輻射環(huán)境下無線傳輸與圖像采集設(shè)備的實時監(jiān)控系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在輻射環(huán)境下無線傳輸與圖像采集設(shè)備的實時監(jiān)控系統(tǒng)和方法。本發(fā)明主要通過對輻射環(huán)境中的設(shè)備發(fā)送命令并且記錄保存返回參數(shù)，對設(shè)備進行實時監(jiān)控。系統(tǒng)主要包括測試元件、內(nèi)外連接線和外部監(jiān)控三部分組成。本發(fā)明主要通過對返回參數(shù)和圖像進行結(jié)果分析，判斷元件的工作和損壞情況。最后，通過元件所在點的輻射率和正常運行時間計算得到元件正常運行的最大輻射劑量。這種方法可以有效地檢測出元件在輻射環(huán)境中的抗輻射性能，具有較強的操作性和可靠性。
【專利說明】輻射環(huán)境下無線傳輸與圖像采集設(shè)備的實時監(jiān)控系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種在輻射環(huán)境下無線傳輸與圖像采集設(shè)備的實時監(jiān)控系統(tǒng)和方法，涉及對元器件的實時監(jiān)測和控制。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著國內(nèi)外核工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，各國建造了越來越多的核反應(yīng)堆。然而，由于核的特殊性，一旦發(fā)生事故，人員很難接近放射源進行處理。有效的監(jiān)控對于防范突發(fā)性環(huán)境污染事故，在事前預(yù)防、事故中檢測到事后恢復(fù)的各個過程中均起著重要的作用；也只有通過有效的現(xiàn)場環(huán)境勘測，才能為事故處理決策部門快速、準確地提供引起事故發(fā)生現(xiàn)場的輻射水平、污染物濃度分布、影響范圍及發(fā)展態(tài)勢等動態(tài)資料信息，為事故處置快速、正確決策Jfl得寶貴的時間，為有效地控制污染范圍、縮短事故持續(xù)時間、將事故的損失減到最小。因此，發(fā)展核機器人幫助人類進行上述的任務(wù)勢在必行。
[0003]機器人在電站內(nèi)部和外界的通信需要依靠網(wǎng)絡(luò)，為了提高機器人的機動性能更需要進行無線通信；同時，為了工作人員在外界能夠?qū)﹄娬緝?nèi)部的情況有更直觀的了解，需要機器人傳回內(nèi)部的圖像。因此，適用于機器人的無線傳輸和圖像采集設(shè)備的選用就十分重要，尤其是在高溫高濕高水霧的核電站內(nèi)部環(huán)境下能正常工作的設(shè)備。為了測試無線傳輸和圖像采集設(shè)備的抗輻射性能，需要對它們進行抗輻射性能測試。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決實際中出現(xiàn)的各種限制問題，提供一種輻射環(huán)境下無線傳輸與圖像采集設(shè)備的實時監(jiān)控系統(tǒng)和方法，通過對每個設(shè)備的實時監(jiān)測完成對它們的抗輻射性能測試實驗。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是:每個設(shè)備獨立運行，通過有線網(wǎng)絡(luò)對每個設(shè)備實時監(jiān)控，以記錄它們在輻射環(huán)境中的正常運行時間。實驗后通過每個設(shè)備點的輻射率和運行時間，計算得到每個設(shè)備的抗輻射性能。
[0006]根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:一種輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實時監(jiān)控系統(tǒng)，包括實驗測試系統(tǒng)和外部監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:
實驗測試系統(tǒng)包括無線網(wǎng)卡、無線中繼、Camera A和TP-Link B ；
外部監(jiān)測系統(tǒng)包括TP-Link A、Camera B和監(jiān)控PC ；
所述的無線網(wǎng)卡、無線中繼、Camera A和TP-Link B通過普通網(wǎng)線連接到TP-Link A上，TP-Link A 連接到監(jiān)控 PC。TP-Link B 外接 Camera B。
[0007]所述的實驗測試系統(tǒng)安裝在實驗板上，實驗板放在輻射環(huán)境中外部監(jiān)測系統(tǒng)安裝在外部環(huán)境中。
[0008]所述輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于如下:
O為了保證每條支路上只有一個變量和實現(xiàn)元器件的正常運行，這一部分主要包括:無線網(wǎng)卡、無線中繼、Camera A和TP-Link B ；
2)由于輻射環(huán)境和外界間的封閉和較長距離，很多連接線無法使用。綜合考慮各種限制條件，選用普通網(wǎng)線作為測試元件和外界連接的連接線；
3)為了整合外界的接線，可通過一個TP-LinkA集合網(wǎng)線；為了使TP-Link B的工作狀況表象化，可為其外接一個攝像頭Camera B。最后把監(jiān)控PC和TP-Link A連接，這樣就可以監(jiān)控所有的測試設(shè)備；
4)實驗所用的攝像頭CameraA, B選用有IP地址的網(wǎng)絡(luò)攝像頭；
5)TP-LinkB的實施具體監(jiān)控比較復(fù)雜，由此可對其外界攝像頭Camera B作為其正常工作的表象體現(xiàn)；
6)監(jiān)控PC通過程序?qū)Ω髟O(shè)備不間斷發(fā)送ping命令，并把各設(shè)備的返回情況記錄下來；
7)Camera A, B實時回傳圖像,監(jiān)控人員通過觀察初步判斷福射環(huán)境內(nèi)的設(shè)備運行情況。
[0009]3、一種輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實時監(jiān)控方法，采用上述系統(tǒng)進行監(jiān)控，其特征在于具體操作步驟如下:
1)根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)連接元件并安裝在實驗板上，實驗板放在輻射環(huán)境中；
2)開啟各元件，接受輻射測試并實時監(jiān)測；
3)根據(jù)實驗中的情況進行實時判斷；
4)計算各元件的受輻射總劑量。
[0010]所述步驟3)中，對于實驗中情況的分析判斷如下:
I)Ping無線網(wǎng)卡的IP地址出現(xiàn)問題時，可通過監(jiān)控PC配置無線網(wǎng)卡，若無法配置，則可說明無線網(wǎng)卡損壞；
2)ping無線中繼IP地址出錯時，可同上判斷。若此時無線網(wǎng)卡還可正常運行，可以試連無線中繼的無線網(wǎng)絡(luò)進行進一步判斷；
3)ping Camera A出錯并且采集的圖像出現(xiàn)問題時,說明Camera A損壞；
4)監(jiān)控電腦ping不到CameraB的地址且采集不到圖像時,說明TP-Link B出現(xiàn)損壞。
[0011]所述步驟4)中，通過貼在元器件上的測量劑測得元器件所在點的輻射率，通過PC(7)得到各元器件停止工作的時間，由此可計算元器件的抗輻射劑量。
[0012]根據(jù)上述原理，安裝監(jiān)控電腦中的配置軟件并且編寫好多個對象不間斷ping程序，同時保存Ping程序的返回數(shù)據(jù)，即可對實驗中的各元器件進行實施監(jiān)控。
[0013]由于實驗的輻射環(huán)境的苛刻要求和類似實驗方法的空缺，本方法與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著技術(shù)進步:本發(fā)明解決了在輻射環(huán)境中的無線傳輸和圖像采集的抗輻射性能測試問題，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備的實時監(jiān)測和結(jié)果的持續(xù)保存，可以有效提高實驗的準確性和可操作性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1輻射環(huán)境和實驗簡圖圖2輻射環(huán)境下的無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實時監(jiān)控系統(tǒng)框圖圖3元件判斷流程圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明中的優(yōu)選實例進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實例僅僅是本發(fā)明的一部分實例。
[0016]實施例一:參見圖1和圖2，本輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實時監(jiān)控方法，能夠?qū)h距離輻射環(huán)境下的設(shè)備進行實時遠程監(jiān)控。由此判斷每個元器件的抗輻射性倉泛。
[0017]本輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實時監(jiān)控系統(tǒng)，包括實驗測試系統(tǒng)和外部監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:
實驗測試系統(tǒng)包括無線網(wǎng)卡(I)、無線中繼(2)、Camera A (3)和TP-Link B (4)； 外部監(jiān)測系統(tǒng)包括TP-Link A (5)、Camera B (6)和監(jiān)控PC (7)；
所述的無線網(wǎng)卡(O、無線中繼(2)、Camera A (3)和TP-Link B (4)通過普通網(wǎng)線連接到 TP-Link A (5)上，TP-Link A (5)連接到監(jiān)控 PC (7)。TP-Link B (4)外接 CameraB (6)。
[0018]所述的實驗測試系統(tǒng)安裝在實驗板(11)上，實驗板(11)放在輻射環(huán)境(8)中。
[0019]實施例二:本實施例與實施例一基本相同，特別之處如下:
I)輻射環(huán)境和外界環(huán)境有很遠的距離，綜合考慮連接線的類型和特征，選用網(wǎng)線做連接之用。
[0020]2)實驗所用的攝像頭Camera A, B (3，6)選用有IP地址的網(wǎng)絡(luò)攝像頭。
[0021]3) TP-Link B (4)的實施具體監(jiān)控比較復(fù)雜，由此可對其外界攝像頭Camera B
(6)作為其正常工作的表象體現(xiàn)。
[0022]4)監(jiān)控PC (7)通過程序?qū)Ω髟O(shè)備不間斷發(fā)送ping命令，并把各設(shè)備的返回情況記錄下來。
[0023]5)Camera A,B (3，6)實時回傳圖像,監(jiān)控人員通過觀察初步判斷福射環(huán)境內(nèi)的設(shè)備運行情況。
[0024]實施例三:參見圖3，本輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實時監(jiān)控方法，其特征在于具體操作步驟如下:
1)根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)連接元件并安裝在實驗板(11)上，實驗板(11)放在輻射環(huán)境(8)中；
2)開啟各元件，接受輻射測試并實時監(jiān)測；
3)根據(jù)實驗中的情況進行實時判斷；
4)計算各元件的受輻射總劑量。
[0025]實施例四:本實施例與實施例三基本相同，特別之處如下:所述步驟3)中，對于實驗中情況的分析判斷如下:
l)ping無線網(wǎng)卡(I)的IP地址出現(xiàn)問題時，可通過監(jiān)控PC (7)配置無線網(wǎng)卡(1)，若無法配置，則可說明無線網(wǎng)卡(I)損壞；
2)ping無線中繼(2 )IP地址出錯時，可同上判斷。若此時無線網(wǎng)卡(I)還可正常運行，可以試連無線中繼(2)的無線網(wǎng)絡(luò)進行進一步判斷；
3)ping Camera A (3)出錯并且采集的圖像出現(xiàn)問題時,說明Camera A (3)損壞； 4)監(jiān)控電腦ping不到Camera B (6)的地址且采集不到圖像時,說明TP-Link B (4)出現(xiàn)損壞。
[0026]所述步驟4)中，通過貼在元器件上的測量劑測得元器件所在點的輻射率，通過PC(7)得到各元器件停止工作的時間，由此可計算元器件的抗輻射劑量。
[0027]實施例五:本輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實時監(jiān)控方法，采用上述系統(tǒng)進行監(jiān)控在輻射環(huán)境中，無線網(wǎng)卡(I)型號為ASUS WL-330L，無線中繼(2)為Aruba?ΑΡ92, Camera A, B (3，6)為 Axis M5014,，具體操作步驟如下:
1)根據(jù)要求編寫好監(jiān)控PC(7)中的ping和實時保存程序；
2)根據(jù)圖2的要求搭好系統(tǒng)框圖，保證輻射環(huán)境和外界的網(wǎng)線符合長度要求，固定實驗測試元件在實驗板(11)上；
3)根據(jù)圖1把實驗板(11)放入相應(yīng)的位置，開啟各元器件；
4)無線網(wǎng)卡(I)通過網(wǎng)線連接TP-LinkA (5)，并且通過TP-Link A (5)和監(jiān)控PC (7)連接，實驗時通過監(jiān)控PC (7)對無線網(wǎng)卡(I)發(fā)送ping命令并且返回參數(shù)，保存記錄返回參數(shù)以判斷無線網(wǎng)卡(I)的工作時間。
[0028]5)無線中繼(2)設(shè)備與上述無線網(wǎng)卡(I)的實驗方法相同。同時，若此時無線網(wǎng)卡(I)還可正常運行，可以試連無線中繼(2 )的無線網(wǎng)絡(luò)進行進一步判斷。
[0029]6)ping攝像頭Camera A(3)出錯并且采集的圖像出現(xiàn)問題時,說明攝像頭CameraA (3)損壞。
[0030]7)監(jiān)控PC (7) ping不到攝像頭Camera B (6)的地址且采集不到圖像時，說明TP-1ink B (4)出現(xiàn)損壞。
[0031]8)實驗完，統(tǒng)計各元件損壞情況以及損壞時間，根據(jù)各元器件所在點的輻射率計算福射劑量。
[0032]本實例通過具體細致的實驗依據(jù)來確定各個元器件的抗輻射性能，能夠?qū)崿F(xiàn)既定的實驗?zāi)康摹?br> [0033]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍不僅局限于此，任何類似實驗在本發(fā)明揭露的方法范圍內(nèi)，可輕易想到的變化和替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)為所述以權(quán)利要求的保護范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實時監(jiān)控系統(tǒng)，包括實驗測試系統(tǒng)和外部監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于: 實驗測試系統(tǒng)包括無線網(wǎng)卡(I)、無線中繼(2)、Camera A (3)和TP-Link B (4)； 外部監(jiān)測系統(tǒng)包括TP-Link A (5), Camera B (6)和監(jiān)控PC (7)； 所述的無線網(wǎng)卡(O、無線中繼(2)、Camera A (3)和TP-Link B (4)通過普通網(wǎng)線連接到 TP-Link A (5)上，TP-Link A (5)連接到監(jiān)控 PC (7);TP_Link B (4)外接 Camera B(6);所述的實驗測試系統(tǒng)安裝在實驗板(11)上，實驗板(11)放在輻射環(huán)境(8)中，外部監(jiān)測系統(tǒng)安裝在外部環(huán)境(10)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 1)輻射環(huán)境(8)和外界環(huán)境有很遠的距離，綜合考慮連接線的類型和特征，選用網(wǎng)線做連接之用； 2)實驗所用的攝像頭CameraA, B (3，6)選用有IP地址的網(wǎng)絡(luò)攝像頭； 3)TP-LinkB (4)的實施具體監(jiān)控比較復(fù)雜，由此可對其外界攝像頭Camera B (6)作為其正常工作的表象體現(xiàn)； 4)監(jiān)控PC(7)通過程序?qū)Ω髟O(shè)備不間斷發(fā)送ping命令，并把各設(shè)備的返回情況記錄下來； 5)CameraA,B (3，6)實時回傳圖像,監(jiān)控人員通過觀察初步判斷福射環(huán)境內(nèi)的設(shè)備運行情況。
3.一種輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實時監(jiān)控方法，采用根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實時監(jiān)控系統(tǒng)進行監(jiān)控，其特征在于具體操作步驟如下: 1)根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)連接元件并安裝在實驗板(11)上，實驗板(11)放在輻射環(huán)境(8)中； 2)開啟各元件，接受輻射測試并實時監(jiān)測； 3)根據(jù)實驗中的情況進行實時判斷； 4)計算各元件的受輻射總劑量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實時監(jiān)控方法，其特征在于所述步驟3)中，對于實驗中情況的分析判斷如下: l)ping無線網(wǎng)卡(I)的IP地址出現(xiàn)問題時，可通過監(jiān)控PC (7)配置無線網(wǎng)卡(1)，若無法配置，則可說明無線網(wǎng)卡(I)損壞； 2 ) Ping無線中繼(2 ) IP地址出錯時，可同上判斷；若此時無線網(wǎng)卡(I)還可正常運行，可以試連無線中繼(2)的無線網(wǎng)絡(luò)進行進一步判斷； 3)pingCamera A (3)出錯并且采集的圖像出現(xiàn)問題時,說明Camera A (3)損壞； 4)監(jiān)控電腦ping不到CameraB (6)的地址且采集不到圖像時,說明TP-Link B (4)出現(xiàn)損壞。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輻射環(huán)境下無線傳輸和圖像采集設(shè)備的實時監(jiān)控方法，其特征在于所述步驟(4)中，通過貼在元器件上的測量劑測得元器件所在點的輻射率，通過PC(7)得到各元器件停止工作的時間，由此可計算元器件的抗輻射劑量。
【文檔編號】H04N7/18GK104253977SQ201410462152
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】羅均, 顏春明, 蒲華燕, 張娟, 瞿棟, 馬捷, 吳斌, 劉恒利, 謝少榮 申請人:上海大學