CN104702689B - 电磁辐射移动应用服务监测系统 - Google Patents
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Abstract
电磁辐射移动应用服务监测系统属于电磁辐射移动监测技术领域，尤其涉及一种电磁辐射移动应用服务监测系统。本发明提供一种电磁辐射移动应用服务监测系统本发明包括监测站、实时数据采集发布设备和中心平台，其结构要点监测站包括电磁辐射监测设备，中心平台包括监控客户端、监控中心和中心屏幕，电磁辐射监测设备的信号传输端口与实时数据采集发布设备的信号传输端口相连，实时数据采集发布设备的信号传输端口与监控客户端信号传输端口无线通信，监控客户端的数据显示端口与LED显示屏信号输入端口相连，监控客户端信号传输端口与外网查询服务平台的信号传输端口无线通信。
Description
技术领域
本发明属于电磁辐射移动监测技术领域，尤其涉及电磁辐射移动应用服务监测系统。
背景技术
随着移动通信事业的迅猛发展，移动通信的系统容量不断增加，新业务层出不穷，相应的无线移动网络的各类移动通信基站的数量也在迅速膨胀。由于经济不断发展及人民生活水平的逐步提高，社会越来越关注和谐和可持续发展，电磁辐射问题日益成为公众关心的敏感话题。而目前，移动通信基站电磁辐射是否会对人体健康造成伤害仍在争论中；为保护环境和人民群众的身体健康，进行移动通信基站电磁辐射污染监测有着十分重要的意义；因此提供一个电磁辐射监测和管理平台是至关重要的。
现有的对于电磁辐射的监测一般采用定点监测的方式，即在需要监测区域布置多个监测站，监测设备放置在监测站点，经过全天连续监测，将电磁辐射数据进行采集存储。然后经过有线串口传输模式与计算机进行连接，通过数据采集客户端将电磁辐射监测设备中的监测数据提取出来，并以文本的形式进行数据存储。由于现有的电磁辐射监测为定点监测方式，不能移动，因此对电磁辐射事故或投诉不能做出快速反应，不能高效地进行大范围的调查监测。
现有电磁辐射监测一般为单一的射频或工频的数据采集模式，监测模式单一。
现有的电磁辐射监测一般通过有线方式进行数据传输，布线麻烦，使用不够灵活。
现有的电磁辐射监测的数据存储一般是保存在采集设备端，只能通过PC将数据从采集设备端进行下载，然后以报表的形式公布出来；数据发布的时效性差。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供电磁辐射移动应用服务监测系统。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括监测站、实时数据采集发布设备和中心平台，其结构要点监测站包括电磁辐射监测设备，中心平台包括监控客户端、监控中心和中心屏幕，电磁辐射监测设备的信号传输端口与实时数据采集发布设备的信号传输端口相连，实时数据采集发布设备的信号传输端口与监控客户端信号传输端口无线通信，监控客户端的数据显示端口与LED显示屏信号输入端口相连，监控客户端信号传输端口与外网查询服务平台的信号传输端口无线通信，监控中心的信号输出端口分别与中心屏幕的信号输入端口、监控客户端的信号输入端口相连。
所述监测站、实时数据采集发布设备和中心平台设置在车体上；所述监控客户端包括参数设置部分、数据分析部分、数据存储部分和数据显示部分，参数设置部分、数据分析部分、数据存储部分、数据显示部分、LED显示屏依次相连。
作为一种优选方案，本发明所述实时数据采集发布设备包括数据采集部分、数据处理部分、数据发布部分、数据存储部分、数据传输部分和数据显示部分，数据采集部分的输出端口与数据处理部分的输入端口相连，数据处理部分的输出端口分别与数据发布部分的输入端口、数据存储部分的输入端口、数据传输部分的输入端口、数据显示部分的输入端口相连。
作为另一种优选方案，本发明所述实时数据采集发布设备的信号传输端口与监控客户端信号传输端口通过ZigBee无线网络通信，监控客户端信号传输端口与外网查询服务平台的信号传输端口通过3G无线网络通信。
作为另一种优选方案，本发明所述电磁辐射监测设备通过3秒的频率进行数据采集，实时将当前监测范围内的电磁辐射数据、温度、湿度、当前点的经纬度信息传递到实时数据采集发布设备，实时数据采集发布设备与电磁辐射监测设备的测量探头采用光纤的连接方式进行数据传输。
作为另一种优选方案，本发明所述实时数据采集发布设备包括数据采集部分、数据处理部分、数据信息实时显示系统，实时数据采集发布设备将数据信息存储在数据库中作为历史依据，同时将数据信息传输给监控客户端进行发布。
作为另一种优选方案，本发明所述监控中心将电磁辐射监测设备采集的二进制流数据转换成十进制的数据信息，再通过文件流读写指令将输出信息发送给中心屏幕。
作为另一种优选方案，本发明所述监控客户端开始与实时数据采集发布设备开始建立连接，连接成功后监控客户端向实时数据采集发布设备发送数据采集指令，实时数据采集发布设备得到指令后，采集电磁辐射数据，数据采集的过程中将已采集到的数据信息再返回给监控客户端；监控客户端接收到数据后进行分析处理，将数据信息转换成直观的电磁辐射信息，同时将有效解析的数据信息存储到数据库中，最后数据信息通过发送输出指令显示在LED显示屏上。
作为另一种优选方案，本发明所述实时数据采集发布设备包括通信接口、光纤接口、CPU、RS232、电池、太阳能充电板、WDT、存储器、电池电量检测电路和ZigBee模块，CPU端口分别与光纤接口、RS232、电池、WDT、存储器、电池电量检测电路端口相连，光纤接口、通信接口、电磁辐射监测设备监测探头依次相连，RS232与ZigBee模块相连，电池分别与太阳能充电板、交流充电电路相连。
作为另一种优选方案，本发明若电磁辐射监测设备为离线状态，监控客户端的参数设置中无设备信息显示，监控客户端显示设备未连接；参数设置包括设备型号、串口号、波特率、停止位、校验位、数据位。
作为另一种优选方案，本发明所述外网查询服务平台包括系统设置、监测点管理、数据统计管理、显示控制管理、公众查询和日志管理。
系统设置设定查询服务平台用户访问权限信息；并对上报到服务器的数据信息进行维护，设定数据备份与还原。
监测点管理对上报到平台中的数据信息进行维护，包括站点名称、站点地点、站点区域、运营商、场强值、工频电场、工频磁场、记录人。
数据统计管理将上报到查询服务器数据库中的监测数据进行统计分析，通过监测点名称、区域、运营商、上报时间段条件进行查询统计；统计后的数据信息进行数据导出。
显示控制管理设定监测数据的国家标准，超出国家标准的数据以与正常数据区分的方式进行显示。
公众查询以地图方式显示监测数据点，地图中对监测点信息进行详细的查看，对于实时上报的数据则以动态曲线图的形式表现出来。
日志管理记录用户访问的基本情况，包括IP地址、访问时间、操作步骤信息；相关的记录情况存储到日志管理数据平台中。
作为另一种优选方案，本发明所述地图方式包括区域化变量、协方差函数、变异函数，协方差函数用来描述区域化变量之间的差异的参数，向量X与Y的协方差为，区域化变量在空间点x和x+h处的两个随机变量Z(x)和Z(x+h)的二阶混合中心矩为Z(x)的自协方差函数，计算出不同区域磁场强度值，然后根据不同的数值来设定不同的颜色区域，将现场调查和预测结果以不同的颜色覆盖在地图上，形成区域电磁辐射水平分布地图。
作为另一种优选方案，本发明还包括手机终端查询，手机终端以地图形式将数据信息展现出来，输入查询指令将对应的数据信息检索出来并显示在终端地图中。
其次，本发明所述外网查询服务平台根据运营商类型选择调整倍数，将上报上来的天线增益、辐射功率数值结合公式计算出电场场强，其中增益倍数G是根据设备参数中的天线增益减去馈线损耗而得的；当天线主波瓣与监测点的俯角θ＜20°时，f（θ）=1；当俯角20°＜θ＜70°时，f（θ）=0.5，当俯角θ＞70°时，f（θ）=0.2。
另外，本发明所述电磁辐射监测设备监测探头包括工频电磁辐射监测探头和射频电磁辐射监测探头。
本发明有益效果。
本发明使用一体化的解决方案，通过电磁辐射监测设备、监控客户端、外网查询服务平台的相互配合，可解决越来越多的电磁辐射纠纷，并了解区域电磁辐射水平现状值。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1为本发明整体架构示意图。
图2为本发明实时数据采集发布设备电路原理框图。
图3为本发明监控客户端架构示意图。
图4为本发明所述查询服务平台架构示意图。
图5为本发明系统流程示意图。
具体实施方式
如图所示，本发明包括监测站、实时数据采集发布设备和中心平台，其结构要点监测站包括电磁辐射监测设备，中心平台包括监控客户端、监控中心和中心屏幕，电磁辐射监测设备的信号传输端口与实时数据采集发布设备的信号传输端口相连，实时数据采集发布设备的信号传输端口与监控客户端信号传输端口无线通信，监控客户端的数据显示端口与LED显示屏信号输入端口相连，监控客户端信号传输端口与外网查询服务平台的信号传输端口无线通信，监控中心的信号输出端口分别与中心屏幕的信号输入端口、监控客户端的信号输入端口相连。
所述监测站、实时数据采集发布设备和中心平台设置在车体上。通过车载中心屏幕，现场向公众发布实时监测数据，并可通过车载彩色打印机直接将监测结果打印出来，机动性强。由于架设在车体上，因此系统可以对电磁辐射事故或投诉做出快速反应，并可高效地进行大范围的调查监测。
所述实时数据采集发布设备包括数据采集部分、数据处理部分、数据发布部分、数据存储部分、数据传输部分和数据显示部分，数据采集部分的输出端口与数据处理部分的输入端口相连，数据处理部分的输出端口分别与数据发布部分的输入端口、数据存储部分的输入端口、数据传输部分的输入端口、数据显示部分的输入端口相连。
所述监控客户端包括参数设置部分、数据分析部分、数据存储部分和数据显示部分，参数设置部分、数据分析部分、数据存储部分、数据显示部分、LED显示屏依次相连。
所述实时数据采集发布设备的信号传输端口与监控客户端信号传输端口通过ZigBee无线网络通信，监控客户端信号传输端口与外网查询服务平台的信号传输端口通过3G无线网络通信。ZigBee可提供三级安全模式，包括无安全设定、使用访问控制清单(AccessControlList，ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES128)的对称密码，可灵活确定其安全属性。
所述电磁辐射监测设备通过3秒的频率进行数据采集，实时将当前监测范围内的电磁辐射数据、温度、湿度、当前点的经纬度信息传递到实时数据采集发布设备，实时数据采集发布设备与电磁辐射监测设备的测量探头采用光纤的连接方式进行数据传输。
所述实时数据采集发布设备包括数据采集部分、数据处理部分、数据信息实时显示系统，实时数据采集发布设备将数据信息存储在数据库中作为历史依据，同时将数据信息传输给监控客户端进行发布。
所述监控中心将电磁辐射监测设备采集的二进制流数据转换成十进制的数据信息，再通过文件流读写指令将输出信息发送给中心屏幕。
所述监控客户端开始与实时数据采集发布设备开始建立连接，连接成功后监控客户端向实时数据采集发布设备发送数据采集指令，实时数据采集发布设备得到指令后，采集电磁辐射数据，数据采集的过程中将已采集到的数据信息再返回给监控客户端；监控客户端接收到数据后进行分析处理，将数据信息转换成直观的电磁辐射信息，同时将有效解析的数据信息存储到数据库中，最后数据信息通过发送输出指令显示在LED显示屏上。
所述实时数据采集发布设备包括通信接口、光纤接口、CPU、RS232、电池、太阳能充电板、WDT、存储器、电池电量检测电路和ZigBee模块，CPU端口分别与光纤接口、RS232、电池、WDT、存储器、电池电量检测电路端口相连，光纤接口、通信接口、电磁辐射监测设备监测探头依次相连，RS232与ZigBee模块相连，电池分别与太阳能充电板、交流充电电路相连。
本发明若电磁辐射监测设备为离线状态，监控客户端的参数设置中无设备信息显示，监控客户端显示设备未连接；参数设置包括设备型号、串口号、波特率、停止位、校验位、数据位。设备号可设置成AMB-8057，串口号可设置对应Zigbee接收器对应的串口，波特率为9600，停止位为1，校验位为无，数据位为8。
所述外网查询服务平台包括系统设置、监测点管理、数据统计管理、显示控制管理、公众查询和日志管理。
系统设置设定查询服务平台用户访问权限信息；并对上报到服务器的数据信息进行维护，设定数据备份与还原。
监测点管理对上报到平台中的数据信息进行维护，包括站点名称、站点地点、站点区域、运营商、场强值、工频电场、工频磁场、记录人。
数据统计管理将上报到查询服务器数据库中的监测数据进行统计分析，通过监测点名称、区域、运营商、上报时间段条件进行查询统计；统计后的数据信息进行数据导出。
显示控制管理设定监测数据的国家标准，超出国家标准的数据以与正常数据区分的方式进行显示。
公众查询以地图方式显示监测数据点，地图中对监测点信息进行详细的查看，对于实时上报的数据则以动态曲线图的形式表现出来。
日志管理记录用户访问的基本情况，包括IP地址、访问时间、操作步骤信息；相关的记录情况存储到日志管理数据平台中。
所述地图方式包括区域化变量、协方差函数、变异函数，协方差函数用来描述区域化变量之间的差异的参数，向量X与Y的协方差为，区域化变量在空间点x和x+h处的两个随机变量Z(x)和Z(x+h)的二阶混合中心矩为Z(x)的自协方差函数，计算出不同区域磁场强度值，然后根据不同的数值来设定不同的颜色区域，将现场调查和预测结果以不同的颜色覆盖在地图上，形成区域电磁辐射水平分布地图。
本发明还包括手机终端查询，手机终端以地图形式将数据信息展现出来，输入查询指令将对应的数据信息检索出来并显示在终端地图中。查询服务平台将上报的数据信息展现出来，通过IP地址登录web页面以及打开手机查询应用的方式来进行数据查询。
手机终端以地图形式将数据信息展现出来，输入查询指令将对应的数据信息检索出来并显示在终端地图中。
所述外网查询服务平台根据运营商类型选择调整倍数，将上报上来的天线增益、辐射功率数值结合公式计算出电场场强，其中增益倍数G是根据设备参数中的天线增益减去馈线损耗而得的；当天线主波瓣与监测点的俯角θ＜20°时，f（θ）=1；当俯角20°＜θ＜70°时，f（θ）=0.5，当俯角θ＞70°时，f（θ）=0.2。
所述电磁辐射监测设备监测探头包括工频电磁辐射监测探头和射频电磁辐射监测探头；实现了对移动通信、电力和广电系统等行业使用的常规电磁辐射源频段的全面覆盖。电场监测范围可从100kHz～GHz，磁场监测范围从10Hz～5kHz。采用的电磁辐射监测设备配备多频段电磁辐射监测探头，既可了解环境电磁辐射的总体情况，又可以对单个或多个电磁辐射源进行详细分析，做到点面结合。
下面结合附图说明本发明的工作过程。
打开电磁辐射监测设备，启动实时数据采集发布设备，数据显示部分有数据显示代表设备启动正常。
启动中心平台，设置监测参数，设置成功后启动数据采集服务。监控客户端与实时数据采集发布设备通信正常后发送采集指令。
监测数据采集成功并进行分析处理完毕后开启数据上报，将采集到的数据信息上报到远程查询服务器数据库中。
在浏览器输入查询服务平台的IP地址，打开外网查询平台界面以及管理功能界面；或者在智能手机中打开查询平台应用进行数据查询。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种电磁辐射移动应用服务监测系统，包括监测站、实时数据采集发布设备和中心平台，其结构要点监测站包括电磁辐射监测设备，中心平台包括监控客户端、监控中心和中心屏幕，电磁辐射监测设备的信号传输端口与实时数据采集发布设备的信号传输端口相连，实时数据采集发布设备的信号传输端口与监控客户端信号传输端口无线通信，监控客户端的数据显示端口与LED显示屏信号输入端口相连，监控客户端信号传输端口与外网查询服务平台的信号传输端口无线通信，监控中心的信号输出端口分别与中心屏幕的信号输入端口、监控客户端的信号输入端口相连；
所述监测站、实时数据采集发布设备和中心平台设置在车体上；所述监控客户端包括参数设置部分、数据分析部分、数据存储部分和数据显示部分，参数设置部分、数据分析部分、数据存储部分、数据显示部分、LED显示屏依次相连；
所述电磁辐射监测设备通过3秒的频率进行数据采集，实时将当前监测范围内的电磁辐射数据、温度、湿度、当前点的经纬度信息传递到实时数据采集发布设备，实时数据采集发布设备与电磁辐射监测设备的测量探头采用光纤的连接方式进行数据传输；
所述监控中心将电磁辐射监测设备采集的二进制流数据转换成十进制的数据信息，再通过文件流读写指令将输出信息发送给中心屏幕；
所述实时数据采集发布设备包括通信接口、光纤接口、CPU、RS232、电池、太阳能充电板、WDT、存储器、电池电量检测电路和ZigBee模块，CPU端口分别与光纤接口、RS232、电池、WDT、存储器、电池电量检测电路端口相连，光纤接口、通信接口、电磁辐射监测设备监测探头依次相连，RS232与ZigBee模块相连，电池分别与太阳能充电板、交流充电电路相连；
所述外网查询服务平台包括系统设置、监测点管理、数据统计管理、显示控制管理、公众查询和日志管理；
系统设置设定查询服务平台用户访问权限信息；并对上报到服务器的数据信息进行维护，设定数据备份与还原；
监测点管理对上报到平台中的数据信息进行维护，包括站点名称、站点地点、站点区域、运营商、场强值、工频电场、工频磁场、记录人；
数据统计管理将上报到查询服务器数据库中的监测数据进行统计分析，通过监测点名称、区域、运营商、上报时间段条件进行查询统计；统计后的数据信息进行数据导出；
显示控制管理设定监测数据的国家标准，超出国家标准的数据以与正常数据区分的方式进行显示；
公众查询以地图方式显示监测数据点，地图中对监测点信息进行详细的查看，对于实时上报的数据则以动态曲线图的形式表现出来；
日志管理记录用户访问的基本情况，包括IP地址、访问时间、操作步骤信息；相关的记录情况存储到日志管理数据平台中；
所述地图方式包括区域化变量、协方差函数、变异函数，协方差函数用来描述区域化变量之间的差异的参数，向量X与Y的协方差为Cov(X，Y)＝E[(X-EX)(Y-EY)]，区域化变量在空间点x和x+h处的两个随机变量Z(x)和Z(x+h)的二阶混合中心矩为Z(x)的自协方差函数Cov[Z(x)，Z(x+h)]＝E[Z(x)Z(x+h)]-E[Z(x)]E[Z(x+h)]，计算出不同区域磁场强度值，然后根据不同的数值来设定不同的颜色区域，将现场调查和预测结果以不同的颜色覆盖在地图上，形成区域电磁辐射水平分布地图；
还包括手机终端查询，手机终端以地图形式将数据信息展现出来，输入查询指令将对应的数据信息检索出来并显示在终端地图中；所述外网查询服务平台根据运营商类型选择调整倍数，将上报上来的天线增益、辐射功率数值结合公式计算出电场场强，其中增益倍数G是根据设备参数中的天线增益减去馈线损耗而得的；当天线主波瓣与监测点的俯角θ＜20°时，f(θ)＝1；当俯角20°＜θ＜70°时，f(θ)＝0.5，当俯角θ＞70°时，f(θ)＝0.2。
2.根据权利要求1所述一种电磁辐射移动应用服务监测系统，其特征在于所述实时数据采集发布设备包括数据采集部分、数据处理部分、数据发布部分、数据存储部分、数据传输部分和数据显示部分，数据采集部分的输出端口与数据处理部分的输入端口相连，数据处理部分的输出端口分别与数据发布部分的输入端口、数据存储部分的输入端口、数据传输部分的输入端口、数据显示部分的输入端口相连。
3.根据权利要求1所述一种电磁辐射移动应用服务监测系统，其特征在于所述实时数据采集发布设备的信号传输端口与监控客户端信号传输端口通过ZigBee无线网络通信，监控客户端信号传输端口与外网查询服务平台的信号传输端口通过3G无线网络通信。
4.根据权利要求1所述一种电磁辐射移动应用服务监测系统，其特征在于若电磁辐射监测设备为离线状态，监控客户端的参数设置中无设备信息显示，监控客户端显示设备未连接；参数设置包括设备型号、串口号、波特率、停止位、校验位、数据位。
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| CN104198829A (zh) * | 2014-09-09 | 2014-12-10 | 大连理工大学 | 基于arm带温湿度自修正的电磁辐射测量装置及测量方法 |
| CN104297574A (zh) * | 2014-10-30 | 2015-01-21 | 北京森馥科技股份有限公司 | 变电站工频电磁环境监测系统 |
| CN204517858U (zh) * | 2015-03-12 | 2015-07-29 | 高魁 | 电磁辐射移动应用服务监测系统 |
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2015
- 2015-03-12 CN CN201510107179.5A patent/CN104702689B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "基于GIS大连市环境在线监测系统研究与开发";刘亮亮;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》;20110615;第2.3.5节,第2.4.5节,第2.5节,第3.3节,第3.7.4节,图3.4 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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