轨道交通辐射监测系统设计与实现

发布时间：2017-04-10 08:11

  本文关键词：轨道交通辐射监测系统设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：城市轨道交通车站具有相对封闭、空间狭小的特点,一但发生核化物质散布,必然会造成大量人员健康受到威胁,同时极易引发恐慌事件。建立核化物质检测与预警系统,对核化危险源进行快速识别,能够有效提高轨道交通安全运营水平,提升突发事件预测、预警水平,减轻影响和避免次生灾害。本文研究通过利用物联网技术,设计并实现了轨道交通特殊环境下的辐射监测与预警系统。本文主要研究内容如下：(1)结合目前轨道交通发展趋势,针对轨道交通中核化辐射恐怖事件存在的可能性,全面分析辐射监测方面业务需求,研究目前既有系统的应用情况以及存在的问题,设计满足快速检测和报警的辐射普检设备系统。系统设计包括现场探测单元、现场控制单元和数据分析及通信控制等相关软件。其中硬件部分包括现场探测单元和现场控制单元。(2)针对轨道交通核辐射监测系统需求,研究辐射探测的原理,分析了闪烁体的特性及适用场合,选择NaI(TI)及塑料闪烁体相关结合的监测方式,并对探测单元中的供电电路、分压电路、信号处理单元进行研究,制作探测单元。针对现场技术需求,设计开发基于ARM920T处理器的控制单元,设计实现相关检测、探测等电路,使现场具备快速、高效的数据采集和分析功能。(3)软件的设计内容包括控制单元软件设计以及上位机软件设计,描述了各部件软件的功能及基本处理流程。通过研究实现现场控制单元使用Linux作为嵌入式操作系统,SQLite数据库存储现场监测记录,用于信息告警、上位机联动及历史数据查询等功能。通过本次研究结果,利用物联网标准技术体系为依托,实现轨道大客流、人员高度密集、快速通过情况下高效辐射监测系统,通过现代化的技术手段,改善公众出行安全环境,防范以轨道交通为目标的破坏行为；使防范处置经验得到更广泛的应用。也为物联网技术在交通安全中应用起到示范作用,促进物联网交通行业智能化应用。
【关键词】：物联网 辐射监测 轨道交通 通过式
【学位授予单位】：中国科学院大学(工程管理与信息技术学院)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U298
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 研究的背景与意义10-12
• 1.2 本课题的研究进展12-17
• 1.2.1 国外研究现状12-14
• 1.2.2 国内研究现状14-15
• 1.2.3 轨道交通辐射监测现状15-17
• 1.3 主要研究内容17-20
• 第二章 辐射监测系统需求分析及总体设计20-40
• 2.1 系统的需求分析20-23
• 2.1.1 系统服务对象20-21
• 2.1.2 系统功能需求21-23
• 2.1.3 系统性能指标23
• 2.2 系统的总体设计23-39
• 2.2.1 系统探测原理24-25
• 2.2.2 系统整体架构设计25-26
• 2.2.3 系统硬件架构设计26-27
• 2.2.4 探测器的选择27-30
• 2.2.5 嵌入式系统设计30-34
• 2.2.6 嵌入式操作系统设计34-39
• 2.3 本章小结39-40
• 第三章 辐射监测系统现场单元硬件设计40-52
• 3.1 探测单元设计与实现40-42
• 3.1.1 探测单元硬件组成40-41
• 3.1.2 Nal(TI)探测器设计实现41
• 3.1.3 塑料闪烁体探测器设计实现41-42
• 3.2 控制单元设计与实现42-50
• 3.2.1 检测电路43
• 3.2.2 采样保持电路43-44
• 3.2.3 控制电路44-45
• 3.2.4 A/D转换电路45-47
• 3.2.5 SD卡控制电路47
• 3.2.6 以太网卡电路47-49
• 3.2.7 NAND FLASH电路49-50
• 3.3 小结50-52
• 第四章 辐射监测系统软件设计52-64
• 4.1 控制单元软件设计52-60
• 4.1.1 控制单元软件模块设计52-53
• 4.1.2 控制单元主程序53-55
• 4.1.3 数据采集55-56
• 4.1.4 数据处理56-60
• 4.2 上位机软件设计60-62
• 4.2.1 上位机软件模块设计60-61
• 4.2.2 上位机软件工作流程61-62
• 4.3 小结62-64
• 第五章 辐射监测系统功能测试64-68
• 5.1 系统测试64-66
• 5.2 核素识别验证66
• 5.3 现场验证检查66-67
• 5.4 小结67-68
• 第六章 总结与展望68-70
• 6.1 总结68-69
• 6.2 展望69-70
• 参考文献70-74
• 致谢74-76
• 个人简历、在学期间发表的论文与研究成果76

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本文编号：296270