[发明专利]一种基于Mesh网格和4G的放射源在线监测系统

权利要求书

1.一种基于Mesh网格和4G的放射源在线监测系统，其特征在于：系统包含小型探头、信号处理单元、网关，所述小型探头用于将辐射信号转化为模拟信号，小型探头和信号处理单元通过线缆连接，信号处理单元将模拟信号处理后转化为数字信号通过Mesh网格网络传输给与之配对的网关，网关将收到的与之绑定的信号处理单元数据打包后通过4G网络传至服务器。

2.根据权利要求1所述的基于Mesh网格和4G的放射源在线监测系统，其特征在于：所述小型探头包括GM计数管、高压模块、金属外壳、连接器，小型探头与信号处理单元通过电缆连接，信号处理单元为小型探头提供+5V直流电压，高压模块将+5v直流电压转化为GM计数管工作的高压，GM计数管将辐射信号转化为模拟信号通过电缆传送给信号处理单元，连接器采用防水连接器，探头防水等级达到IP68。

3.根据权利要求1所述的基于Mesh网格和4G的放射源在线监测系统，其特征在于：所述信号处理单元包括电源模块、信号处理模块、微控制器、Mesh网格模块、连接器、金属外壳，每个信号处理单元有一个唯一的ID号作为信息标识。

4.根据权利要求3所述的基于Mesh网格和4G的放射源在线监测系统，其特征在于：所述电源模块由两节26650电池、稳压芯片、电源转换芯片、分压电路组成，电池采用两节串联方式，两节26650电池工作电压范围为5-8.4V，选用TPS62260向下稳压芯片将电池输出电压转化为3.3V直流电压作为信号处理单元工作电压，分压电路采用电阻分压方式将电池电压转化为0-3.3V范围，将转换后的电压连接至微控制器。

5.根据权利要求3所述的基于Mesh网格和4G的放射源在线监测系统，其特征在于：所述信号处理模块用于处理小型探头传送的核辐射信号，将模拟信号整形、滤波、放大后用比较器与设定的阈值进行比较输出方波信号，比较器的阈值通过微控制数模转化功能输出，将处理得到的方波信号传送给微控制器。

6.根据权利要求3所述的基于Mesh网格和4G的放射源在线监测系统，其特征在于：所述微控制器采用STM32L496单片机，用于实现电压监测、脉冲计数、剂量率转换、数据包构建功能，数据包构建是将测得电池电压信息、剂量率信息、信号处理单元ID号信息构成一包数据定时发送给Mesh网格模块，每隔30s对外发送一次数据。

7.根据权利要求3所述的基于Mesh网格和4G的放射源在线监测系统，其特征在于：所述Mesh网格模块由Xbee Pro模块及2.4GHz高增益天线组成，Mesh网格模块将数据包通过天线对外发送，不同信号处理单元和网关中Mesh网格模块自动构成一个自组网络。

8.根据权利要求1所述的基于Mesh网格和4G的放射源在线监测系统，其特征在于：所述网关包括电源适配器、26650电池组、Mesh网格模块、串口转USB模块、微控制器、存储器、4G模块、工作指示灯、金属壳体，所述电源适配器用于将市电转化为+12V直流电源为网关供电， 26650电池组用于备用电源，所述Mesh网格模块与信号处理单元中Mesh网格模块相同，用于接收信号处理单元对外发送的数据，所述串口转USB模块采用CH340T作为主芯片，用于将微控制器输出的TTL电平转化为USB电平，实现网关和上位机的通信，网关在投入使用前需要通过上位机配置软件配置4G模块发送数据服务器的IP地址和端口号，以及该网关接收的信号处理单元ID，即将信号处理单元与网关进行绑定，并将这些信息存储到所述存储器中。