專利名稱：用于cbrne傳感器的系統(tǒng)集成模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于識(shí)別包括化學(xué)、生物、放射性、核與高爆(CBRNE) 物品在內(nèi)的危險(xiǎn)物品的傳感器系統(tǒng)，尤其涉及一種具有模塊化設(shè)計(jì)核網(wǎng)絡(luò)通信功 能的傳感器接口系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)諸如DB9和USB端口之類(lèi)的專用連接提供用于模擬傳感器的 計(jì)算機(jī)連接，其將傳感器配置為專用計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備。除了與傳感器的專用計(jì) 算機(jī)連接之外，其它設(shè)備提供作為獨(dú)立功能和硬件的校準(zhǔn)(calibration)。與傳感 器相關(guān)聯(lián)的這些獨(dú)立設(shè)備并不是具有自動(dòng)校準(zhǔn)和支持功能以允許傳感器進(jìn)行獨(dú) 立現(xiàn)場(chǎng)配置的分布式網(wǎng)絡(luò)部件。隨著世界各地恐怖分子的出現(xiàn)，非常需要提供能 夠跨分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)部件的傳感器系統(tǒng)。
而且，現(xiàn)有的用于化學(xué)、生物、放射性、核與高爆(CBRNE)檢測(cè)的傳感 器系統(tǒng)并不具備對(duì)模擬傳感器進(jìn)行高精度校準(zhǔn)的能力。隨著對(duì)通過(guò)使用光譜分析 軟件而提供特定化學(xué)、生物、放射性、核與高爆物品的檢測(cè)、識(shí)別和量化的CBRNE 傳感器系統(tǒng)日益增加的需求，需要傳感器陣列的高精度校準(zhǔn)和同步。
因此，需要克服以上所討論的現(xiàn)有技術(shù)所具有的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)蓉
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例， 一種傳感器集合系統(tǒng)和傳感器集成模塊(SIM) 提供了有效的系統(tǒng)和集成模塊以用于將一個(gè)或多個(gè)傳感器配置在分布式數(shù)據(jù)坷 絡(luò)上，以提供在遠(yuǎn)程處理器進(jìn)行分析的光語(yǔ)數(shù)據(jù)。所述SIM為一種或多種類(lèi)型 的傳感器提供了模塊化接口。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述傳感器集成模塊(SIM)支持傳感器系統(tǒng)被 設(shè)計(jì)為利用模擬或數(shù)字^r測(cè)器識(shí)別特定危險(xiǎn)物品的功能。所述SIM提供了將多 個(gè)傳感器組合到具有每個(gè)傳感器獨(dú)立尋址的有組織陣列中的能力以及使得能夠 實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的通信能力。所述SIM提供了將光鐠數(shù)據(jù)送到遠(yuǎn)程多 通道分析器或者隨時(shí)間從每個(gè)傳感器收集光譜數(shù)據(jù)，并且根據(jù)所捕捉的數(shù)據(jù)創(chuàng)建 每個(gè)傳感器數(shù)據(jù)或傳感器分組集合的柱狀圖以及將光語(yǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到分析系統(tǒng)的 能力。為了支持所述其所支持的一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器的校準(zhǔn)和同步，所述SIM通 過(guò)自動(dòng)增益控制設(shè)備提供了自動(dòng)校準(zhǔn)和校準(zhǔn)維護(hù)。該系統(tǒng)還提供了自動(dòng)的校準(zhǔn)驗(yàn) 證能力。模擬和數(shù)字傳感器接口安裝在可連接到SIM處理器主板的子板上。這 使得能夠快速變換模擬或數(shù)字接口類(lèi)型而不會(huì)對(duì)SIM處理器主辦造成影響。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述傳感器集成模塊(SIM)使得能夠使用模塊化傳感器 接口單元將多個(gè)創(chuàng)感器集成到陣列中，所述模塊化傳感器接口單元為每個(gè)檢測(cè)器 部件提供獨(dú)立的TCP/IP地址，提供所述陣列的信號(hào)處理以及將每個(gè)檢測(cè)器和傳 感器陣列建立為分布式網(wǎng)絡(luò)上的網(wǎng)絡(luò)部件的通信能力。所述分布式網(wǎng)絡(luò)可包括諸 如互聯(lián)網(wǎng)之類(lèi)的廣域網(wǎng)絡(luò)。所述SIM提供諸如用于消除模擬漂移的自動(dòng)增益控 制、傳感器校準(zhǔn)方法之類(lèi)的支持功能，并且自動(dòng)校準(zhǔn)-險(xiǎn)證處理在傳感器被用來(lái)提 供物品識(shí)別中所使用的數(shù)據(jù)時(shí)是重要的問(wèn)題。用于所配置的傳感器陣列的自動(dòng)校 準(zhǔn)和支持功能允許獨(dú)立的現(xiàn)場(chǎng)配置。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例允許將各種模擬和數(shù)字傳感器配置為支持物品檢測(cè)和 識(shí)別系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部件以便用于現(xiàn)場(chǎng)配置。此外，所述實(shí)施例提供了用于傳感器集 成模塊的模塊化體系結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)，其利用用于特定傳感器接口的子板以使得到任 意商用現(xiàn)有或私有傳感器的模塊化接口對(duì)傳感器接口的設(shè)計(jì)具有最小的影響。


圖1是圖示傳感器接口系統(tǒng)和傳感器集成模塊示例的功能組件的簡(jiǎn)單功能 框圖。圖2是在子板上具有模擬和數(shù)字組件的傳感器集成模塊(SIM)的示例的透視圖。圖3是圖示隨圖1所示的傳感器接口系統(tǒng)和傳感器集成模塊使用的FPGA和 嵌入式處理器的示例的簡(jiǎn)單示意圖。圖4是圖示SIM控制卡數(shù)字電路和連接器的簡(jiǎn)單示意圖。圖5是圖示具有多個(gè)FPGA和子板的SIM卡冗余的示例的筒單示意圖。圖6是圖示SIM體系結(jié)構(gòu)的示例的簡(jiǎn)單示意圖。圖7是圖示隨圖1所示的傳感器接口系統(tǒng)和傳感器集成才莫塊使用的自動(dòng)增益 控制電路的示例的簡(jiǎn)單示意圖。圖8是圖示分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)配置中所設(shè)置的傳感器集成模塊的示例的功 能才匡圖。
具體實(shí)施方式
雖然該說(shuō)明書(shū)以確定被認(rèn)為是新穎的本發(fā)明的特征的權(quán)利要求作為結(jié)束，但 是相措根據(jù)以下結(jié)合附圖所進(jìn)行的描述，會(huì)更好地理解本發(fā)明，所述附圖中沿用 相同的附圖標(biāo)記。將要理解的是，所公開(kāi)的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的示例，其能夠 以各湊形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，這里所^Hf的特定結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)并不解釋為限制，結(jié)構(gòu)+以各種方式實(shí)質(zhì)性釆用本發(fā)明的表示勤出。此外，這里所使用的術(shù)語(yǔ)和短 語(yǔ)并非旨在進(jìn)行限制；相反，其旨在提供本發(fā)明的可理解描述。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明通過(guò)提供支持獨(dú)立傳感器的系統(tǒng)和方法以及為傳感 器陣列提供了當(dāng)模擬和數(shù)字傳感器被配置在用于化學(xué)、生物、放射性、核與高爆 (CBRNE)物品識(shí)別的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中時(shí)所需的網(wǎng)絡(luò)連接和關(guān)鍵功能而克服了現(xiàn)有技 術(shù)的問(wèn)題?，F(xiàn)在所要描述的是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的連接到用于光譜分析的數(shù)字網(wǎng) 絡(luò)的示例性傳感器集成模塊。圖1和2圖示了示例性SIM。傳感器集成模塊(SIM)的 能是提供到檢測(cè)器 (101;)的模塊化接口 (102)并且處理來(lái)自檢測(cè)器(103)的原始信號(hào)，并且為檢測(cè)器(106 )提供支持功能，以;^提供校準(zhǔn)監(jiān)3見(jiàn)(106 )并4^供it字才交準(zhǔn)方法(104 ),過(guò)網(wǎng)絡(luò)(108)將被處理的檢測(cè)器數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行分析。諸如圖8所示的示例性SIM、傳感器和數(shù)字網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供了優(yōu)于現(xiàn)有檢測(cè)器配置的明顯改善的效率和配置能力。圖8圖示了傳感器集成才莫塊的示例，其具有所連4姿的(多個(gè))傳感器805和 (多個(gè))傳感器接口 801、信號(hào)處理器和中央處理器803、(多個(gè))數(shù)字通信(804)以及電源(806)。以下將討論數(shù)字網(wǎng)絡(luò)放射性檢測(cè)和識(shí)別系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的發(fā)明特征和優(yōu)勢(shì)。然而，假設(shè)讀者已經(jīng)具有了對(duì)于放射性和傳感器技術(shù)的理解。 參見(jiàn)圖8,具有(多個(gè))傳感器的示例性SIM使得能夠連接到包括模擬在內(nèi)的分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。傳感器805與數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)810和傳感器基礎(chǔ)模塊807通信耦合。每個(gè)傳感器被指定以獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)地址以識(shí)別所述傳感器以便進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)。■參見(jiàn)圖8,在該示例中，數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)(810)經(jīng)由有線、無(wú)線通信鏈路和.或 其它通信鏈路(816)與每個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳感器設(shè)備(805 )通信耦合。所述數(shù)據(jù)收集系 統(tǒng)(810)包括信息處理系統(tǒng)，所述信息處理系統(tǒng)具有收集來(lái)自傳感器單元(805 ) 的信4的數(shù)據(jù)通信接口。在該示例中，所收集的信號(hào)標(biāo)識(shí)來(lái)自每個(gè)已經(jīng)檢測(cè)到放 射性的傳感器設(shè)備的詳細(xì)光鐠數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)(810)與本地控制器和監(jiān)視器系統(tǒng)(840)通信耦合。所述本 地系統(tǒng)(840)包括信息處理系統(tǒng)，所述信息處理系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、內(nèi)存、存儲(chǔ)器， 以及諸如監(jiān)視器上的顯示器和鍵盤(pán)或其它用戶輸A/輸出設(shè)備之類(lèi)的用戶接口 。在 該示例中，所述本地系統(tǒng)還包括多通道分析器842和光鐠分析器(843 )。所述多通道分析器(MCA) (842)包括由許多單獨(dú)的通道分析器(SCA)所 組成的設(shè)備。所述單個(gè)通道分析器詢問(wèn)來(lái)自獨(dú)立傳感器(805)或傳感器群組的光 譜數(shù)據(jù)。收集光譜圖像或光譜柱狀圖。所述光譜數(shù)據(jù)被光譜分析系統(tǒng)(843 )用來(lái)識(shí)別存在的目標(biāo)化學(xué)、生物、放射 性、rf與高爆(CBRNE)物品。所述信息處理系統(tǒng)所執(zhí)行的一個(gè)功能是光譜分析，其由光鐠分析器(843 )所執(zhí)行以識(shí)別一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)物品。關(guān)于目標(biāo)物品檢測(cè)和 識(shí)別，光譜分析器(843 )將所存在物品的一個(gè)或多個(gè)光譜圖像與已知物品數(shù)據(jù)庫(kù)(850)中所存儲(chǔ)的一個(gè)或多個(gè)光譜圖像所標(biāo)識(shí)的已知物品進(jìn)行比較。通過(guò)捕捉目 標(biāo)物品的多種變化，可以將多個(gè)圖像與所存在的目標(biāo)物品的一個(gè)或多個(gè)光譜圖像 進(jìn)行比較。已知數(shù)據(jù)庫(kù)(850 )保存所要識(shí)別的每個(gè)同位素的一個(gè)或多個(gè)光譜圖像。 這些多個(gè)光語(yǔ)圖像標(biāo)識(shí)光譜數(shù)據(jù)各種級(jí)別的獲取，從而可以使用從一個(gè)或多個(gè)傳 感器獲得的各種數(shù)量的光語(yǔ)數(shù)據(jù)來(lái)比較和識(shí)別目標(biāo)物品。無(wú)"i侖從傳感器獲取的數(shù) 據(jù)量是否小(或者大)，光譜分析系統(tǒng)(843 )都將從傳感器獲取的數(shù)據(jù)與每個(gè)待 識(shí)別目標(biāo)物品的一個(gè)或多個(gè)光譜圖像進(jìn)行比較。這明顯提升了將從傳感器所獲取 的光譜圖像屬于與每個(gè)可能的待識(shí)別目標(biāo)物品的光譜圖像數(shù)據(jù)相匹配的可靠性和 效率。 一旦確定了 (多個(gè))傳感器所檢測(cè)的光語(yǔ)數(shù)據(jù)中存在一個(gè)或多個(gè)可能的目 標(biāo)物品，所述信息處理系統(tǒng)就能夠?qū)⒛繕?biāo)物品混合與了進(jìn)行檢驗(yàn)的可能物品、貨 物和/或產(chǎn)品進(jìn)行比較。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述光譜分析系統(tǒng)(843 )包括對(duì)所收集數(shù)據(jù)進(jìn)4亍分析并識(shí) 別所存在同位素的信息處理系統(tǒng)和軟件。示例光譜分析軟件系統(tǒng)能夠由多種形式構(gòu)成，其中一種方法提供所識(shí)別同位 素的多重確認(rèn)。根據(jù)集裝箱內(nèi)容驗(yàn)證系統(tǒng)的實(shí)施例，可用于諸如光譜分析軟件中 的光鐠分析的方法示例包括1 )如美國(guó)專利No.6847731中所描述的邊際設(shè)置(margin setting)方法；和2 )如發(fā)明人David L. Frank于2006年1月17日提交 的題為"Method For Determination Of Constituents Present From Radiation Spectra And, If Available, Neutron And Alpha Occurrences " 的美國(guó)臨時(shí)專利申i貪 No.60/759331中所描述的LINSCAN方法(光語(yǔ)線性分析方法)；其共同的全部教 導(dǎo)結(jié)杏于此作為參考。通過(guò)諸如從中央監(jiān)視位置遠(yuǎn)程操作所述系統(tǒng)，可由有限數(shù)目的監(jiān)管人員對(duì)大 量地點(diǎn)進(jìn)行安全監(jiān)視。應(yīng)當(dāng)清楚的是，許多不同應(yīng)用可從支持網(wǎng)絡(luò)的傳感器獲益。 例如，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所應(yīng)當(dāng)理解的，與遠(yuǎn)程監(jiān)S見(jiàn)系統(tǒng)進(jìn)行通信的支持叉車(chē)網(wǎng) 絡(luò)的傳感器單元允許對(duì)諸如在港口、鐵路和聯(lián)合運(yùn)輸車(chē)站，以及在船只、飛機(jī)、卡車(chē)、倉(cāng)庫(kù)和其它承載環(huán)境，以及在城市、公路、運(yùn)輸系統(tǒng)、地鐵和在這種需要監(jiān)視CBRNE物品和識(shí)別CBRNE物品的其它場(chǎng)所對(duì)大量應(yīng)用進(jìn)行CBRNE檢測(cè)和 識(shí)別。該支持網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)視能力(本地和遠(yuǎn)程監(jiān)視)以及顯著降低的研發(fā)和運(yùn)行這 樣的監(jiān)視系統(tǒng)的成本提供了顯著的商業(yè)優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例能夠以硬件、軟件或硬件和軟件的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本 發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的系統(tǒng)能夠以集中方式在一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，或者以不同部 件跨多個(gè)互連計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分布的分布式方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。任意類(lèi)型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 或者適于執(zhí)行這里所描述的方法的其它裝置都是適合的。硬件和軟件的典型組合 可以是具有計(jì)算機(jī)程序的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)被加載和執(zhí)行時(shí)，所述計(jì)算機(jī)程序 控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以使得其執(zhí)行這里所描述的方法。敘據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例還能夠以計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品 包括使得能夠執(zhí)行這里所描述的方法的所有特征，并且當(dāng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中加載時(shí)， 其能句多執(zhí)行這些方法。本文中的計(jì)算機(jī)程序工具或計(jì)算機(jī)程序意味著任意語(yǔ)言、 代碼或符號(hào)的指令集合的任意表示形式，所述指令集合旨在使得具有信息處理能 力的系統(tǒng)直接或者在以下步驟之一或二者之后執(zhí)行特定功能a)轉(zhuǎn)換為另一種語(yǔ) 言、代碼或符號(hào)以及b)以不同素材形式進(jìn)行再現(xiàn)。每個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)以及至少一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，允 許計(jì)算機(jī)從所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)讀取數(shù)據(jù)、指令、消息或消息分組以及其它計(jì)算 機(jī)可娃信息。所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括非易失性存儲(chǔ)器、諸如ROM、閃存、磁 盤(pán)驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)器、CD-ROM和其它持久存儲(chǔ)。此外，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括例如易 失性存儲(chǔ)器，諸如RAM、緩沖器、高速緩存和網(wǎng)絡(luò)電路。此外，所述計(jì)算機(jī)可讀 介質(zhì)可包括諸如網(wǎng)絡(luò)鏈路和/或網(wǎng)絡(luò)接口之類(lèi)的瞬時(shí)狀態(tài)介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)可讀信 息，戶/i述網(wǎng)絡(luò)鏈路和/或網(wǎng)絡(luò)接口包括允許計(jì)算機(jī)讀取這樣的計(jì)算機(jī)可讀信息的有 線網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述SIM對(duì)CBRNE傳感器提供支持功能，諸如校準(zhǔn)、 同步以及SIM和傳感器健康診斷。需要跨一個(gè)或多個(gè)模擬/數(shù)字檢測(cè)器維護(hù)校準(zhǔn)信號(hào)的能力來(lái)向光譜分析軟件提檢測(cè)和識(shí)別。陣列中多個(gè)模擬/數(shù)字傳感器的校準(zhǔn)是一個(gè)耗時(shí)的過(guò)程。 一旦已經(jīng)設(shè)置的傳感 器，重新校準(zhǔn)的能力就是高成本的并且可能需要額外的工程支持。使用自動(dòng)校準(zhǔn) 方法的能力提供了更為有效和有用的傳感器系統(tǒng)。在延長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維護(hù)校準(zhǔn)和消除 模擬信號(hào)漂移的能力確保了傳感器提供精確的信息。此外，作為自動(dòng)傳感器測(cè)試 功能的一部分的測(cè)試傳感器校準(zhǔn)精度的能力提供了用于使用自動(dòng)校準(zhǔn)工具的校準(zhǔn)驗(yàn)證和決策。所述SIM還提供了以最小影響來(lái)尋址任意商用現(xiàn)有或私有傳感器的 傳感器接口。作為示例，自動(dòng)校準(zhǔn)方法被用來(lái)支持放射性傳感器。這是通過(guò)使用檢查來(lái)源 以使存能夠進(jìn)行傳感器有意義的校準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所述傳感器諸如用于捕捉要在同 位素^別中使用的數(shù)據(jù)的伽馬射線閃爍檢測(cè)器。以下示例使用i^個(gè)來(lái)源， 一個(gè)用 于針對(duì)低端能量源進(jìn)行校準(zhǔn)，第二個(gè)用于針對(duì)高端能量源進(jìn)行校準(zhǔn)。對(duì)陣列內(nèi)的 每個(gè)檢測(cè)器完成硬件校準(zhǔn)并進(jìn)行歸檔。收集光譜數(shù)據(jù)的軟件設(shè)備還能夠執(zhí)行次級(jí) 校準(zhǔn)以對(duì)校準(zhǔn)進(jìn)行微調(diào)以達(dá)到極端精度。以下給出了自動(dòng)傳感器硬件校準(zhǔn)的示例。諸如數(shù)個(gè)微居里(|iCi)的镅-241 (Am-241)之類(lèi)的低端來(lái)源能夠被用來(lái)設(shè)置檢測(cè)器前置放大器增益并且建立較低 的鑒別閾值(discriminationthreshold)。 Am-241發(fā)射阿爾法和伽馬放射(阿爾法放 射用在AmBe "化學(xué)"中子源中)，但是這里我們感興趣的是低能量或"軟"伽馬 射線。Am-241產(chǎn)生具有36 %衰減概率的59.5 KeV的伽馬，以及具有43 %衰減概 率的14KeV的伽馬，即使后者如此微弱，但是那些也能夠穿透^r測(cè)器外殼。諸如 數(shù)微居里的銫-137 (Cs-137)來(lái)源的示例可被用來(lái)以較高伽馬能量馬^正適當(dāng)?shù)臋z測(cè) 器操作。Cs-137 (實(shí)際上為衰減產(chǎn)物Ba-137m)發(fā)射具有90%衰減概率的662keV (.662 MeV)的伽馬。處理器控制傳感器設(shè)備上的增益。通過(guò)軟件對(duì)所述增益進(jìn) 行調(diào)節(jié)以將來(lái)自每個(gè)檢測(cè)器的放射檢測(cè)器信號(hào)置于特定的校準(zhǔn)公差之內(nèi)。使用Am-241和Cs-137檢查來(lái)源，所述系統(tǒng)軟件褲序調(diào)整數(shù)字前置放大器增 益以使得Am-241伽馬射線得以校準(zhǔn)以匹配為每個(gè)來(lái)源預(yù)先確定的特定光譜標(biāo)識(shí)。在另一示例中，通過(guò)使用鎖相環(huán)(PLL)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制。PLL是將所生成的信號(hào)保持在與參考信號(hào)的固定相位關(guān)系的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)(圖7)。集成電 路能夠保持具有從每秒鐘分?jǐn)?shù)周期(a fraction of a cycle)到數(shù)千兆赫(many gigahertz) 信號(hào)頻率的完整鎖相環(huán)。在用于模擬傳感器的電路中使用PLL限制的模擬信號(hào)漂 移。將傳感器信號(hào)鎖閉在校準(zhǔn)之中的需要對(duì)于將要使用傳感器數(shù)椐來(lái)識(shí)別特定化 學(xué)、生物、放射性、核或高爆物品的那些系統(tǒng)是關(guān)鍵的。模式識(shí)別系統(tǒng)利用已知 物品的光譜標(biāo)識(shí)與傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。如果傳感器數(shù)據(jù)沒(méi)有正確校準(zhǔn)并且沒(méi)有 保持在校準(zhǔn)之內(nèi)，則會(huì)對(duì)所述模式識(shí)別系統(tǒng)有所危害。圖7圖示了用于支持》丈射 性檢測(cè)器的示例性PLL電路。PLL —般由置于負(fù)反饋配置中的相位檢測(cè)器、低通濾波器和壓控振蕩器 (VCO)所構(gòu)建。在反饋路徑或基準(zhǔn)路徑或者其二者中可具有分配器，以便使得 PLL "輸出時(shí)鐘是所述基準(zhǔn)的有理倍數(shù)。通過(guò)以可編程的脈沖呑除計(jì)數(shù)器替代反 饋路^中簡(jiǎn)單的處以N (divide-by-N)計(jì)數(shù)器，可能獲得PLL之夕卜的基準(zhǔn)頻率的 分?jǐn)?shù)倍數(shù)。所述振蕩器生成周期性的輸出信號(hào)。假設(shè)所述振蕩器最初基本處于與基準(zhǔn)信 號(hào)相同的頻率。接著，如果來(lái)自所述振蕩器的相位下降到所述基準(zhǔn)以下，則相位 檢測(cè)翁使得電荷泵改變控制電壓，從而加速所述振蕩器。類(lèi)似地，如果所述相位 提高到所述基準(zhǔn)以上，則所述相位檢測(cè)器使得電荷泵改變控制電壓以使得所述振 蕩器減速。低通濾波器對(duì)來(lái)自所述電荷泵的突發(fā)控制輸入進(jìn)行平滑。由于所述振 蕩器最初可能遠(yuǎn)離基準(zhǔn)頻率，所以實(shí)際上相位檢測(cè)器還對(duì)頻率進(jìn)行響應(yīng)以便提高 允許輸入的鎖相范圍(lock-in range )。在另 一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)兩種方法來(lái)執(zhí)行自動(dòng)4交準(zhǔn)騶、〖正。第一種方法測(cè)試包 括4企測(cè)器在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)。第二種方法是部分測(cè)試，其使用預(yù)定傳感器輸出信號(hào) 來(lái)-3H正支持檢測(cè)器的模擬電路。在另 一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)對(duì)針對(duì)輸入光譜信號(hào)所建立的基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行分析來(lái) 執(zhí)行自動(dòng)校準(zhǔn)。軟件確定基準(zhǔn)信號(hào)處于適當(dāng)排列中。所^述軟件能夠基于對(duì)所述基 準(zhǔn)信號(hào)的分析來(lái)調(diào)整柱狀圖中的光語(yǔ)數(shù)據(jù)。所述軟件還能夠通過(guò)數(shù)字電位計(jì)將調(diào) 整指向檢測(cè)器電壓并且具有對(duì)連接到所述檢測(cè)器的模擬接口模塊執(zhí)行調(diào)整的能力。在另一個(gè)實(shí)施例中，傳感器集成模塊(SIM)使得可互換的傳感器接口模塊能 夠包含于子板上。所支持的傳感器可以是化學(xué)、生物、放射性、核與高爆傳感器。 例如見(jiàn)圖6。SIM的以下示例以基于可互換子板上所包含的模擬傳感器接口而向放射性檢 測(cè)器提供開(kāi)放接口的設(shè)計(jì)為J^出。模擬部分負(fù)責(zé)對(duì)才企測(cè)器輸出進(jìn)行放大和整形， 并且將模擬脈沖轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。數(shù)字部分讀取所述數(shù)字信號(hào)，檢測(cè)輸入脈沖的 峰值并且通過(guò)通信路徑將峰值數(shù)據(jù)發(fā)送到執(zhí)行光譜分析的處理器(圖2 )。所述SIM使用諸如Altera Cyclone II FPGA之類(lèi)的處理器。嵌入式Nios II處理 器可被置于Cyclone FPGA之內(nèi)。所述Nios處理器可具有以太網(wǎng)控制器和TCP/IP 棧以允許其與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信(見(jiàn)圖3 )。將FPGA和傳感器處理器的功能組合到單個(gè)FPGA中具有許多優(yōu)點(diǎn)。在這種 新的設(shè)計(jì)中，消除了處理器和FPGA之間的通信管理費(fèi)用。此外，由于Nios處理 器與峰值檢測(cè)器處于相同芯片上，所以所述Nios能夠管理檢測(cè)器峰值數(shù)據(jù)傳輸以 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)帶寬?？蓪⑼獠靠焖賁RAM對(duì)接到FPGA以確保所需的內(nèi)存容量并且使 得能夠支持?jǐn)U展數(shù)目的傳感器。嵌入式Nios處理器還能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)FPGA的配 置進(jìn)行管理和更新，允許單元在現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)升級(jí)?？蓪?shù)摸轉(zhuǎn)換器集成到所述系統(tǒng) 中以便進(jìn)行自測(cè)。數(shù)字電路將使用所述數(shù)摸轉(zhuǎn)換器向其自身發(fā)送測(cè)試脈沖以確保 所有電子設(shè)備正常工作。Cyclone FPGA能夠通過(guò)一般I/O接口與模擬電路進(jìn)行對(duì)接。如圖4所示，所 述FPGA的I/O管腳可連接至SIU上的一系列連接器。所述連接器能夠支持足夠 多的I/O管腳以允許所述FPGA同時(shí)與多達(dá)24個(gè)檢測(cè)器進(jìn)行對(duì)接。所述模擬或數(shù)字電賴4皮設(shè)計(jì)為可作為子卡與SIM進(jìn)行對(duì)接的獨(dú)立電路板(圖 2)。隔離模擬電路可有助于降低噪聲，并且允許更多的通用接口連接到數(shù)字電路。通過(guò)使用到數(shù)字硬件的通用接口，能夠?qū)⒃S多檢觀'i器對(duì)接到SIM而無(wú)需重新 設(shè)計(jì)所述SIM。所述子卡上將包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，從而新型模擬檢測(cè)器能夠輕易地 對(duì)接到所述SIM。對(duì)于每個(gè)新檢測(cè)器或檢測(cè)器群組而言，僅需要對(duì)新的模擬子卡進(jìn)行設(shè)計(jì)以便對(duì)接到所述SIM。例如，能夠像支持8Nal和4CZT檢測(cè)器的子卡那 樣輕易地連接支持6 Nal和6 CZT檢測(cè)器的子卡。所述子卡允許設(shè)計(jì)具有4艮大的靈 活性，從而整個(gè)子卡能夠僅專用于Nal或CZT傳感器，或者子卡可被設(shè)計(jì)為具有 Nal和CZT的混合?？赏ㄟ^(guò)設(shè)計(jì)定制模擬子板將新型檢測(cè)器(化學(xué)、生物、放射性、核與高爆) 對(duì)接到SIM。無(wú)需重新設(shè)計(jì)所述SIM以適應(yīng)這些新;險(xiǎn)測(cè)器。對(duì)于所述SIM僅有的 修改在于可能的固件更新。這將允許簡(jiǎn)單地將新;險(xiǎn)測(cè)器插入新的子板中并更新 FPGA固件而利用新檢測(cè)器使得系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)被重新適配、修復(fù)或升級(jí)。該設(shè)計(jì)可包括若干FPGA子板配置，其出于冗余的目的而并行獨(dú)立工作。如 圖5所示,單獨(dú)的SIU能夠支持均連接到專用子卡的若干個(gè)FPGA。如果特定FPGA 或子卡出現(xiàn)故障，其它的FPGA-子卡系統(tǒng)將繼續(xù)正常工作。每個(gè)FPGA還可以與 兩個(gè)以太網(wǎng)(TCP/IP)的端口進(jìn)行對(duì)接，以防其中一個(gè)以太網(wǎng)端口出現(xiàn)故障。所迷SIM可以放置在裝有Nal, CZT，中子檢測(cè)器和電源單元板的傳感器盒子 中，或者設(shè)置成獨(dú)立的模塊(stand-alone module)。 該控制板的(多個(gè))以太網(wǎng)端 口可以連接到內(nèi)部的路由器。出于冗余的目的，該傳感器可以有兩個(gè)或者多個(gè)以 太網(wǎng)螆口連接到網(wǎng)絡(luò)上。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述SIM結(jié)合有電源單元以支持(多個(gè))傳感器。通過(guò) SIM遒信鏈路對(duì)所述電源進(jìn)行遠(yuǎn)程控制以使得能夠?qū)?多個(gè))傳感器的功率輸入 進(jìn)行數(shù)字調(diào)整。雖然已經(jīng)公開(kāi)了本發(fā)明的特定實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解的是， 能夠?qū)λ鎏囟▽?shí)施例進(jìn)行修改而不會(huì)背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明 的范^并不被限制為所述特定實(shí)施例，所附權(quán)利要求旨在覆蓋處于本發(fā)明范圍之 內(nèi)的任何和所有這些應(yīng)用、》務(wù)改和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種傳感器接口系統(tǒng)，其用于與一個(gè)或多個(gè)能夠感測(cè)化學(xué)、生物、放射性、核與高爆(CBRNE)物品的傳感器的集合進(jìn)行對(duì)接，所述傳感器接口系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口，用于與以下傳感器進(jìn)行對(duì)接化學(xué)傳感器；生物傳感器；放射性傳感器；核傳感器；和高爆傳感器；用于將來(lái)自模擬傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)-數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，其與所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口相耦合；信號(hào)處理器和中央處理器，其與所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口相耦合并且與所述模擬信號(hào)-數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器相耦合，用于接收并處理來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口的信號(hào)；通信設(shè)備，其與所述信號(hào)處理器和中央處理器相耦合，用于將表示來(lái)自與所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口耦合的一個(gè)或多個(gè)傳感器的信號(hào)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)耦合到通信網(wǎng)絡(luò)；與所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的獨(dú)立TCP/IP地址，并且其用于提供分別對(duì)表示來(lái)自與所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口耦合的一個(gè)或多個(gè)傳感器中每一個(gè)的信號(hào)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)；電壓提供模塊，其與所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口相耦合，用于支持分別連接到所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口的一個(gè)或多個(gè)傳感器，并且利用軟件控制來(lái)調(diào)整用于校準(zhǔn)所述一個(gè)或多個(gè)傳感器的功率；軟件控制接口，其與所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口中的每一個(gè)相耦合并且與所述信號(hào)處理器和中央處理器相耦合，用來(lái)將軟件控制耦合到所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口以對(duì)與所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口相耦合的傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)；數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其與所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口通信耦合，用于收集來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口的傳感器數(shù)據(jù)；多通道分析器系統(tǒng)，其與所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)收集系統(tǒng)通信耦合，用于準(zhǔn)備所搜集的傳感器數(shù)據(jù)的柱狀圖；光譜分析系統(tǒng)，其與所行速多通道分析器系統(tǒng)和所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)收集系統(tǒng)通信耦合，用于接收和分析所收集的傳感器數(shù)據(jù)以檢測(cè)放射性并且識(shí)別與所述傳感器數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)物品；第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件，用于存儲(chǔ)表示由所述光譜分析系統(tǒng)所使用的化學(xué)、生物、放射性、核與高爆(CBRNE)物品光譜的數(shù)據(jù)，其中存儲(chǔ)在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的一個(gè)或多個(gè)光譜圖像表示每個(gè)CBRNE物品，所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件與所述光譜分析系統(tǒng)通信耦合；信息處理系統(tǒng)，其與所述光譜分析系統(tǒng)通信耦合，用于分析所識(shí)別的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)CBRNE物品并確定它們所表示的可能物品或貨物；和第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件，用于存儲(chǔ)表示與被測(cè)集裝箱或目標(biāo)相關(guān)的貨單的數(shù)據(jù)，所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件與所述信息處理系統(tǒng)通信耦合，所述信息處理系統(tǒng)進(jìn)一步用于將所確定的可能物品或貨物和與被測(cè)集裝箱或目標(biāo)相關(guān)的貨單進(jìn)行比較以確定所述被測(cè)集裝箱或目標(biāo)內(nèi)是否包含未授權(quán)物品或貨物。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接 口安裝在一個(gè)子板上。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或才莫擬傳感器接 口的至少 一個(gè)用于與中子、阿爾法粒子或貝塔粒子中任意類(lèi)型的 一個(gè)或多個(gè)放射 性傳感器進(jìn)行連接。
4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感H^妄 口的至少一個(gè)用于直接與化學(xué)、生物或高14全測(cè)器中任意類(lèi)型的一個(gè)或多個(gè)檢測(cè) 器進(jìn)行連接。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口和所述電壓供電模塊進(jìn)行組合并集成到檢測(cè)器設(shè)計(jì)中以提供用于檢測(cè)化學(xué)、生 物、放射性、核與高爆物品的支持網(wǎng)絡(luò)的傳感器接口。
6. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括至少一個(gè)無(wú)線或有線通信系統(tǒng)以經(jīng) 由使用TCP/IP地址的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)將所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)從與一個(gè)或多個(gè)放射性傳感器相 耦合的 一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口傳送到所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)收集系統(tǒng)。
7. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接 口和所述電壓供電模塊進(jìn)行組合并集成到檢測(cè)器設(shè)計(jì)中以提供用于檢測(cè)化學(xué)、生 物、放射性、核與高爆物品的支持網(wǎng)絡(luò)的傳感器接口，并且進(jìn)一步包括放射源，其集成到所述支持網(wǎng)絡(luò)的傳感器接口中，可以連續(xù)或周期性地向放用于校準(zhǔn)放射性檢測(cè)器的基準(zhǔn)信號(hào)。
8. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接 口和所述電壓供電模塊進(jìn)行組合并集成到檢測(cè)器設(shè)計(jì)中以提供用于檢測(cè)化學(xué)、生 物、放射性、核與高爆物品的支持網(wǎng)絡(luò)的傳感器接口，并且進(jìn)一步包括i聯(lián)網(wǎng)通信接口 ，其與所述支持網(wǎng)絡(luò)的傳感器接口相耦合以提供網(wǎng)絡(luò)檢測(cè) 器，其中多個(gè)用戶可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接到所述支持網(wǎng)絡(luò)的傳感器接口并且能夠從與 所述史持網(wǎng)絡(luò)的傳感器接口相耦合的放射性檢測(cè)器獲取數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
9. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中與所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器 接口耦合的一個(gè)或多個(gè)放射性傳感器連續(xù)或有選擇地向微量級(jí)的^:射物品進(jìn)行 暴露以提供用于放射傳感器校準(zhǔn)的基準(zhǔn)信號(hào)。
10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述多通道分析器系統(tǒng)使用與所述一個(gè)或多個(gè)放射性傳感器相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)信號(hào)來(lái)調(diào)整從所述一個(gè)或多個(gè)放射性傳感器收集的放射數(shù)據(jù)以獲取所收集放射數(shù)據(jù)的適當(dāng)校準(zhǔn)。
11. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述光譜分析系統(tǒng)通過(guò)使用計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品上用于向信息處理系統(tǒng)提供指令的軟件來(lái)分析所收集的傳感器數(shù)據(jù)以檢測(cè)和識(shí)別與所檢測(cè)傳感器數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)CBRNE物品。
12. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，其與所述信號(hào)處理器和中央處理器、所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)收集系統(tǒng)、所述多通道分析器系統(tǒng)和所述光譜分析系統(tǒng)通信耦合以使得一個(gè)或多個(gè)用戶能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器訪問(wèn)與以下至少一個(gè)相關(guān)的信息表示來(lái)自一個(gè)或多個(gè)傳感器的信號(hào)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，對(duì)于所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口的軟件控制，所收集的傳感器數(shù)據(jù)、柱狀圖數(shù)據(jù)，以及放射性檢測(cè)和與所收集的傳感器數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)物品的識(shí)別。
13. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信接口，用于經(jīng)由TCP/IP通信協(xié)議與通信設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。
14. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述通信設(shè)備提供開(kāi)放通信接口以使得能夠經(jīng)由任意的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議與另 一個(gè)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。
15.如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中峰值檢測(cè)器集成到所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口的至少一個(gè)中以用于所述多通道分析器系統(tǒng)根據(jù)所收集的傳感器數(shù)據(jù)識(shí)別所;險(xiǎn)測(cè)的能量范圍。
16.如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中峰值檢測(cè)器碼成到所述多通道分析器系統(tǒng)中以根據(jù)所收集的傳感器數(shù)據(jù)識(shí)別所檢測(cè)的能量范圍。
17. —種傳感器集成才莫塊，其用于耦合一個(gè)或多個(gè)能夠感測(cè)化學(xué)、生物、放射性、核與高爆(CBRNE)物品的傳感器的集合與收集和處理所述傳感器數(shù)據(jù)的傳感器數(shù)據(jù)分析器系統(tǒng)之間的傳感器數(shù)據(jù)以識(shí)別與所述傳感器數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)CBRNE物品，所述傳感器集成模塊包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口，用于與以下傳感器進(jìn)行對(duì)接化學(xué)傳感器；生物傳感器；放射性傳感器；核傳感器；和高爆傳感器；用于將來(lái)自模擬傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)-數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器,t其與所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口相耦合；'信號(hào)處理器和中央處理器，其與所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或才莫擬傳感器"l妄口相耦合并且與所述模擬信號(hào)-數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器相耦合，用于接收并處理來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口的信號(hào)；通信設(shè)備，其與所述信號(hào)處理器和中央處理器相耦合，用于將表示來(lái)自與所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口耦合的一個(gè)或多個(gè)傳感器的信號(hào)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)耦合到通信網(wǎng)絡(luò)；與所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的獨(dú)立TCP/IP地址，并且其用于提供分別對(duì)表示來(lái)自與所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口耦合的 一個(gè)或多個(gè)傳感器中每一個(gè)的信號(hào)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)，并且其中傳感器數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)能夠經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)與所述傳感器集成^^莫塊通信耦合以通過(guò)所述通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由TCP/IP通信收集表示來(lái)自一個(gè)或多個(gè)傳感器中每一個(gè)的信號(hào)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行分析；電壓提供模塊，其與所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口相耦合，用于支持分別連接到所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口的 一個(gè)或多個(gè)傳感器，5并且利用軟件控制來(lái)調(diào)整用于校準(zhǔn)所述一個(gè)或多個(gè)傳感器的功率；軟件控制接口 ，其與所述一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或模擬傳感器接口中的每一個(gè).相耦合并且與所述信號(hào)處理器和中央處理器相耦合，用來(lái)將軟件控制耦合到所述 一個(gè)或多個(gè)數(shù)字和/或才莫擬傳感器4妄口以對(duì)與所述一個(gè)或多個(gè)凄t字和/或才莫擬傳感 器接口相耦合的傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。
18. 如權(quán)利要求17所述的傳感器集成模塊，進(jìn)一步包括: 互聯(lián)網(wǎng)通信接口，其與所述通信設(shè)備通信耦合以提供網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)器，其中多個(gè) 用戶可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接到所述傳感器集成模塊以獲取表示來(lái)自 一個(gè)或多個(gè)傳感 器中每一個(gè)的信號(hào)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以便由遠(yuǎn)程定位的傳感器數(shù)據(jù)分析器對(duì)所述數(shù)字 數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和反洗以遠(yuǎn)程識(shí)別與所述傳感器數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo) CBRNE物 品。
19. 如權(quán)利要求18所述的傳感器集成模塊,其中所述傳感器集成模塊提供表 示來(lái)自一個(gè)或多個(gè)傳感器中每一個(gè)的信號(hào)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括用于遠(yuǎn) 程定位的傳感器數(shù)據(jù)分析器對(duì)所識(shí)別的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)CBRNE物品進(jìn)行光譜分 析并且確定它們所表示的可能物品或貨物的信息。
全文摘要
一種傳感器接口和傳感器集成模塊支持獨(dú)立傳感器和傳感器陣列，當(dāng)在用于化學(xué)、生物、放射性、核與高爆(CBRNE)材料識(shí)別的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中采用時(shí)，具有模擬和數(shù)字傳感器所需的網(wǎng)絡(luò)連接性和關(guān)鍵功能。所述傳感器集成模塊使得能夠使用模塊化的傳感器接口單元對(duì)單個(gè)傳感器進(jìn)行有效集成或者將多個(gè)傳感器集成到陣列中，并且為每個(gè)檢測(cè)器部件提供獨(dú)立的TCP/IP地址，為傳感器數(shù)據(jù)提供信號(hào)處理并且提供將每個(gè)檢測(cè)器和傳感器陣列建立為分布式網(wǎng)絡(luò)上的網(wǎng)絡(luò)部件的通信功能。
文檔編號(hào)G06Q50/00GK101632099SQ200780050013
公開(kāi)日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月17日
發(fā)明者大衛(wèi)·L·弗蘭克 申請(qǐng)人:創(chuàng)新美國(guó)科技有限公司;大衛(wèi)·L·弗蘭克