CN116660633A - 一种通信基站环境电磁辐射检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通信基站环境电磁辐射检测系统，涉及电磁辐射检测技术领域，包括辐射检测模块、巡测分析模块以及运行监测模块；辐射检测模块用于利用电磁监测车在通信基站监测区内进行射频电磁环境监测，获得射频电磁环境分布图，并针对异常数据所在区域分析电磁污染源；以及时对电磁污染源进行治理；巡测分析模块用于采集巡测区域的辐射治理信息进行辐射系数分析，并根据辐射系数确定巡测区域的巡查速度，实现巡查速度自动调控，提高寻源效率；运行监测模块用于实时监测电磁辐射检测仪的运行参数并发送至运行分析模块进行损耗分析，判断电磁辐射检测仪运行是否异常；以及时对电磁辐射检测仪进行检修维护，确保电磁辐射检测仪的检测精度。
Description
技术领域
本发明涉及电磁辐射检测技术领域，具体是一种通信基站环境电磁辐射检测系统。
背景技术
电磁辐射检测仪主要用于生活中电器、高压线、基站等的辐射测量，可以有效帮助人们远离电磁污染源，免受辐射的危害。通信基站检测用电磁辐射检测仪在使用的时候，由于需要对基站各个区域的辐射进行检查，通常采用电磁监测车进行移动的辐射监测任务；
现有技术中，由于车辆的局限性以及巡查速度的限制，无法对大范围区域进行电磁辐射检测或对电磁污染源进行快速高效的寻源，无法智能识别辐射程度高的巡测区域重点监测，提高寻找电磁污染源的效率；同时存在无法对电磁辐射检测仪的使用情况进行系统分析，从而及时提醒工作人员进行维修的问题；导致电磁辐射检测仪的检测精度降低；基于以上不足，本发明提出一种通信基站环境电磁辐射检测系统。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种通信基站环境电磁辐射检测系统。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种通信基站环境电磁辐射检测系统，应用于电磁监测车，包括路线规划模块、定位导航模块、辐射检测模块、巡测分析模块以及运行监测模块；
所述路线规划模块用于爬取通信基站监测区内的道路交错关系，并根据爬取到的数据为电磁监测车规划巡测路线；所述定位导航模块用于控制电磁监测车按照路线规划模块规划的巡测路线行驶；
所述辐射检测模块为安装于电磁监测车车顶的电磁辐射检测仪，用于利用电磁监测车在通信基站监测区内进行射频电磁环境监测，通过监测获得射频电磁环境分布图；同时对监测结果进行统计分析，得出各区域内射频电磁环境污染现状结果；
所述辐射检测模块还用于根据监测结果和行车轨迹统计出当日所测区域的综合场强分布图，分析综合场强分布图内的异常数据；并针对异常数据所在区域分析电磁污染源，将所述电磁污染源位置反馈至控制器；
当电磁监测车在预先设计好的路线上进行巡测时，所述巡测分析模块用于采集巡测区域的辐射治理信息进行辐射系数ZL分析，并根据所述辐射系数ZL确定所述巡测区域的巡查速度，实现巡查速度自动调控；
在电磁辐射检测仪通电工作时，所述运行监测模块用于实时监测电磁辐射检测仪的运行参数并发送至运行分析模块进行损耗分析，计算得到电磁辐射检测仪的损耗指数Cs；以此判断电磁辐射检测仪运行是否异常。
进一步地，所述巡测分析模块的具体分析步骤为：
自动从数据库中获取当前巡测区域的辐射治理信息；
在预设时间段内，统计当前巡测区域的辐射治理次数为L1；将每次治理的治理时长标记为T1，将对应的治理等级标记为G1；利用公式DL＝T1×d1+G1×d2计算得到治理值DL，其中d1、d2均为系数因子；
将治理值DL与治理阈值相比较，经过相关处理计算得到超治系数Cd；
将最近一次治理结束时刻与系统当前时间进行时间差计算得到缓冲时长HT；利用公式ZL＝(L1×d3+Cd×d4)×HT计算得到当前巡测区域的辐射系数ZL，其中d3、d4为系数因子；
根据辐射系数ZL确定所述巡测区域的巡查速度为Vt；具体为：
所述数据库内存储有辐射系数范围与巡查速度的映射关系表；
首先确定辐射系数ZL在映射关系表中位于的辐射系数区间；再根据所述辐射系数区间对应的巡查速度并标记为Vt。
进一步地，所述控制器接收到所述电磁污染源位置后控制报警模块发出警报，以提醒管理人员及时对所述电磁污染源进行治理；
治理完成后，由管理人员记录辐射治理信息并上传至数据库存储；所述辐射治理信息包括治理开始时刻、治理结束时刻以及治理等级；所述治理等级由管理人员根据治理过程中投入的人力物力资源进行评估。
进一步地，超治系数Cd的具体计算方法为：
统计DL大于治理阈值的次数为P1，当DL大于治理阈值时，获取DL
与治理阈值的差值并进行求和得到超治总值CZ，利用公式Cd＝P1×a3+CZ×a4计算得到超治系数Cd，其中a3、a4均为比例因子。
进一步地，所述运行分析模块的具体分析步骤为：
获取电磁辐射检测仪的运行参数；将电磁辐射检测仪的单位耗电量、实时温度以及噪音分贝值依次标记为DW、DT以及DZ；
利用公式DY＝DW×a1+DT×a2+DZ×a3计算得到所述电磁辐射检测仪的运行值DY，其中a1、a2、a3均为系数因子；
建立运行值DY随时间变化的曲线图；对曲线图进行求导得到运行变化率曲线图，将电磁辐射检测仪的运行变化率标记为YHi；
将运行变化率YHi与预设变化阈值相比较，若YHi≥预设变化阈值，则在对应的曲线图中截取对应的曲线段并进行标注，记为损耗曲线段；
针对同一曲线图，统计损耗曲线段的数量为C1；将所有的损耗曲线段对时间进行积分得到损耗参考面积M1；利用公式Cs＝C1×a5+M1×a4计算得到所述电磁辐射检测仪的损耗指数Cs，其中a4、a5均为系数因子；
获取电磁辐射检测仪的运行时长为YT；根据运行时长YT确定电磁辐射检测仪的损耗阈值为Fz；具体为：数据库内存储有运行时长范围与损耗阈值的映射关系表；若Cs大于Fz，则判定电磁辐射检测仪损耗异常，生成预警信号；所述运行分析模块用于将预警信号发送至控制器；
所述控制器接收到预警信号后远程控制电磁辐射检测仪断电，以提醒工作人员对电磁辐射检测仪进行检修维护。
进一步地，所述辐射检测模块还包括：
对通信基站监测区进行网格化监测，电磁监测车在预先设计好的路线上进行巡测，网格间距小于1km×1km；监测时间在上午9点后至下午5点前，监测时保证在天气晴朗或无雨的情况下进行。
进一步地，所述辐射检测模块对部分综合场强测值比较高的区域采用支架法进行复测。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中辐射检测模块为安装于电磁监测车车顶的电磁辐射检测仪，用于利用电磁监测车在通信基站监测区内进行射频电磁环境监测，通过监测获得射频电磁环境分布图，同时对监测结果进行统计分析，得出各区域内射频电磁环境污染现状结果；当天测完后，辐射检测模块根据监测结果和行车轨迹统计出当日所测区域的综合场强分布图，分析综合场强分布图内的异常数据，并针对异常数据所在区域分析电磁污染源，以提醒管理人员及时对电磁污染源进行治理；
2、本发明中当电磁监测车在预先设计好的路线上进行巡测时，巡测分析模块用于采集巡测区域的辐射治理信息进行辐射系数ZL分析，并根据辐射系数ZL确定巡测区域的巡查速度，实现巡查速度自动调控；运行监测模块用于实时监测电磁辐射检测仪的运行参数；运行分析模块用于根据运行参数进行损耗分析，计算得到损耗指数Cs，判断电磁辐射检测仪运行是否异常；以提醒工作人员对电磁辐射检测仪进行检修维护，确保电磁辐射检测仪的检测精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种通信基站环境电磁辐射检测系统的系统框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种通信基站环境电磁辐射检测系统，应用于电磁监测车，包括路线规划模块、定位导航模块、辐射检测模块、控制器、报警模块、数据库、巡测分析模块、运行监测模块以及运行分析模块；
路线规划模块用于爬取通信基站监测区内的道路交错关系，并根据爬取到的数据为电磁监测车规划巡测路线；
定位导航模块与路线规划模块相连接，用于控制电磁监测车按照路线规划模块规划的巡测路线行驶；
辐射检测模块为安装于电磁监测车车顶的电磁辐射检测仪；电磁辐射检测仪距离车顶0.3米到0.6米；
辐射检测模块用于利用电磁监测车在通信基站监测区内进行射频电磁环境监测，通过监测获得射频电磁环境分布图，同时对监测结果进行统计分析，得出各区域内射频电磁环境污染现状结果；
辐射检测模块还包括：
对通信基站监测区进行网格化监测，电磁监测车在预先设计好的路线上进行巡测，网格间距小于1km×1km；监测时间在上午9点后至下午5点前，监测时保证在天气晴朗或无雨的情况下进行；
当天测完后，辐射检测模块根据监测结果和行车轨迹统计出当日所测区域的综合场强分布图，分析综合场强分布图内的异常数据，并针对异常数据所在区域分析电磁污染源，将电磁污染源位置反馈至控制器；
控制器接收到电磁污染源位置后控制报警模块发出警报，以提醒管理人员及时对电磁污染源进行治理；
治理完成后，由管理人员记录辐射治理信息并上传至数据库存储；辐射治理信息包括治理开始时刻、治理结束时刻以及治理等级；治理等级由管理人员根据治理过程中投入的人力物力资源进行评估；其中投入的人力物力资源越多，则治理等级越高；
在更进一步的技术方案中：辐射检测模块对部分综合场强测值比较高的区域采用支架法进行复测；
当电磁监测车在预先设计好的路线上进行巡测时，巡测分析模块用于采集巡测区域的辐射治理信息进行辐射系数ZL分析，并根据辐射系数ZL确定巡测区域的巡查速度，实现巡查速度自动调控；同时智能识别辐射污染程度高的区域重点巡查，提高寻找电磁污染源的效率；
巡测分析模块的具体分析步骤为：
自动从数据库中获取当前巡测区域的辐射治理信息；
在预设时间段内，统计当前巡测区域的辐射治理次数为L1；将每次治理的治理时长标记为T1，将对应的治理等级标记为G1；利用公式DL＝T1×d1+G1×d2计算得到治理值DL，其中d1、d2均为系数因子；
将治理值DL与治理阈值相比较，统计DL大于治理阈值的次数为P1，当DL大于治理阈值时，获取DL与治理阈值的差值并进行求和得到超治总值CZ，利用公式Cd＝P1×a3+CZ×a4计算得到超治系数Cd，其中a3、a4均为比例因子；
将最近一次治理结束时刻与系统当前时间进行时间差计算得到缓冲时长HT，将治理次数、超治系数以及缓冲时长进行归一化处理并取其数值，利用公式ZL＝(L1×d3+Cd×d4)×HT计算得到当前巡测区域的辐射系数ZL，其中d3、d4为系数因子；
根据辐射系数ZL确定巡测区域的巡查速度为Vt；具体为：
数据库内存储有辐射系数范围与巡查速度的映射关系表；
首先确定辐射系数ZL在映射关系表中位于的辐射系数区间；再根据辐射系数区间对应的巡查速度并标记为Vt；
巡测分析模块用于将巡查速度Vt传输至控制器；控制器用于控制电磁监测车以巡查速度Vt在当前巡测区域进行巡测，
在电磁辐射检测仪通电工作时，运行监测模块用于实时监测电磁辐射检测仪的运行参数并将运行参数发送至运行分析模块；
运行分析模块用于根据运行参数进行损耗分析，判断电磁辐射检测仪运行是否异常；具体分析步骤为：
获取电磁辐射检测仪的运行参数；运行参数包括单位耗电量、实时温度以及噪音分贝值；将电磁辐射检测仪的单位耗电量、实时温度以及噪音分贝值依次标记为DW、DT以及DZ；
利用公式DY＝DW×a1+DT×a2+DZ×a3计算得到电磁辐射检测仪的运行值DY，其中a1、a2、a3均为系数因子；
建立运行值DY随时间变化的曲线图；对曲线图进行求导得到运行变化率曲线图，将电磁辐射检测仪的运行变化率标记为YHi；
将运行变化率YHi与预设变化阈值相比较，若YHi≥预设变化阈值，则在对应的曲线图中截取对应的曲线段并进行标注，记为损耗曲线段；
针对同一曲线图，统计损耗曲线段的数量为C1；将所有的损耗曲线段对时间进行积分得到损耗参考面积M1；利用公式Cs＝C1×a5+M1×a4计算得到电磁辐射检测仪的损耗指数Cs，其中a4、a5均为系数因子；
获取电磁辐射检测仪的运行时长为YT；根据运行时长YT确定电磁辐射检测仪的损耗阈值为Fz；具体为：数据库内存储有运行时长范围与损耗阈值的映射关系表；
将损耗指数Cs与对应的损耗阈值Fz相比较；若Cs大于Fz，则判定电磁辐射检测仪损耗异常，生成预警信号；
运行分析模块用于将预警信号发送至控制器；控制器接收到预警信号后远程控制电磁辐射检测仪断电，以提醒工作人员对电磁辐射检测仪进行检修维护，确保电磁辐射检测仪的检测精度。
上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
本发明的工作原理：
一种通信基站环境电磁辐射检测系统，应用于电磁监测车，在工作时，路线规划模块用于爬取通信基站监测区内的道路交错关系，并根据爬取到的数据为电磁监测车规划巡测路线；定位导航模块用于控制电磁监测车按照路线规划模块规划的巡测路线行驶；辐射检测模块为安装于电磁监测车车顶的电磁辐射检测仪，用于利用电磁监测车在通信基站监测区内进行射频电磁环境监测，通过监测获得射频电磁环境分布图，同时对监测结果进行统计分析，得出各区域内射频电磁环境污染现状结果；当天测完后，辐射检测模块根据监测结果和行车轨迹统计出当日所测区域的综合场强分布图，分析综合场强分布图内的异常数据，并针对异常数据所在区域分析电磁污染源，以提醒管理人员及时对电磁污染源进行治理；
当电磁监测车在预先设计好的路线上进行巡测时，巡测分析模块用于采集巡测区域的辐射治理信息进行辐射系数ZL分析，并根据辐射系数ZL确定巡测区域的巡查速度，实现巡查速度自动调控；运行监测模块用于实时监测电磁辐射检测仪的运行参数；运行分析模块用于根据运行参数进行损耗分析，计算得到损耗指数Cs，判断电磁辐射检测仪运行是否异常；以提醒工作人员对电磁辐射检测仪进行检修维护，确保电磁辐射检测仪的检测精度。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种通信基站环境电磁辐射检测系统，应用于电磁监测车，其特征在于，包括路线规划模块、定位导航模块、辐射检测模块、巡测分析模块以及运行监测模块；
所述路线规划模块用于爬取通信基站监测区内的道路交错关系，并根据爬取到的数据为电磁监测车规划巡测路线；所述定位导航模块用于控制电磁监测车按照路线规划模块规划的巡测路线行驶；
所述辐射检测模块为安装于电磁监测车车顶的电磁辐射检测仪，用于利用电磁监测车在通信基站监测区内进行射频电磁环境监测，通过监测获得射频电磁环境分布图；同时对监测结果进行统计分析，得出各区域内射频电磁环境污染现状结果；
所述辐射检测模块还用于根据监测结果和行车轨迹统计出当日所测区域的综合场强分布图，分析综合场强分布图内的异常数据；并针对异常数据所在区域分析电磁污染源，将所述电磁污染源位置反馈至控制器；
当电磁监测车在预先设计好的路线上进行巡测时，所述巡测分析模块用于采集巡测区域的辐射治理信息进行辐射系数ZL分析，并根据所述辐射系数ZL确定所述巡测区域的巡查速度，实现巡查速度自动调控；
在电磁辐射检测仪通电工作时，所述运行监测模块用于实时监测电磁辐射检测仪的运行参数并发送至运行分析模块进行损耗分析，计算得到电磁辐射检测仪的损耗指数Cs；以此判断电磁辐射检测仪运行是否异常。
2.根据权利要求1所述的一种通信基站环境电磁辐射检测系统，其特征在于，所述巡测分析模块的具体分析步骤为：
自动从数据库中获取当前巡测区域的辐射治理信息；
在预设时间段内，统计当前巡测区域的辐射治理次数为L1；将每次治理的治理时长标记为T1，将对应的治理等级标记为G1；利用公式DL＝T1×d1+G1×d2计算得到治理值DL，其中d1、d2均为系数因子；
将治理值DL与治理阈值相比较，经过相关处理计算得到超治系数Cd；将最近一次治理结束时刻与系统当前时间进行时间差计算得到缓冲时长HT；
利用公式ZL＝(L1×d3+Cd×d4)×HT计算得到当前巡测区域的辐射系数ZL，其中d3、d4为系数因子；
根据辐射系数ZL确定所述巡测区域的巡查速度为Vt；具体为：
所述数据库内存储有辐射系数范围与巡查速度的映射关系表；
首先确定辐射系数ZL在映射关系表中位于的辐射系数区间；再根据所述辐射系数区间对应的巡查速度并标记为Vt。
3.根据权利要求2所述的一种通信基站环境电磁辐射检测系统，其特征在于，所述控制器接收到所述电磁污染源位置后控制报警模块发出警报，以提醒管理人员及时对所述电磁污染源进行治理；
治理完成后，由管理人员记录辐射治理信息并上传至数据库存储；所述辐射治理信息包括治理开始时刻、治理结束时刻以及治理等级；所述治理等级由管理人员根据治理过程中投入的人力物力资源进行评估。
4.根据权利要求2所述的一种通信基站环境电磁辐射检测系统，其特征在于，超治系数Cd的具体计算方法为：
统计DL大于治理阈值的次数为P1，当DL大于治理阈值时，获取DL与治理阈值的差值并进行求和得到超治总值CZ，利用公式Cd＝P1×a3+CZ×a4计算得到超治系数Cd，其中a3、a4均为比例因子。
5.根据权利要求1所述的一种通信基站环境电磁辐射检测系统，其特征在于，所述运行分析模块的具体分析步骤为：
获取电磁辐射检测仪的运行参数；将电磁辐射检测仪的单位耗电量、实时温度以及噪音分贝值依次标记为DW、DT以及DZ；
利用公式DY＝DW×a1+DT×a2+DZ×a3计算得到所述电磁辐射检测仪的运行值DY，其中a1、a2、a3均为系数因子；
建立运行值DY随时间变化的曲线图；对曲线图进行求导得到运行变化率曲线图，将电磁辐射检测仪的运行变化率标记为YHi；
将运行变化率YHi与预设变化阈值相比较，若YHi≥预设变化阈值，则在对应的曲线图中截取对应的曲线段并进行标注，记为损耗曲线段；
针对同一曲线图，统计损耗曲线段的数量为C1；将所有的损耗曲线段对时间进行积分得到损耗参考面积M1；利用公式Cs＝C1×a5+M1×a4计算得到所述电磁辐射检测仪的损耗指数Cs，其中a4、a5均为系数因子；
获取电磁辐射检测仪的运行时长为YT；根据运行时长YT确定电磁辐射检测仪的损耗阈值为Fz；具体为：数据库内存储有运行时长范围与损耗阈值的映射关系表；若Cs大于Fz，则判定电磁辐射检测仪损耗异常，生成预警信号；所述运行分析模块用于将预警信号发送至控制器；
所述控制器接收到预警信号后远程控制电磁辐射检测仪断电，以提醒工作人员对电磁辐射检测仪进行检修维护。
6.根据权利要求1所述的一种通信基站环境电磁辐射检测系统，其特征在于，所述辐射检测模块还包括：
对通信基站监测区进行网格化监测，电磁监测车在预先设计好的路线上进行巡测，网格间距小于1km×1km；监测时间在上午9点后至下午5点前，监测时保证在天气晴朗或无雨的情况下进行。
7.根据权利要求1所述的一种通信基站环境电磁辐射检测系统，其特征在于，所述辐射检测模块对部分综合场强测值比较高的区域采用支架法进行复测。
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