本文關鍵詞：基于ZigBee技術放射性物質安全監(jiān)控系統設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,國內的放射性物質在存儲過程中丟失或被盜事件發(fā)生頻繁,給社會帶來了一定的危害。放射性物質作為新一代的綠色能源,今后對其研究與應用的比重會日益增加,這使得對放射性物質進行實物監(jiān)控與保護的研究成為了必要。現在常用的放射性物質管理系統大多是基于有線系統的視頻在線監(jiān)控,在實物追蹤中利用全球定位技術進行區(qū)域范圍確定。系統在實時監(jiān)測方面有所欠缺,有線設施的安裝布線操作繁瑣、成本花費較高,對放射性物質在存儲中發(fā)生的輻射泄漏無法做到準確的監(jiān)測與確認,而且系統的靈活性與智能性無法充分體現。局域無線網絡技術多用于特殊環(huán)境的監(jiān)控,在核技術方面常見的是在核電站等核材料操作區(qū)域的大范圍輻射監(jiān)測。無線網絡可以進行室內定位技術,為放射性物質的實物保護提供了一種全新的監(jiān)控方式,多節(jié)點無線連接方式不僅對放射性物質的盜竊和錯誤移動進行監(jiān)控,而且對存儲過程中的輻射泄漏可以做到精確的測量。節(jié)點安裝簡便,成本低廉,可以最大程度的使得放射性物質監(jiān)控達到智能化、微型化的目標。課題立足于無線區(qū)域定位技術和輻射測量技術,利用時下流行的無線網絡ZigBee技術,設計了基于ZigBee技術放射性物質安全監(jiān)控系統設計。首先,通過對現有流行的幾種無線網絡技術的對比,說明了ZigBee技術的優(yōu)勢所在和系統選取的無線網絡技術的合理性,深入分析了ZigBee技術的網絡拓撲結構和組網協議,設計出適合放射性物質小區(qū)域監(jiān)控的網絡結構;其次,分析現有的輻射探測模塊,結合本課題監(jiān)控系統的需求、實現難易程度和成本等問題,對比了常用的輻射傳感器,選用了J705型號的蓋革計數管作為輻射測量儀器;再者,比較現有無線定位方式和定位算法,考慮到選用的ZigBee核心模塊自身計算能力和系統功耗,采用信號強度指示值標定的方式進行定位技術改進,減小了因外界因素造成的定位誤差問題;最后,對輻射探測模塊和整套監(jiān)控系統進行軟、硬件性能測試,結果表明,該系統能夠實現實時監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、及時警報等功能。系統可以根據物質數量、區(qū)域大小可以任意的調配,具有很好的應用價值。為放射性物質的安全監(jiān)控提供了保障,也為相關部門的及時防護和環(huán)境監(jiān)護提供了可靠地數據;確保了放射性物質的安全存儲問題,也為其他的特殊物質或特殊環(huán)境下的實物監(jiān)控提供了參考方案。
【關鍵詞】：無線傳感器網絡 ZigBee 輻射監(jiān)控
【學位授予單位】：河南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TL7;TP277
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題研究的背景及意義10-12
• 1.2 國內外研究現狀12-15
• 1.2.1 國外放射性物質監(jiān)管現狀12-13
• 1.2.2 國內放射性物質監(jiān)管現狀13-15
• 1.3 文章的研究內容15-16
• 1.4 論文結構安排16-18
• 第二章 系統需求分析與整體設計18-22
• 2.1 系統需求解析18-19
• 2.2 系統的設計要求與準則19-20
• 2.3 系統總體設計20-21
• 2.4 本章小結21-22
• 第三章 探測器單元與無線網絡結構的選擇22-42
• 3.1 輻射常識22-23
• 3.2 日常所見的輻射射線23-24
• 3.3 常規(guī)核輻射探測器介紹24-29
• 3.3.1 電離室探測器24-25
• 3.3.2 蓋格（G-M）計數管25-27
• 3.3.3 閃爍晶體計數管27-28
• 3.3.4 半導體探測器28-29
• 3.3.5 其他輻射探測器29
• 3.4 輻射探測器的選擇29-31
• 3.5 無線網絡技術概述31-34
• 3.5.1 Wi-Fi技術32
• 3.5.2 藍牙技術32
• 3.5.3 UWB技術32-33
• 3.5.4 GPRS技術33
• 3.5.5 ZigBee技術33-34
• 3.5.6 無線網絡技術的確定34
• 3.6 ZigBee技術的具體信息34-40
• 3.6.1 ZigBee技術簡介34-38
• 3.6.2 無線傳感器網絡結構與通信類型38-40
• 3.7 本章小結40-42
• 第四章 系統硬件設計與實現42-50
• 4.1 ZigBee核心器件的確定42-44
• 4.2 輻射探測模塊的前端設計與實現44-45
• 4.3 監(jiān)測節(jié)點硬件組成45-46
• 4.4 警示節(jié)點硬件電路46
• 4.5 數據匯總節(jié)點硬件電路46-47
• 4.6 監(jiān)控節(jié)點硬件電路47
• 4.7 本章小結47-50
• 第五章 系統的軟件實現50-60
• 5.1 常用的軟件介紹50-52
• 5.2 軟件流程設計52-56
• 5.2.1 數據匯總節(jié)點流程設計52-53
• 5.2.2 監(jiān)測節(jié)點流程設計53-54
• 5.2.3 警示節(jié)點整體設計54-55
• 5.2.4 監(jiān)控節(jié)點軟件設計55-56
• 5.3 系統節(jié)點功能測試56-58
• 5.3.1 輻射探測模塊測試56-57
• 5.3.2 位置信息測試57-58
• 5.4 本章小結58-60
• 第六章 總結與展望60-62
• 6.1 總結60
• 6.2 展望60-62
• 參考文獻62-66
• 致謝66-68
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄68-70

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 ;放射性物質污染及其防治[J];環(huán)境科學文摘;2001年01期

2 何振揚,林朝杰,姚仕平,何祥金;1起放射性物質污染事件的反思[J];職業(yè)衛(wèi)生與病傷;2002年03期

3 ;放射性物質污染及其防治[J];環(huán)境科學文摘;2002年01期

4 ;放射性物質污染及其防治[J];環(huán)境科學文摘;2002年02期

5 ;放射性物質污染及其防治[J];環(huán)境科學文摘;2002年04期

6 ;放射性物質污染及其防治[J];環(huán)境科學文摘;2002年05期

7 郭志鋒;西班牙希洪發(fā)現放射性物質[J];國外核新聞;2003年08期

8 ;放射性物質污染及其防治[J];環(huán)境科學文摘;2003年01期

9 ;放射性物質污染及其防治[J];環(huán)境科學文摘;2003年02期

10 ;放射性物質污染及其防治[J];環(huán)境科學文摘;2003年06期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 王曼琳;滕s

本文編號：499470