱仪测量。由氡子体214B i 和214Pb 的0. 23、0. 29以及0. 609M eV 的全能峰可确定活性炭所吸附的氡量。经刻度即可求出暴露期间的平均氡浓度。还有一种利用解析原理的活性炭吸附法, 该方法将活性炭吸附的氡通过加热解析到电离室或闪烁室中进行测量。这种方法的优点是布样方便, 无源, 不用维修, 可重复使用, 适合大规模的氡调查。缺点是活性炭对氡的吸附并非完全积累过程, 因此采样结束前的氡浓度对平均结果的影响较大,只能用于短期测量(2—7 d)。普通型采样器受温、湿度影响较大, 但改进型的采样器则不受温、湿度的影响。此外液闪测氡法也利用了活性炭对氡吸附力强的特点。活性炭被动式测氡是一种较有潜力的方法。
9）驻极体测氡法。驻极体测氡法是近年来发展起来的一种方法。原理是氡及其子体使其周围的空气电离产生带电粒子, 这些带电粒子在驻极体静电场的作用下, 其中的异号带电粒子会使驻极体的表面电荷特性发生变化。利用驻极体表面电位测量仪记录这种变化, 经过刻度就可确定待测空气中的氡浓度。该方法的优点是成本低, 重量轻, 体积小, 驻极体表面电荷信息稳定, 测量时间不受限制, 驻极体片可重复使用, 其灵敏度的可变范围宽和收集室的体积和驻极体的厚度有关, 既可用于短期测量, 也可用于长期测量, 无需电源, 如果发明合适的收集室还可用于测氡析出率。缺点是驻极体的使用和保存需特别小心, 触及其表面会改变其上的电位。单独一片驻极体片的可探测范围窄, 需用不同厚度的驻极体片才能适应较宽的探测范围。对天然本底辐射较灵敏, 测量中需作修正。
10）常用氡子体测量方法。氡子体采样方法一般是将待测空气用超细纤维过滤膜过滤, 将氡子体带电微尘收集在滤膜上进行测量。根据取样后测量时间和方法的不同可分为: 三点法、三段法、五段法和A谱法。三点法是测量采样结束后3 个时刻的A计数率, 从而求出218Po、214Pb、214Bi 3 种子体的浓度。这种方法的优点是设备简单、容易实现, 缺点是精度较差, 但用于浓度较高的矿山、冶炼厂等工作场所是简单、快速、准确的方法。三段法是在三点法的基础上发展起来的, 其不同点是通过测量取样后3 段时间间隔内样品的A积分计数, 进而求出氡子体浓度。该方法比三点法有较高的精度。五段法是测量取样后5 段时间间隔内样品的A计数, 从而确定氡和氕子体浓度。该方法可同时测量氡、氕子体, 对氕子体不可忽略的场合非常方便。A能谱法是用A谱仪分别测出218Po和214Bi的A计数, 从而确定218Po、214Pb 和214Bi 的浓度。该方法的最大优点是提高了氡子体测量的精度, 对218Po 的精度改善尤为明显, 缺点是设备笨重, 不便现场使用。
有鉴于此，需要发明一种新的氡检测系统和方法，其可以缩短测量时间和提高测量精度，可以减轻设备重量提高可靠性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于模糊逻辑的氡检测系统和方法，其可以缩短测量时间和提高测量精度，可以减轻设备重量提高可靠性。提高野外测量的效率，减少工作人员工作强度。
为了解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种基于模糊逻辑的氡检测系统，其所采用的具体技术方案如下：
一种基于模糊逻辑的氡检测系统，包括氡气测量模块，温湿度测量模块，电源模块，控制与数据处理模块，显示模块和数据存储模块，所述氡气测量模块和控制与数据处理模块连接，所述温湿度测量模块和控制与数据处理模块连接，所述显示模块和控制与数据处理模块连接，所述数据存储模块和控制与数据处理模块连接，其中：
所述氡气测量模块，使用电离室法测量氡气含量；
温湿度测量模块，使用温湿度一体传感器，同时测量温度与湿度；
电源模块，由于设备使用电池供电，便于携带，但是处理器及外围电路、测量电路使用不同的电压供电，需要进行电压转换，电源模块主要包含锂电池与电压转换电路；
显示模块，用于实时显示测量的数据；
数据存储模块，用于存储数据；
控制与数据处理模块为STM32处理器，用于设备的整体控制，接收传感器发送数据的并完成数据处理、存储、显示。
作为本发明进一步的改进，所述氡气检测模块包括电离室和电压频率转化。
作为本发明进一步的改进，还包括输入设备键盘。
本发明另一方面，提供了一种基于模糊逻辑的氡检测方法，具体包括以下步骤：
步骤S1 基于模糊逻辑的氡检测平台的构建
首先建立一个氡检测平台，包括氡气测量模块，温湿度测量模块，电源模块，控制与数据处理模块，显示模块、数据存储模块和输入设备，所述氡气测量模块和控制与数据处理模块连接，所述温湿度测量模块和控制与数据处理模块连接，所述显示模块和控制与数据处理模块连接，所述数据存储模块和控制与数据处理模块连接；
所述氡气检测模块为电离室，所述温湿度检测模块为温湿度传感器，所述电源模块为锂电池和电压转换电路，所说控制与数据处理模块为STM32处理器，所述显示模块为LCD显示器，所述数据存储模块为SD卡，所述输入设备为键盘；
步骤S2 氡含量的测量
步骤S201 开机，首先STM32处理器初始化、设备自检，检查设备是否完好，不通过自检便发出警告，若通过自检，则进入S102步骤；
步骤S202 运行Uc/OS-II操作系统，有4个并行运行的线程同时打开，分别是查询时间与LCD显示线程、测量温湿度线程、测量氡气含量线程、扫描键盘线程，线程之间会有数据通信，扫描键盘线程主要负责接收用户的输入，氡模糊算法模块负责收集温湿度模块、氡气含量测量模块、SD卡的历史数据三部分参数，通过模糊算法计算出修正后的氡气含量值，并将结果会发送给查询时间与LCD显示线程显示。
作为本发明进一步的改进，所述步骤S202 具体为运行Uc/OS-II操作系统，有4个并行运行的线程同时打开，分别是查询时间与LCD显示线程、测量温湿度线程、测量氡气含量线程、扫描键盘线程，线程之间会有数据通信，扫描键盘线程主要负责接收用户的输入，若“工作键”按下，系统进入工作模式，所述工作模式具体包括：STM32处理器进入睡眠模式，等待外部时钟芯片的唤醒，唤醒后处理器测量温湿度、氡气含量、读取历史数据同时进行，获得数据后计算得到修正后的数据，并存储于SD卡中，完成一次测量后的处理器再次进入睡眠状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明解决了以往氡气测量设备测量时间长、精度低、测量值可靠性不高、设备笨重等问题。以往氡气测量时间一般3小时以上数据才可靠，本发明可实时测量数据的同时利用温湿度数据、历史数据进行修正，可以修正由于测量设备受到氡气遗留污染而导致测量结果不正确，或者氡气含量受到温湿度数据影响而不正确。
设备携带方便，使用电池供电，可长时间无人值守测量，满足野外氡气测量需求。
附图说明
图1 为本发明硬件结构图；
图2 为本发明开机后软件流程图；
图3 为本发明工作模式流程图；
图4 为本发明软件层次图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步的详细叙述。
本发明的所提供的基于模糊逻辑的氡检测系统主要包括以下功能模块：
氡气测量模块，温湿度测量模块，电源模块，控制与数据处理模块，显示模块，数据存储模块。
氡气测量模块：使用电离室法测量氡气含量。其实质是测量氡及其子体放出的α粒子在空气中电离后产生电子空穴对。电子空穴对含量与氡气浓度成正比。
温湿度测量模块：使用温湿度一体传感器，同时测量温度与湿度，温湿度传感器输出模拟量，STM32处理器使用ADC转换成数字量后可以直接使用。温湿度用来修正测量的氡气浓度。
电源模块：由于设备使用电池供电，便于携带，但是处理器及外围电路、测量电路使用不同的电压供电，需要进行电压转换，电源模块主要包含锂电池与电压转换电路。
控制与数据处理模块：使用STM32处理器作为中央处理器。
显示模块：3.5英寸真彩LCD显示器，用于实时显示测量的数据，包括温湿度、氡气含量、历史数据、设备的当前状态等。
数据存储模块：用于存储数据，包括修正后的氡气含量，未修正的氡气含量，温湿度，测量的时间日期等。
如附图1所示，其中硬件模块具体如下：
（1）STM32处理器，设备的核心处理器，最高工作于72MHZ主频，拥有64K RAM，512K Flash存储器，用于设备的整体控制，接收传感器发送数据的并完成数据处理、存储、显示等。
（2）电离室，是氡气收集设备，电离室并不是直接收集氡气，而是通过测量氡及其衰变后的子体释放的α粒子含量，从而测得氡气在气体中的含量。含氡气体进入电离室后，氡及其子体放出的α粒子在空气中电离，产生电子空穴对。电离室的中央电极积累的正电荷使静电计的中央石英丝带电，在外电场的作用下，石英丝发生偏转，偏转速度与其上的电荷量成正比，也就是与氡浓度成正比，测出偏转速度即可计算出氡的浓度。
（3）电压频率转换，电离室内α粒子所带电荷产生极微弱的电压信号，为了测量的准确性，这里进行电压频率转换，将氡及其衰变子体含量值转换成频率值，便于精确测量，转换后频率范围0.5K~1MHZ，频率值由STM32处理器测量，并做非线性转换，转换成处理前的原始氡气含量值。
（4）温湿度传感器模块，由STM32处理器直接驱动温湿度传感器得到测量气体的温湿度值，用于在模糊算法中修正氡气含量值。
（5）LCD显示器，用于实时显示设备状态、处理修正后的氡气含量值、历史氡气含量值、当前温湿度等数据，设置时间、测量时间间隔时用于显示具体数据。正常工作时LCD显示器电源关闭，以节省电能。
（6）键盘，输入设备，用于用户修改时间、测量时间间隔等，改变设备工作状态，并可以查看历史数据。
（7）电源模块，由于设备各部分使用不同电压电源供电，电源模块由锂离子电池提供电源，输出3.3V，5V，12V等不同的电压以驱动不同的用电设备。
（8）SD卡，用于数据的存储，使用FAT32格式。存储修正前的氡气含量值和修正后的氡气含量值，且存储的历史数据用于后续数据的修正。SD卡读取和存储数据速度较快，能够满足需要，且数据以文本形式存储，取出后可以由计算机直接读出，便于数据的保存和查看。
如附图4所示，软件层次图具体为：软件分为底层设备驱动程序，包括STM32处理器的SD卡读写程序，STM32处理器计数器驱动程序，键盘扫描驱动程序，LCD显示器驱动程序，温湿度测量的通用IO口驱动程序等；中间层是操作系统层，负责上下两层的衔接，并且提供多线程的并行运行环境，这样温湿度数据和氡气含量数据可以同时测量，可以减小误差，提高测量的实时性，这是提高系统性能的关键因素之一；最上层是控制与数据处理程序，作为设备的整体控制，协调设备良好运行。
其中软件模块具体包括以下：
（1）初始化模块，用于初始化STM32处理器的时钟，所用外部接口等。系统上电或复位后处理器首先运行的程序。
（2）开机自检模块，开机自检用于检测设备各部分是否正常，如：电离室电压是否正常，SD卡是否插入并正确格式化，若有问题蜂鸣器报警，并在LCD显示器显示不正常的部分。
（3）查询日期时间模块，设备使用外部时钟芯片PCF853负责时间管理和处理器从睡眠唤醒，该模块负责处理器从时钟芯片获取时间，并负责设置工作模式下数据采集的时间间隔。
（4）温湿度测量模块，STM32处理器使用通用IO口驱动温湿度传感器获取测量气体的温度和湿度。
（5）氡气含量测量模块，STM32处理器通过测量电压—频率转换模块的频率值间接测量氡气含量。这里使用STM32处理器的计数器，上升沿触发，测量频率0.5K~1MHZ。测量值送模糊算法作为重要的参数之一。
（6）键盘扫描模块，STM32处理器通过通用IO口扫描矩阵键盘，以获取哪个按键按下，根据不同按键值获取用户输入，决定处理器后面的运行状态。
（7）SD卡读写模块，STM32处理器通过SD卡读写底层驱动读写FAT32格式的SD卡上的数据，可以实现文本文件的建立、删除、数据读写等。用于保存修正后和修正前的氡气含量值、对应的温湿度值和数据采集的时间等信息。保存的历史数据可共模糊算法模块调用，用于数据的修正。
（8）模糊算法模块，该模块负责收集温湿度模块、氡气含量测量模块、SD卡的历史数据三部分参数，通过模糊算法计算出修正后的氡气含量值。其中温湿度值、历史数据都是修正参数。该模块完全由STM32完成，由C代码编写。
温度的模糊子集划分为7个，分别为A1[太高]，A2[中高]，A3[稍高]，A4[合适]，A5[稍低]，A6[中低]，A7[太低]。湿度的模糊子集划分为5个，分别为B1[太高]，B2[稍高]，B3[合适]，B4[稍低]，B5[太低]。
修正值划分为7个，负大[C1]，负中[C2]，负小[C3]，零[C4]，正小[C5]，正中[C6]，正大[C7]。
模糊规则表
| A 1 | A 2 | A 3 | A 4 | A 5 | A 6 | A 7 | |
| B 1 | C 1 | C 1 | C 1 | C 2 | C 2 | C 2 | C 3 |
| B 2 | C 1 | C 2 | C 3 | C 3 | C 4 | C 4 | C 4 |
| B 3 | C 2 | C 3 | C 3 | C 4 | C 5 | C 5 | C 6 |
| B 4 | C 2 | C 3 | C 4 | C 5 | C 5 | C 6 | C 6 |
| B 5 | C 4 | C 5 | C 5 | C 6 | C 6 | C 7 | C 7 |
根据模糊规则编程得到相应的修正值，进一步根据所测量的氡气进行数据处理。
本发明所提供的局域模糊逻辑的氡检测方法具体包括以下步骤：
步骤S1 基于模糊逻辑的氡检测平台的构建见附图1
首先建立一个氡检测平台，包括氡气测量模块，温湿度测量模块，电源模块，控制与数据处理模块，显示模块、数据存储模块和输入设备，所述氡气测量模块和控制与数据处理模块连接，所述温湿度测量模块和控制与数据处理模块连接，所述显示模块和控制与数据处理模块连接，所述数据存储模块和控制与数据处理模块连接；
所述氡气检测模块为电离室，所述温湿度检测模块为温湿度传感器，所述电源模块为锂电池和电压转换电路，所说控制与数据处理模块为STM32处理器，所述显示模块为LCD显示器，所述数据存储模块为SD卡，所述输入设备为键盘；
步骤S2 氡含量的测量见附图2和3,：
步骤S201 开机，首先STM32处理器初始化、设备自检，检查设备是否完好，不通过自检便发出警告，若通过自检，则进入S102步骤；
步骤S202 运行Uc/OS-II操作系统，有4个并行运行的线程同时打开，分别是查询时间与LCD显示线程、测量温湿度线程、测量氡气含量线程、扫描键盘线程，线程之间会有数据通信，扫描键盘线程主要负责接收用户的输入，其中最重要的输入时“工作”按键按下后设备进入“工作模式”。
系统进入工作模式下STM32处理器进入睡眠模式，等待外部时钟芯片的唤醒，唤醒后处理器测量温湿度、氡气含量、读取历史数据同时进行，获得数据后经模糊计算得到修正后的数据，并存储于SD卡中，完成一次测量后的处理器再次进入睡眠状态，这样的工作模式可以最大限度的节省电能，有利于设备长时间工作。
本发明克服以往氡气测量设备的缺点，可以实现实时测量，测量的同时测量对结果有影响的湿度和温度数据，并对数据进行存储，结合当前测量的氡气含量，采用模糊算法对结果进行计算并结合当前温湿度和背景氡气含量、历史氡气含量修正，使测量结果更接近于真实值。解决了以往氡气测量设备实时性不高、测量结果准确性不高或者长时间测量后准确性下降等缺陷。设备携带方便，便于野外实时测量，可靠性高，可以无人值守连续工作数日。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1. 一种基于模糊逻辑的氡检测系统，其特征在于：其包括氡气测量模块，温湿度测量模块，电源模块，控制与数据处理模块，显示模块和数据存储模块，所述氡气测量模块和控制与数据处理模块连接，所述温湿度测量模块和控制与数据处理模块连接，所述显示模块和控制与数据处理模块连接，所述数据存储模块和控制与数据处理模块连接，其中：
所述氡气测量模块，使用电离室法测量氡气含量；
温湿度测量模块，使用温湿度一体传感器，同时测量温度与湿度；
电源模块，由于设备使用电池供电，便于携带，但是处理器及外围电路、测量电路使用不同的电压供电，需要进行电压转换，电源模块主要包含锂电池与电压转换电路；
显示模块，用于实时显示测量的数据；
数据存储模块，用于存储数据；
控制与数据处理模块为STM32处理器，用于设备的整体控制，接收传感器发送数据的并完成数据处理、存储、显示。
2.如权利要求1所述的一种基于模糊逻辑的氡检测系统，其特征在于：所述氡气检测模块包括电离室和电压频率转化。
3.如权利要求1所述的一种基于模糊逻辑的氡检测系统，其特征在于：，还包括输入设备键盘。
4.一种基于模糊逻辑的氡检测方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤S1 基于模糊逻辑的氡检测平台的构建
首先建立一个氡检测平台，包括氡气测量模块，温湿度测量模块，电源模块，控制与数据处理模块，显示模块、数据存储模块和输入设备，所述氡气测量模块和控制与数据处理模块连接，所述温湿度测量模块和控制与数据处理模块连接，所述显示模块和控制与数据处理模块连接，所述数据存储模块和控制与数据处理模块连接；
所述氡气检测模块为电离室，所述温湿度检测模块为温湿度传感器，所述电源模块为锂电池和电压转换电路，所述控制与数据处理模块为STM32处理器，所述显示模块为LCD显示器，所述数据存储模块为SD卡，所述输入设备为键盘；
步骤S2 氡含量的测量
步骤S201 开机，首先STM32处理器初始化、设备自检，检查设备是否完好，不通过自检便发出警告，若通过自检，则进入S102步骤；
步骤S202 运行Uc/OS-II操作系统，有4个并行运行的线程同时打开，分别是查询时间与LCD显示线程、测量温湿度线程、测量氡气含量线程、扫描键盘线程，线程之间会有数据通信，扫描键盘线程主要负责接收用户的输入，氡模糊算法模块负责收集温湿度模块、氡气含量测量模块、SD卡的历史数据三部分参数，通过模糊算法计算出修正后的氡气含量值，并将结果会发送给查询时间与LCD显示线程显示。
5.如权利要求4所述的一种基于模糊逻辑的氡检测方法，其特征在于：步骤S202具体为：
运行Uc/OS-II操作系统，有4个并行运行的线程同时打开，分别是查询时间与LCD显示线程、测量温湿度线程、测量氡气含量线程、扫描键盘线程，线程之间会有数据通信，扫描键盘线程主要负责接收用户的输入，若“工作键”按下，系统进入工作模式，所述工作模式具体包括：STM32处理器进入睡眠模式，等待外部时钟芯片的唤醒，唤醒后处理器测量温湿度、氡气含量、读取历史数据同时进行，获得数据后计算得到修正后的数据，并存储于SD卡中，完成一次测量后的处理器再次进入睡眠状态。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013104023135A CN103439398A (zh) | 2013-09-06 | 2013-09-06 | 一种基于模糊逻辑的氡检测系统和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013104023135A CN103439398A (zh) | 2013-09-06 | 2013-09-06 | 一种基于模糊逻辑的氡检测系统和方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103439398A true CN103439398A (zh) | 2013-12-11 |
Family
ID=49693100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2013104023135A Pending CN103439398A (zh) | 2013-09-06 | 2013-09-06 | 一种基于模糊逻辑的氡检测系统和方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103439398A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106197544A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-12-07 | 南华大学 | 颗粒堆积型射气介质氡迁移的物理参数的确定方法及其测量装置 |
| CN108230943A (zh) * | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 重庆博之翰科技有限公司 | 拉环信息投放系统 |
| CN113341448A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-09-03 | 青海省核工业核地质研究院(青海省核工业检测试验中心) | 一种检测公共场所空气中氡浓度的便携式测氡仪 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1693894A (zh) * | 2005-04-13 | 2005-11-09 | 华东理工大学 | 对二甲苯氧化反应器尾氧浓度故障检测方法 |
| CN101539517A (zh) * | 2009-04-27 | 2009-09-23 | 武汉理工大学 | 应用模糊逻辑模型对高光泽度涂层表面进行评价的方法 |
| CN101576522A (zh) * | 2009-05-31 | 2009-11-11 | 宇星科技发展(深圳)有限公司 | 一种氡监测仪 |
| CN201488977U (zh) * | 2009-04-07 | 2010-05-26 | 成都理工大学 | 一种基于空气脉冲电离室快速空气氡浓度测量装置 |
| JP2013019672A (ja) * | 2011-07-07 | 2013-01-31 | Nippon Api Corp | 測定方法及びこれを用いた核燃料破損の検出方法、並びに、測定装置及びその使用方法 |
-
2013
- 2013-09-06 CN CN2013104023135A patent/CN103439398A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1693894A (zh) * | 2005-04-13 | 2005-11-09 | 华东理工大学 | 对二甲苯氧化反应器尾氧浓度故障检测方法 |
| CN201488977U (zh) * | 2009-04-07 | 2010-05-26 | 成都理工大学 | 一种基于空气脉冲电离室快速空气氡浓度测量装置 |
| CN101539517A (zh) * | 2009-04-27 | 2009-09-23 | 武汉理工大学 | 应用模糊逻辑模型对高光泽度涂层表面进行评价的方法 |
| CN101576522A (zh) * | 2009-05-31 | 2009-11-11 | 宇星科技发展(深圳)有限公司 | 一种氡监测仪 |
| JP2013019672A (ja) * | 2011-07-07 | 2013-01-31 | Nippon Api Corp | 測定方法及びこれを用いた核燃料破損の検出方法、並びに、測定装置及びその使用方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王丽芳等: "基于模糊神经网络的气体检测", 《信号与系统》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106197544A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-12-07 | 南华大学 | 颗粒堆积型射气介质氡迁移的物理参数的确定方法及其测量装置 |
| CN106197544B (zh) * | 2016-07-18 | 2018-05-18 | 南华大学 | 颗粒堆积型射气介质氡迁移物理参数的确定方法及其测量装置 |
| CN108230943A (zh) * | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 重庆博之翰科技有限公司 | 拉环信息投放系统 |
| CN113341448A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-09-03 | 青海省核工业核地质研究院(青海省核工业检测试验中心) | 一种检测公共场所空气中氡浓度的便携式测氡仪 |
| CN113341448B (zh) * | 2021-05-31 | 2023-08-15 | 青海省核工业核地质研究院(青海省核工业检测试验中心) | 一种检测公共场所空气中氡浓度的便携式测氡仪 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Papastefanou | An overview of instrumentantion for measuring radon in soil gas and groundwaters | |
| CN201488977U (zh) | 一种基于空气脉冲电离室快速空气氡浓度测量装置 | |
| CN101832955A (zh) | 一种高灵敏空气氡浓度α能谱测量方法 | |
| CN104597478B (zh) | 环境γ能谱连续监测系统的工作方法 | |
| CN2771855Y (zh) | 集装箱内核材料及其它放射性物质检测装置 | |
| CN103439398A (zh) | 一种基于模糊逻辑的氡检测系统和方法 | |
| CN105353398A (zh) | 一种氡和钍射气及其子体浓度的在线测量系统及方法 | |
| Papastefanou | Measuring radon in soil gas and groundwaters: a review | |
| CN104360370B (zh) | 一种连续测量钍射气子体浓度的方法 | |
| CN104035116A (zh) | 一种修正220Rn子体浓度连续测量所产生的累积效应的方法 | |
| Fan et al. | Developing a radon monitor with less influence of humidity based on electrostatic collection method and CR-39 detector | |
| CN206095878U (zh) | 一种pm2.5检测装置 | |
| CN205157794U (zh) | 一种便利多功能氡气监测器 | |
| CN115453610A (zh) | 一种中子全截面探测器及其探测方法 | |
| CN203561570U (zh) | β射线法大气颗粒物监测仪校准装置 | |
| CN113484895B (zh) | 一种用于高氡本底的α表面污染检测仪及检测方法 | |
| CN203824807U (zh) | 一种便携式碘采样器 | |
| Miles | Methods of radon measurement and devices | |
| CN211653160U (zh) | 一种环境监测用X、γ辐射空气比释动能率测量装置 | |
| Romano et al. | RaDoM2: an improved radon dosimeter | |
| CN2248871Y (zh) | 袖珍微机测尘仪 | |
| CN207114779U (zh) | 一种无光电倍增管伽玛能谱仪 | |
| CN215494162U (zh) | 一种水体放射性检测装置 | |
| CN203930074U (zh) | 粉末环境样品α放射性核素的测量装置 | |
| CN115015989A (zh) | 一种水面氡析出率的测量装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20131211 |