一种远程控制的抗干扰车载电磁辐射监测系统

文档序号:434751 发布日期:2021-12-24 浏览:1次 >En<

阅读说明:本技术 一种远程控制的抗干扰车载电磁辐射监测系统 (Remote control&#39;s anti-interference on-vehicle electromagnetic radiation monitoring system ) 是由 周睿东 郑春秋 廖建华 赵元林 陈坚剑 王勇 于 2020-06-23 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种远程控制的抗干扰车载电磁辐射监测系统,涉及环境电磁辐射监测领域,所述系统包括设置于电磁车顶部的厢体设备安装载体,安装设置于厢体设备安装载体内的第一电磁辐射综合场强仪、选频式电磁辐射分析仪;与第一电磁电磁辐射综合场强仪、选频式电磁辐射分析仪通信连接的控制器,所述系统还包括与控制器通信连接的远端服务器;折叠存储于厢体设备安装载体内的盲点补测系统,所述盲点补测系统与远程服务器通信连接。本发明能够快速、高效、准确地完成区域电磁辐射水平调查,为区域移动通信基站环境影响评价、基站共建共享、城市无线电规划部署提供数据依据。(The invention provides a remote-control anti-interference vehicle-mounted electromagnetic radiation monitoring system, which relates to the field of environmental electromagnetic radiation monitoring and comprises a carriage equipment installation carrier arranged at the top of an electromagnetic vehicle, a first electromagnetic radiation comprehensive field intensity meter and a frequency-selecting type electromagnetic radiation analyzer which are arranged in the carriage equipment installation carrier; the system comprises a first electromagnetic radiation comprehensive field intensity meter, a frequency-selecting type electromagnetic radiation analyzer, a controller and a remote server, wherein the controller is in communication connection with the first electromagnetic radiation comprehensive field intensity meter and the frequency-selecting type electromagnetic radiation analyzer; the blind spot additional testing system is stored in the compartment body equipment installation body in a folding mode and is in communication connection with the remote server. The method can quickly, efficiently and accurately finish regional electromagnetic radiation level investigation, and provides data basis for regional mobile communication base station environment influence evaluation, base station co-construction and sharing and urban radio planning and deployment.)

一种远程控制的抗干扰车载电磁辐射监测系统

技术领域

本发明涉及环境电磁辐射监测领域,特别是涉及一种远程控制的抗干扰车载电磁辐射监测系统。

背景技术

随着通讯技术的快速发展,5G移动通信技术走向应用,“万物互联”和人工智能进一步发展,为人们的生活提供了非常大的便利,人们的生活逐步跨入到高速无线通讯的时代。在即将到来的5G移动通信网络中,超密集异构网络成为5G网络提高数据流量的关键技术,其主要特征即移动通信基站的数量急速增长,高速数据传输技术的普及也伴随着需要架设越来越多的移动通信基站。

为了解决城市区域内的电磁环境辐射问题特别是移动通信基站数量多、分布广、影响面大的问题,本发明提供了一种快速、抗干扰、远程控制的车载电磁辐射监测系统,对区域环境电磁辐射水平进行全面的监测,对电磁辐射热点进行全面的分析,以确定辐射热点的位置及其来源。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种远程控制的抗干扰车载电磁辐射监测系统,能够在电磁监测车辆行进过程中实时进行电磁辐射巡查式测量,从而快速的获得较大区域的环境电磁辐射水平分布;在定点热点分析时,不需要现场架设电磁辐射监测设备即可进行实时分析、读取、存储;除了能够快速地对区域内的电磁环境辐射水平进行监测,还能够结合GPS全球定位数据和GIS数字地图数据,将现场测试结果和预测结果以不同的半透明的颜色图层非常直观的覆盖在GIS数字地图上,形成区域电磁辐射水平分布地图,使得电磁环境辐射信息真正被公众易于认知和理解。

本发明提供一种远程控制的抗干扰车载电磁辐射监测系统,所述系统包括设置于电磁车顶部的厢体设备安装载体,安装设置于厢体设备安装载体内的第一电磁辐射综合场强仪、选频式电磁辐射分析仪;与第一电磁辐射综合场强仪、选频式电磁辐射分析仪通信连接的控制器,所述系统还包括与控制器通信连接的远端服务器;

所述第一电磁辐射综合场强仪用于测试区域空间环境的电磁辐射信号,并且对电磁辐射信号进行综合场强处理,输出电磁辐射综合场强数据;

所述选频式电磁辐射分析仪用于测试区域空间环境的电磁辐射信号,并且对电磁辐射信号进行热点分析处理,输出热点区域的各频段贡献分布情况数据;

所述控制器用于接收电磁辐射综合场强数据、热点区域的各频段贡献分布情况数据,并且对测试数据进行分析、本地存储后与GPS全球定位数据、GIS数字地图数据整合后同步上传到远程服务器;

所述远程服务器用于远程调取和存储测试数据,依据GIS数字地图数据,预先规划好测试路径,并且进行远程启停控制;

所述系统还包括用于系统供电的移动电源系统。

于本发明的一实施例中,所述系统还包括安装设置于厢体设备安装载体内的温控系统,所述温控系统包括多个用于温度数据采集的温度传感器;与温度传感器通信单元通信连接,用于将温度数据传输到控制器的温度信号采集装置;与控制器通信连接,用于散热控制的联动继电器;与联动继电器通信连接,用于散热的散热风扇。

于本发明的一实施例中,所述系统还包括折叠存储于厢体设备安装载体内的盲点补测系统,所述盲点补测系统用于电磁辐射测试的盲点补测;所述盲点补测系统与云端服务器通信连接;所述盲点补测系统包括第二电磁辐射综合场强仪,与第二电磁辐射综合场强仪电连接的盲点补测数据处理和传输单元。

于本发明的一实施例中,所述系统还包括安装设置于厢体设备安装载体内的GPS全球定位接收器,所述GPS全球定位接收器与控制器通信连接。

于本发明的一实施例中,所述控制器内置有无线数据收发装置。

于本发明的一实施例中,所述无线数据收发装置包括GPRS无线通信模块、4G无线通信模块、5G无线通信模块、WiFi无线通信模块以及蓝牙无线通信模块。

于本发明的一实施例中,所述第一电磁辐射综合场强仪和选频式电磁辐射分析仪与厢体设备安装载体的安装设置处铺设有吸波抗干扰材料。

于本发明的一实施例中,所述厢体设备安装载体采用流线形设置。

于本发明的一实施例中,所述控制器内设置有车载辐射监测系统软件,所述车载辐射监测系统软件用于对电磁辐射数据进行实测分析和预测分析,并且将实测分析数据和预测分析数据以网格、等值线、半透明图层的形式覆盖于GIS数字地图,生成区域电磁辐射水平分布地图。

如上所述,本发明的一种远程控制的抗干扰车载电磁辐射监测系统,具有以下有益效果:

1.本发明能够快速、高效、准确地完成区域电磁辐射水平调查,为区域移动通信基站环境影响评价、基站共建共享、城市无线电(移动通信基站)规划部署提供数据依据。

2、在电磁车行驶的过程中能够实时进行远程或跟车仪表的控制与监测,无需停车人工手动将第一电磁辐射综合场强仪取出进行测试,操作简单。

2、在电磁车到达监测点时,车辆无需停靠,随行随测,提高效率;

3、控制器内置无线AP,当进行就地测量时,可建立无线局域网络,通过无线连接直接对测试进行操作;并且控制器内置无线数据收发装置,远在监控中心的测试人员,可通过远端服务器直接对测试进行操作。

附图说明

图1显示为本发明实施例中公开的远程控制的抗干扰车载电磁辐射监测系统的系统框图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1,本发明提供一种远程控制的抗干扰车载电磁辐射监测系统,包括设置于电磁车顶部的厢体设备安装载体,安装设置于厢体设备安装载体上的第一电磁辐射综合场强仪、选频式电磁辐射分析仪、温控系统,与第一电磁辐射综合场强仪、选频式电磁辐射分析仪、温控系统通信连接的控制器。

折叠存储于厢体设备安装载体内的盲点补测系统,所述盲点补测系统包括第二电磁辐射综合场强仪,与第二电磁辐射综合场强仪电连接的盲点补测数据处理和传输单元;所述盲点补测系统是对电磁车无法到达的探测区域进行补充测量,可独立完成补测工作,数据存储到本地数据库,并支持上传至远端服务器;所述盲点补测系统采用小型移动载体,通过固定支架安装第二电磁辐射综合场强仪和盲点补测数据处理和传输单元。

具体的,所述第一电磁辐射综合场强仪包括探头和主机;探头用于探测区域空间环境的电磁辐射信号,并且将电磁辐射信号经过数据线缆传输到主机;主机用于接收电磁辐射信号,并且对电磁辐射信号进行综合场强处理后输出电磁辐射综合场强数据。

具体的,所述选频式电磁辐射分析仪也包括探头和主机;探头用于探测区域空间环境的电磁辐射信号,并且将电磁辐射信号经过数据线缆传输到主机;主机用于接收电磁辐射信号,并且对电磁辐射信号进行频段分析和频点分析后输出热点区域的各频段贡献分布情况数据。

具体的,所述温控系统包括多个温度传感器、温度信号采集装置、联动继电器以及散热风扇;用于检测厢体设备安装载体内部的温度信息,并且将温度信号通过温度信号采集装置传输到控制器;控制器判断温度是否达到预设阀值,如果达到预设阀值,则输出温度控制信号到联动继电器,通过联动继电器控制散热风扇进行散热,以提高系统探测精度。

具体的,所述控制器用于接收电磁辐射综合场强数据和热点区域的各频段贡献分布情况数据,并且对测试数据进行分析、本地存储后将数据与GPS全球定位数据和GIS数字地图数据整合后同步上传到远程服务器;其中,所述控制器是一台计算机,或者是一台与数据采集仪连接一台计算机,内置有无线数据收发装置;并且控制器与第一电磁辐射综合场强仪、选频式电磁辐射分析仪之间通过有线方式进行通信连接;其中,所述无线数据收发装置包括GPRS无线通信模块、4G无线通信模块、5G无线通信模块、WiFi无线通信模块以及蓝牙无线通信模块等。

具体的,所述远程服务器用于远程调取和存储数据,依据GIS数字地图数据,预先规划好测试路径,并且实现启停控制操作。

具体的,所述移动电源系统用于系统供电,移动电源系统采用大容量锂电池电源,AC220V输入,DC19V、DC12V输出,能够保障连续20小时以上的测试;并且移动电源系统采用模块化可拆卸设计,方便取下充电;通过移动电源系统进行供电,能够节约成本,并且操作便利。

所述厢体设备安装载体内还包括GPS全球定位接收器,所述GPS全球定位接收器与控制器通信连接;用于获取电磁车的地理位置信息,并且将地理位置信息发送至控制器;便于控制器实时采集并显示地理位置信息。

具体的,电磁车的厢型设备安装载体内探头安装部位安装有吸波抗干扰材料,当探测区域空间环境的电磁辐射信号入射的电磁波到达厢型设备安装载体内,被吸波材料吸收,减小甚至消除电磁波的反射,从而减小甚至消除电磁车车顶金属体对第一电磁辐射综合场强仪、选频式电磁辐射分析仪的电磁检测的影响。

其中,空间中的探测区域空间环境的电磁辐射信号,例如:基站从高处发出的电磁辐射信号,先到达第一电磁辐射综合场强仪、选频式电磁辐射分析仪的探头位置,然后到达电磁车车顶平面,如果电磁车顶平面是金属体,则会反射电磁波,这时探头位置检测到的电磁辐射信号就是入射的电磁辐射信号与反射电磁辐射信号的叠加。而第一电磁辐射综合场强仪、选频式电磁辐射分析仪需要测试的是基站直接发射过来的发射过来的电磁辐射信号,反射电磁辐射信号会导致测量的误差,因此,为了减小或者消除反射的反射电磁辐射信号,因此,设有吸波抗干扰材料,会吸收入射的反射电磁辐射信号,使得反射的反射电磁辐射信号强度下降幅度大于20dB。

具体的,所述控制器安装设置有车载辐射监测系统管理软件,所述车载辐射监测系统管理软件包括文件控制模块、地图控制模块、项目管理模块、电磁监测模块、数据分析模块、分析预测模块、GIS数字地图可视化模块、可视化打印与输出模块、系统管理模块;

所述文件控制模块主要应用于测试数据的管理控制,包括测试数据导出、本地数据上传至远端服务器;

所述地图控制模块主要应用于电磁辐射监测项目的地图控制和管理,包括地图模式切换、城市搜寻定位以及测试区域等;此模块主要用于在GIS数字地图上进行相关地理信息的操作;

所述项目管理模块主要应用于电磁辐射监测项目新建和管理,对电磁辐射监测项目内容进行归档,便于管理和查询;

所述电磁监测模块主要是对第一电磁辐射综合场强仪和选频式电磁辐射分析仪进行测试控制操作,包括综合测量、频段测量、频点分析以及历史测试回放;选频式电磁辐射分析仪可以完成一般的频谱分析功能:电平测量、频率测量、频段测量(频段扫描)、频谱分析、时域分析;第一综合场强分析仪通过数据线缆将测量数据实时传送给控制器,测量时间间隔可达每秒1个数据,控制器将测量数据与GPS定位数据同时匹配存贮;

所述数据分析模块主要是对测试数据进行统计分析,能够让用户清晰的了解某一区域的电磁辐射信号辐射分布情况;用户可以在GIS数字地图上选择一定网格大小的(可任意设定,对在城市一般为500m×500m)区域并设置测量时间段以及测量类型而得到需要的统计数据,最终生成包含有网格编号、最大值、最小值、平均值等信息的统计报表;

所述分析预测模块主要通过理论类推模式和探测区域空间环境的电磁辐射信号的各项技术参数,计算出探测区域磁辐射信号的空间分布;并且可以对单个探测区域进行预测分析,同时可以对探测区域内的多个辐射源进行计算、分析、叠加;

所述GIS数字地图可视化模块用于实测数据和预测数据可视化处理,实测数据部分通过对第一电磁辐射综合场强仪和GPS全球定位接收器获得的区域测量数据按一定的网格大小进行分析后,将分析结果以不同的颜色图层半透明地覆盖在GIS数字地图上;预测数据可视化是利用各电磁辐射源的经纬度在GIS数字地图上定位后,将预测结果以等值线和不同的颜色图层半透明地覆盖在GIS数字地图上。

所述可视化打印与输出模块通过放大与可视化计算、分析同时进行的方式,可以对当前选定的全局视图进行放大的操作,达到全局与细节均可同步打印与输出的效果;

所述系统管理模块主要是进行用户管理、日志管理、数据清理、设备校准、电源与温控管理、服务表管理以及参数设置。

所述远程控制的抗干扰车载电磁辐射监测系统的工作原理如下:

(1)在电磁车正常行驶或者停止过程中,通过第一电磁辐射综合场强仪、选频式电磁辐射分析仪实时获取电磁辐射测试数据,并且将电磁辐射测试数据通过数据线传输到控制器;

(2)控制器同步采集GPS全球定位接收器采集的电磁车的定位信息后将采集的电磁辐射测试数据和GPS定位信息进行整合,再配合GIS数字地图数据,形成一个总的传输数据存储到并发送至远端服务器进行显示,从而使得监控中心的工作人员可以进行监控和控制;

(3)对于电磁车无法到达的探测区域,可以通过盲点补测系统进行补充测量,并且将补测的电磁辐射测试数据通过数据线传输到上传至远端服务器进行显示。

综上所述,所述远程控制的抗干扰车载电磁辐射监测系统具有以下优点:

1.第一电磁辐射综合场强仪和选频式电磁辐射分析仪的探头和主机、控制器、移动电源系统、温控系统均采用分隔式设计,避免控制器等对电磁辐射测试的影响;同时对厢型设备安装载体内部空间进行科学均匀的功能区域划分。

2.在第一电磁辐射综合场强仪和选频式电磁辐射分析仪的探头安装部位设置吸波抗干扰材料,有效屏蔽多种测量干扰因素,保障测量结果数据精确、真实。

3.采用完整模块的化的移动电源系统对第一电磁辐射综合场强仪、选频式电磁辐射分析仪、控制器以及温控系统供电,供电效果较好。

4.将设备设置在厢型设备安装载体内,厢型设备安装载体作为独立模块装置于电磁车车顶,与电磁车的车内无电连接,因此,可适配各种车辆,且无须对车辆进行改造。

5.配置GPS全球定位接收器,控制器实时采集GPS信息,获取电磁车的定位信息,得到电磁车当前位置,与电磁辐射源的位置关系(包括距离、方位等,行进速度),可用于研究及展示电磁辐射源的空间分布情况。

6.控制器内置GIS数字地图系统,配合GPS全球定位接收器,可以呈现平面直读式的测试结果数据和测试过程,有助于测试路径规划。

7.系统能够探测环境电磁辐射综合场强的区域分布,还包括选频分析功能可反馈出电磁波信号的频率、强度以及方位等,覆盖时域测试和频域测试,其频域分析功能可用于分析热点区域的频率分布以及各通信运营商频段贡献率等。

8.系统采用模块化设计,可使其在非测试状态时,从电磁车上拆下并置于实验室室内,避免置于室外造成的老化和设备性能减退。

9.盲点补测系统可补充测试电磁车无法到达的狭小、受限场所,以对城市或区域电磁辐射测试进行完整性的补充。

10.在电磁车行驶的过程中能够实时进行连续监测,无需人工手动将第一电磁辐射综合场强仪、选频式电磁辐射分析仪拿出电磁车外的,高效简单,也保障行车安全。

11.在电磁车到达监测点时,无需要工作人员现场架设选频式电磁辐射分析仪即可进行电磁波信号的实时分析(即实现了车辆行驶的过程中的实时频谱分析监测),大大提高效率。

12.在监控中心进行远程监测,可以从车载辐射监测系统管理软件中就GIS数字地图数据进行测试路径规划,有效减轻监测技术人员的工作强度。

13.厢体设备安装载体采用流线形设置,可以快速安装于电磁车的车顶上,常规车辆也可安装,且无需针对车辆做任何特殊改装。

所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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