无线自组网辐射剂量监测系统研究

发布时间：2017-04-20 02:12

  本文关键词：无线自组网辐射剂量监测系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着核电事业的发展，核技术被广泛地应用于各行各业，，核事故和放射性污染的潜在危害日益增加。因此对突发的核事故、核设施、核电站附近的放射污染进行相关监测这一问题越来越引起人们广泛关注，监测某个环境区域内的辐射剂量也成为了核辐射防护的重要任务之一。 无线自组织网络是一个由多个节点组成的、采用无线通信方式的、动态组网的、多跳的移动性对等网络。无线自组织网络不需要特定的设备支持，各节点之间自行组成网络，通信时可由其他节点进行数据转发。这种网络形式突破了传统无线蜂窝网络的地理局限性，可以便捷、快速、高效地部署网络节点，适应于一些紧急场合的通信需要。 本文研究设计了一种无线自组网辐射剂量监测系统，提出了一种简单的无线自组织网络路由协议，设计了网络节点的软硬件和上位机软件。辐射剂量监测节点选用MSP430F149单片机作为处理器，nRF905射频模块作为无线收发器，G-M计数管作为辐射剂量探测传感器。网络节点能够根据数据包中所携带的自组织信息自动生成多跳无线网状网络。上位机处理软件可以监测整个辐射剂量监测系统工作情况，包括显示网络的拓扑结构、监测网络节点的状态变化，并实时显示当前各个节点辐射剂量数据。 论文介绍了监测节点的软件、硬件调试和性能指标测试。由多个辐射剂量监测节点、一个基站节点和上位机构建了整个系统，并进行了系统整体实验，证明了本文提出的无线自组织路由协议以及研制的监测系统是有效的。
【关键词】：辐射剂量 无线自组织网络 MSP430F149 nRF905 G-M计数管
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TL751;TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 课题研究目的及意义8-9
• 1.2 课题研究进展及现状9-10
• 1.3 主要研究内容10-11
• 1.4 论文结构安排11-12
• 第二章 系统应用原理概述12-25
• 2.1 辐射测量基本理论12-16
• 2.1.1 核辐射测量的基本原理13-15
• 2.1.2 核辐射测量探测器选择15-16
• 2.2 无线自组网辐射剂量监测系统工作原理16-17
• 2.3 无线自组织网络协议研究17-24
• 2.3.1 无线自组织网络概述17-18
• 2.3.2 无线自组织网络路由协议的分类18-20
• 2.3.3 无线自组织网络拓扑结构20-23
• 2.3.4 无线自组织网络协议格式23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 辐射剂量监测节点硬件设计25-40
• 3.1 辐射剂量监测节点电路总体设计25-26
• 3.2 辐射监测节点设计26-39
• 3.2.1 微控制器芯片及其电路设计26-29
• 3.2.2 JTAG 接口电路设计29-30
• 3.2.3 G-M 计数管原理及处理电路30-33
• 3.2.4 无线通信模块33-35
• 3.2.5 电源模块35-36
• 3.2.6 液晶显示模块36-37
• 3.2.7 串口通讯设计37-38
• 3.2.8 报警电路模块38-39
• 3.3 本章小结39-40
• 第四章 系统软件设计40-57
• 4.1 网络节点软件开发环境40
• 4.2 辐射监测节点软件设计40-45
• 4.2.1 辐射剂量测量流程设计40-41
• 4.2.2 液晶显示模块软件设计41-43
• 4.2.3 辐射监测节点组网流程43-45
• 4.3 基站节点软件设计45-48
• 4.3.1 串口通信47-48
• 4.4 数据发送与接收流程48-53
• 4.4.1 SPI 时序及软件设计48-50
• 4.4.2 无线发送数据流程50-52
• 4.4.3 无线接收数据流程52-53
• 4.5 上位机软件设计53-55
• 4.6 软件设计中的关键问题55-56
• 4.6.1 看门狗定时器的应用55-56
• 4.6.2 无线通讯的时序问题56
• 4.7 本章小结56-57
• 第五章 系统调试与实验结果57-64
• 5.1 辐射剂量监测节点实验57-58
• 5.2 无线通信模块实验58-60
• 5.3 系统整体实验及结果60-63
• 5.5 本章小结63-64
• 总结与展望64-65
• 参考文献65-68
• 致谢68-69
• 攻读学位期间发表的学术论文目录69-70

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 宋少娟;焦方莲;亓恒涛;赵永霞;;单双面阅读成像板影像质量与辐射剂量的对比研究[J];中华放射学杂志;2007年09期

2 林飞飞;干芸根;张德伦;赵彩蕾;曾洪武;;降低儿童颞骨CT扫描辐射剂量的临床研究[J];中国冶金工业医学杂志;2010年03期

3 李静晶;;非人类生物辐射剂量评估中参考生物选择[J];辐射防护通讯;2010年06期

4 马国林;郑涛;王武;尉可道;朱炜;;特殊患者螺旋CT辐射剂量降低策略[J];中日友好医院学报;2011年02期

5 高峰;;不同辐射剂量对人体的影响[J];中外能源;2011年05期

6 李传东;王武;成成;马国林;;心脏CT辐射剂量相关研究[J];医学影像学杂志;2011年05期

7 曾伟金;罗杰;林生贵;刘畅生;叶海涛;;婴幼儿低辐射剂量头颅CT扫描的临床应用[J];实用临床医学;2011年07期

8 B.J.Clowak;J.M.Pacyna;魏之崔;;燃煤电站的大气排放物所致辐射剂量[J];环境科学研究;1984年06期

9 高立;;小辐射剂量危害是科学还是科学虚构?[J];国外核新闻;1986年01期

10 吕原;;用于测量癌症患者所受辐射剂量的传感器[J];国外核新闻;1987年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 来守永;;低辐射剂量摄影放在脑海中的第一位[A];2010中华医学会影像技术分会第十八次全国学术大会论文集[C];2010年

2 袁建华;;降低辐射剂量任重道不远[A];2013年浙江省放射学学术年会论文集[C];2013年

3 郑晖;;数字影像质量与如何控制受检者辐射剂量的思考[A];2009中华医学会影像技术分会第十七次全国学术大会论文集[C];2009年

4 郁鹏;付光新;王雷;燕树林;尉可道;刘澜涛;王建超;程玉玺;;介入诊疗中第一术者可控参数对其辐射剂量影响的测定与评价[A];2009中华医学会影像技术分会第十七次全国学术大会论文集[C];2009年

5 张福君;卓水清;陈林;张亮;赵明;刘健;李奎;郑庆生;王琰;;~(125)Ⅰ放射性粒子植入术后患者周围辐射剂量的监测与防护[A];第四届中国肿瘤学术大会暨第五届海峡两岸肿瘤学术会议论文集[C];2006年

6 张福君;卓水清;陈林;张亮;赵明;郑庆生;王琰;焦德超;;125I放射性粒子植入术后患者周围辐射剂量的监测与防护[A];中国(第七届)肿瘤微创治疗学术大会暨世界影像导引下肿瘤微创治疗学会成立筹备大会论文汇编[C];2011年

7 路春兰;;介入放射学在小儿先天性心脏病诊断治疗中的辐射剂量调查[A];2010中华医学会影像技术分会第十八次全国学术大会论文集[C];2010年

8 廖大富;;放射介入性检查工作人员之辐射剂量评估[A];2010中华医学会影像技术分会第十八次全国学术大会论文集[C];2010年

9 张翼;宋少娟;;基于数字化影像的病人辐射剂量监控方法[A];2009中华医学会影像技术分会第十七次全国学术大会论文集[C];2009年

10 赵永霞;黄桦;刘笑飞;;三种乳腺X线摄影系统影像质量和辐射剂量的比较[A];中华医学会第十八次全国放射学学术会议论文汇编[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 人民医院 綦维维　华东医院 王鸣鹏 江苏省人民医院 刘伟;优化扫描方案 合理控制辐射[N];中国医药报;2010年

2 武汉大学人民医院副研究员 罗照春;避免滥用CT 减少患癌几率[N];保健时报;2010年

3 记者 汤江峰;CT滥用:癌魔悄悄逼近[N];大众卫生报;2009年

4 本报记者 操秀英;核，其实就在身边[N];科技日报;2014年

5 记者 李学华;南非公布核电站辐射泄漏调查结果[N];科技日报;2010年

6 记者 卞晨光;儿童用CT扫描辐射剂量可能过高[N];科技日报;2010年

7 本报记者 赵家新 通讯员 彭健 沈益;监测辐射剂量，把放射源管在“眼皮底下”[N];人民公安报;2014年

8 本报记者 衣晓峰　通讯员 冯宇曦;日常生活如何防辐射[N];中国中医药报;2011年

9 记者 张旭;GE推出世界首款宝石能谱CT[N];中国医药报;2009年

10 刘昆;莫让X线检查伤害儿童[N];大众卫生报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 刘洋;基于可视中国人体素数据的内辐射剂量研究[D];华中科技大学;2011年

2 孙文娟;基于数字人体的程式化模型和曲面模型构建及外辐射剂量研究[D];华中科技大学;2012年

3 张殿星;胸部数字化体层融合的辐射剂量研究与对肺内小结节探查的应用评价[D];山东大学;2012年

4 姚青山;非人类物种辐射剂量评估方法研究[D];中国原子能科学研究院;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 汪海燕;~(125)I对兔喉组织放射性损伤及周围辐射剂量的实验研究[D];暨南大学;2012年

2 师勤莹;心血管介入诊疗术者站立区域辐射剂量的测量与分析[D];山西医科大学;2014年

3 金雯雯;外周血淋巴细胞中谷胱甘肽含量变化与辐射剂量的相关性研究[D];安徽医科大学;2014年

4 高翠翠;步进式轴扫用于降低腰椎CT扫描辐射剂量的研究[D];山东中医药大学;2012年

5 洪璇阳;低辐射剂量扫描序列组合在头颈部CT减影血管造影中的可行性研究[D];南方医科大学;2014年

6 郭璐;核电站个人辐射剂量采集及监控管理系统设计[D];成都理工大学;2012年

7 邓云鹏;冠状动脉造影术辐射计量研究[D];河北医科大学;2012年

8 李志明;常规CT检查辐射剂量的探讨[D];浙江大学;2009年

9 章辉庆;128层螺旋CT低辐射剂量全脑灌注成像的可行性及临床应用研究[D];安徽医科大学;2014年

10 陈斌;多层螺旋CT图像质量评价与辐射剂量控制的临床应用研究[D];第一军医大学;2006年

  本文关键词：无线自组网辐射剂量监测系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：317666