专利名称：区域环境电磁辐射水平监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电磁辐射环境监测技术领域，具体涉及ー种能够快速、高效完成区域环境电磁辐射水平监测的系统。
背景技术：
随着社会经济和科技的发展，电磁辐射源的数量也在不断増加，特别是移动通信基站的数量增长迅速。到2011年底，广东省境内有超过50000个基站，平均每3. 6km2就有I个基站，在城市人口密集区可达到每O. 09km2就有I个基站。1999年5月，国家环保总局将电磁辐射污染列为继大气污染、水污染和噪声污染之后的第4大污染。国内相关单位在20世纪80年代后相继开展了电磁辐射水平的调查和研究，但这些监测主要针对单个电磁辐射源，以点为主，对城市区域内大量电磁辐射源分布而产生的面的影响研究较少。针对城市区域内电磁辐射源特别是移动通信基站具有数量多、分布广、影响面大的特点，有必要开 发ー套能快速、高效、全面地对区域环境电磁辐射水平进行监测和分析的系统。
发明内容本实用新型的目的在于针对区域电磁辐射源的特点和相关电磁辐射监测技术的要求，提供ー套快速、高效、点面结合的区域环境电磁辐射水平监测系统。为实现上述目的，本实用新型区域环境电磁辐射水平监测系统，包括低频段测试天线、高频段测试天线、天线分配器、测试接收机、综合场强探头、综合场强分析仪、GPS全球定位接收器、エ业控制计算机和车载供电系统，低频段测试天线和高频段测试天线的信号分别经天线分配器输入测试接收机，该测试接收机受エ业控制计算机控制并向其传送测量数据，エ业控制计算机输出控制信号至天线分配器，控制低频段测试天线和高频段测试天线之一与测试接收机连通，综合场强探头与综合场强仪连接，该综合场强仪再与エ业控制计算机连接，受エ业控制计算机控制井向其传送测量数据，GPS全球定位接收器与エ业控制计算机连接，受エ业控制计算机控制井向其传送经纬度数据，外接电经车载供电系统分别向エ业控制计算机、测试接收机、天线分配器和综合场强分析仪供电。还包括天线馈线避雷器，分别设置在低频段测试天线、高频段测试天线与天线分配器之间。还包括电源避雷器，设置在外接电与车载供电系统之间。所述外接电为市电、蓄电池组或汽车发电机输出电。所述低频段测试天线优选20kHZ-30MHZ测试天线，高频段测试天线优选20MHz-3GHz测试天线，还包括连接天线分配器的预留测试天线接ロ，便于需要时接入所需天线。所述综合场强探头优选100kHz-3GHz综合场强探头，所述测试接收机优选9kHz-3GHz测试接收机。在一种实施方式中，所述低频段测试天线、高频段测试天线、综合场强探头和GPS全球定位接收器设于系统载车车顶的车顶安装平台，所述综合场强分析仪设于系统载车内ー侧，所述エ业控制计算机、测试接收机、天线分配器和车载供电系统依次设置在机柜内，该机柜设于系统载车内ー侧。本实用新型区域环境电磁辐射水平监测系统，其中エ业控制计算机安装有车载系统集成调查软件。车载系统集成调查软件的功能主要有电磁辐射监测、分析、数据统计、地图控制、地理属性、管理几大功能�？�。(I)系统运行环境硬件支撑环境为CPU P4 2G以上，RAM 1G，硬盘80G以上；软件支撑环境Windows 2000+SP4，数据库管理系统SQLSERVER2000 ;Client 软件SQL SERVER 2000 Client 端软件，SQL SERVER 2000 ODBC 接ロ驱动程序；地图环境=MapX 5. O。(2)监测�？楣δ�:此�？橹饕墙馐越邮栈妥酆铣∏糠治鲆堑牟饬渴菔凳钡叵允竞痛嬷�。测试接收机可以完成一般频谱仪的功能电平测量、频率測量、频段测量(频段扫描)、频谱分析、时域分析，通过控制软件可以进行自动任务测量，用户可以根据需要设置开始和结束測量时间以及测量类型，测试接收机根据用户的设置自动启动、停止和记录。综合场强分析仪通过光纤将测量数据实时传送给エ业控制计算机，测 量时间间隔可达毎秒I个数据，エ业控制计算机将測量数据与GPS定位数据同时存贮。(3)统计数据�？�:此�？橹饕窃谝瞧鳒y量后对测量数据进行统计分析，能够让用户清晰的了解某一区域的电磁辐射分布情況。用户可以在地图上选择一定网格大小的(可任意设定，对在城市一般为500mX500m)区域并设置測量时间段以及测量类型而得到需要的统计数据，最終生成包含有网格编号、最大值、最小值、均值、均方根值等信息的统计报表。(4) 析预测樽块此樽块功能主要通过理论预测樽式(自由空间和Okumuta-Hata模式等)和电磁辐射源的各项技术參数，计算出电磁辐射源周围环境电磁辐射水平的空间分布。此�？榧瓤啥缘ジ龇湓唇性げ夥治觯挚啥郧蚰诘亩喔龇湓唇屑扑�、分析、叠加。(5) 理信息系统(GIS)、可视化樽块:包括实测数据和预测数据可视化两部分，实测数据部分通过对综合场强分析仪和GPS全球定位接收器获得的区域測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顔色半透明地覆盖在数字地图上。预测数据可视化部分利用各电磁辐射源的经纬度在地图上定位后，将预测结果以等值线和不同的顔色半透明地覆盖在数字地图上。(6)地图属件樽块此樽块主要是在地图上讲行相关地理信息的操作，包括在地图的放大、縮小、地图全览、定位、图层管理、地图导航、距离測量、面积大小測量、方位角測量、地形剖面分析、地名查询等功能。(7)可视化结果大图打印与输出樽块一般软件只支持所见即所得的打印和输出模式，对数字地图会出现放大后看见细节看不到全局或缩小后看见全局看不到细节的矛盾。为了解决这ー矛盾，实现对可视化结果的大图输出和打印，此�？橥ü筇ǚ糯笥肟墒踊扑�、分析同时进行的方式，可对当前选定的全局视图进行放大16倍的操作，达到全局与细节均可同步打印与输出的效果。(8)管理樽块此樽块主要是对电磁辐射源数据和测量数据进行导入、导出、备份和对软件系统进行日常的管理和维护，包括用户管理、日志管理、系统參数管理等。本实用新型是ー种集成运用综合场强测量、频谱分析、GPS、GIS技术的车载区域环境电磁辐射水平监测系统。该系统是国内首个区域环境电磁辐射水平监测系统，能够快速、高效地完成区域电磁辐射水平调查，可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)规划提供基础数据。本实用新型已成功应用于广东省21个地级城市区域电磁辐射水平调查、佛山市移动通信基站规划，取得了良好的效果。
图I是本实用新型实施例的结构示意图。图中1. 20MHz-3GHz 测试天线，2. 20kHz_30MHz 测试天线，3. 100kHz-3GHz 综合场强探头，4.综合场强分析仪，5. GPS全球定位接收器，6.车顶安装平台，7.エ业控制计算机，8.9kHz-3GHz测试接收机，9.机拒，10.天线分配器，11.市电供电接头，12.蓄电池组，13.汽车发电机开关，14.电源避雷器，15.车载供电系统，16.预留测试天线接ロ，17.天线馈线避雷器，18.系统载车(商务车或面包车)。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。如图I所示，本实用新型实施例区域环境电磁辐射水平监测系统，包括20kHz-30MHz测试天线、20MHz_3GHz测试天线、预留测试天线接ロ、天线馈线避雷器、天线分配器、9kHz-3GHz测试接收机、100kHz-3GHz综合场强探头、综合场强分析仪、GPS全球定位接收器、エ业控制计算机、车载供电系统和电源避雷器。天线馈线避雷器分别设置在20kHz_30MHz测试天线、20MHz_3GHz测试天线与天线分配器之间，预留测试天线接ロ连接天线分配器，20kHz-30MHz测试天线、20MHz_3GHz测试天线的信号分别经天线分配器输入9kHz-3GHz测试接收机，该测试接收机受エ业控制计算机控制并向其传送测量数据，エ业控制计算机输出控制信号至天线分配器，控制20kHz-30MHz测试天线、20MHz_3GHz测试天线、预留测试天线接ロ之一与测试接收机连通。100kHz-3GHz综合场强探头与综合场强仪连接，该综合场强仪再与エ业控制计算机连接，受エ业控制计算机控制并向其传送测量数据，GPS全球定位接收器与エ业控制计算机连接，受エ业控制计算机控制并向其传送经纬度数据，外接电为市电、蓄电池组或汽车发电机输出电，经车载供电系统分别向エ业控制计算机、测试接收机、天线分配器和综合场强分析仪供电，电源避雷器设置在外接电与车载供电系统之间。20MHz-3GHz测试天线、20kHz_30MHz测试天线通过专用电缆连接到天线分配器，天线分配器再通过专用电缆与9kHz-3GHz测试接收机连接，该测试接收机通过GPIB接ロ或LAN接ロ及相关数据传输电缆与エ业控制计算机连接，天线分配器预留其它测试天线接ロ，便于需要时接入所需天线，天线分配器通过RS232数据传输电缆与エ业控制计算机连接，20kHz-30MHz测试天线、20MHz_3GHz测试天线不用时均可放倒。100kHz_3GHz综合场强探头通过专用电缆与综合场强仪连接，综合场强仪再通过光纤及光电转换头与エ业控制计算机连接，100kHz-3GHz综合场强探头不用时可拆卸。GPS全球定位接收器通过数据传输电缆与エ业控制计算机连接。车载供电系统包括依次串联的2000VA在线机架式UPS电源、DC12V转AC220V逆变器、电源控制器和线路保护器，具备提供三种供电方式的能力，市电供电、蓄电池组供电、汽车发电机结合逆变器供电，三种供电方式相互结合，互为补充。系统载车，可用商务车或面包车，行驶时，使用蓄电池组或汽车发电机通过车载供电系统分别向エ业控制计算机、测试接收机、天线分配器、综合场强分析仪供电，系统载车停驶时，可使用市电通过车载供电系统供电。 20kHz-30MHz测试天线、20MHz_3GHz测试天线、100kHz_3GHz综合场强探头和GPS全球定位接收器设于系统载车车顶的车顶安装平台，综合场强分析仪设于系统载车内一侦牝エ业控制计算机、9kHz-3GHz测试接收机、天线分配器和车载供电系统依次设置在机柜内，该机柜设于系统载车内ー侧。在进行区域电磁辐射水平监测时，接通电源并开机，打开车载系统集成调查软件，调入拟调查区域的数字地图，选定调查区域和调查网格的大�。莸鞑橥竦拇笮『颓虻绱欧浞植记榭�(如果有)规划系统载车的监测行进路线。打开综合场强调查模式，载车以时速小于30km进入调查区域进行调查，这时综合场强仪的測量时间间隔为每秒I个数据，エ业控制计算机将測量数据与GPS定位数据同时存贮，并会自动归纳与统计网格内的 数据。调查工作初歩完成后，打开地理信息系统(GIS)、可视化模块，将调查结果按设定的网格大小进行分析，将分析结果以不同的顔色半透明地覆盖在数字地图上，如有遗漏，可进行补测；当发现有超过管理目标值或需要特别关注的网格出现时，需将系统载车开到相关的网格，打开频谱分析模式，根据测量对象的频率范围，通过天线分配器选定拟用天线后进行測量，分析网格内各种电磁辐射源的频率分布及其电磁辐射水平，给出分析结果和相关图谱，确定主要电磁辐射源及其贡献率。以上工作完成后，通过统计与分析�？椋砂型癖嗪�、最大值、最小值、均值、均方根值等信息的统计报表以及重点关注(或超过管理目标的)网格内各种电磁辐射源的频率分布及其电磁辐射水平；通过地理信息系统(GIS)、可视化�？椋治鼋峁圆煌念喩胪该鞯馗哺窃谑值赝忌希煌ü笸即蛴∮胧涑瞿？椋蛴∠晗付暾那蚧肪车绱欧渌椒植纪�。
权利要求1.区域环境电磁辐射水平监测系统，其特征在于包括低频段测试天线、高频段测试天线、天线分配器、测试接收机、综合场强探头、综合场强分析仪、GPS全球定位接收器、エ业控制计算机和车载供电系统，低频段测试天线和高频段测试天线的信号分别经天线分配器输入测试接收机，该测试接收机受エ业控制计算机控制并向其传送测量数据，エ业控制计算机输出控制信号至天线分配器，控制低频段测试天线和高频段测试天线之一与测试接收机连通，综合场强探头与综合场强仪连接，该综合场强仪再与エ业控制计算机连接，受エ业控制计算机控制井向其传送测量数据，GPS全球定位接收器与エ业控制计算机连接，受エ业控制计算机控制井向其传送经纬度数据，外接电经车载供电系统分别向エ业控制计算机、测试接收机、天线分配器和综合场强分析仪供电。
2.根据权利要求I所述的监测系统，其特征在于还包括天线馈线避雷器，分别设置在低频段测试天线、高频段测试天线与天线分配器之间。
3.根据权利要求I所述的监测系统，其特征在于还包括电源避雷器，设置在外接电与车载供电系统之间。
4.根据权利要求I或3所述的监测系统，其特征在于所述外接电为市电、蓄电池组或汽车发电机输出电。
5.根据权利要求I或2所述的监测系统，其特征在于所述低频段测试天线为20kHz—30MHz测试天线，高频段测试天线为20MHz — 3GHz测试天线。
6.根据权利要求5所述的监测系统，其特征在于还包括连接天线分配器的预留测试天线接ロ。
7.根据权利要求I所述的监测系统，其特征在于所述综合场强探头为100kHz-3GHz综合场强探头。
8.根据权利要求I所述的监测系统，其特征在于所述测试接收机为9kHz-3GHz测试接收机。
9.根据权利要求I所述的监测系统，其特征在于所述低频段测试天线、高频段测试天线、综合场强探头和GPS全球定位接收器设于系统载车车顶的车顶安装平台，所述综合场强分析仪设于系统载车内ー侧，所述エ业控制计算机、测试接收机、天线分配器和车载供电系统依次设置在机柜内，该机柜设于系统载车内ー侧。
专利摘要区域环境电磁辐射水平监测系统，包括测试天线、天线分配器、测试接收机、综合场强探头、综合场强分析仪、GPS全球定位接收器、工业控制计算机和车载供电系统，测试天线的信号经天线分配器输入测试接收机，该测试接收机受工业控制计算机控制并向其传送测量数据，工业控制计算机输出控制信号至天线分配器，控制测试天线与测试接收机连通，综合场强探头与综合场强仪连接，该综合场强仪再与工业控制计算机连接，GPS全球定位接收器与工业控制计算机连接，外接电经车载供电系统供电。本实用新型能够快速、高效地完成区域环境电磁辐射水平调查，可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)规划提供基础数据。
文档编号G01R29/08GK202453427SQ20122004608
公开日2012年9月26日 申请日期2012年2月13日 优先权日2012年2月13日
发明者刘宝华, 周睿东, 宁健, 廖建华, 杨旭富 申请人:广东省环境辐射监测中心
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