一種電磁輻射測量網(wǎng)絡和輻射地圖繪制方法技術

電磁輻射是影響公眾的一個重要問題，長期以來，缺乏相關技術手段實時測量電磁輻射的空間和時間分布。本發(fā)明專利技術提出了一種電磁輻射測量網(wǎng)絡，它不同于現(xiàn)有技術，能夠結合物聯(lián)網(wǎng)技術，它能夠結合公共電磁輻射源的數(shù)據(jù)、輻射測量節(jié)點測量得到的射頻輻射數(shù)據(jù)，并結合電磁輻射傳播模型，利用物聯(lián)網(wǎng)技術和大數(shù)據(jù)處理技術繪制出射頻輻射地圖。一方面，輻射地圖的生成，依賴公開的公共電磁輻射源節(jié)點信息，以及長期以來研究得到的各種移動通信信道模型，同時需要大量的輻射測量點實時提供測量數(shù)據(jù)，最終，依靠中心監(jiān)控單元的大數(shù)據(jù)處理能力和相關算法，本發(fā)明專利技術的優(yōu)勢能夠很好的體現(xiàn)出來。該電磁輻射測量網(wǎng)絡生成的輻射地圖可以作為一種基礎資源提供給公眾。

A method for drawing electromagnetic radiation measurement network and radiation map

Electromagnetic radiation is an important issue affecting the public. For a long time, there is a lack of relevant technical means to measure the space and time distribution of electromagnetic radiation in real time. The invention provides an electromagnetic radiation measurement network, which is different from the existing technology, combined with networking technology, it can combine the public data sources of electromagnetic radiation, radiation RF radiation measurement node measurement data, and combined with the propagation of electromagnetic radiation model, draw the RF radiation map using Internet technology and data processing technology. On the one hand, the electromagnetic radiation map generation, public reliance on open source of radiation node information, and all kinds of mobile communication channel model is studied for a long time to get, also need a large number of radiation measurement real-time measurement data, finally, relying on large data center monitoring unit processing capacity and related algorithms, the advantages of the invention can be very good reflected. The radiation map generated by the electromagnetic radiation measurement network can be provided to the public as a basic resource.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種電磁輻射測量網(wǎng)絡和輻射地圖繪制方法
本專利技術涉及電磁輻射監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)處理領域，特別涉及一種能夠測量電磁輻射的網(wǎng)絡。
技術介紹
手機等無線通訊工具的出現(xiàn)較大的改變了人們的生活方式，然而電磁輻射的問題也一直伴隨在人類使用無線通訊工具的全過程中。當人們使用手機等設備時，手機會向移動基站傳送無線電波，而任何一種無線電波在向外發(fā)送的同時都會被人體吸收，從而改變人體組織，有可能對人體的健康帶來影響，這些電波就被稱為手機輻射。不僅僅手機存在輻射，人們進行無線上網(wǎng)時，wifi等無線發(fā)射芯片同樣會產(chǎn)生射頻的輻射，只是輻射頻段與手機不同。關于電磁輻射的危害問題，一直以來都有不同的意見。一些人認為，即使長年接收更大功率的非電離低頻率電波輻射，也不會對健康造成損害，例如，國內外的軍隊都有不少大功率電臺和雷達，其頻率覆蓋手機頻段，輻射功率比手機大成千上萬倍，大型天線就架設在樓頂上，工作人員長年在這種高強度輻射環(huán)境下工作，少有過某人因輻射而影響健康的報道。而另一些人卻認為，手機等無線通信工具的輻射問題正日益影響著人們的健康。例如，瑞典和德國的科學家曾經(jīng)說，手機的輻射可能會使人體組織升溫，從而增加使用者患上腦瘤的幾率。英國全國防輻射委員會上個月發(fā)表報告稱，越來越多的試驗結果證明，使用手機可能會對人體健康帶來損害[1-3]。雖然爭論不休，但是相關部門還是制定了電磁輻射的嚴格標準[4]，來防止無線設備的濫用。無論是何種觀點，大家還是希望了解電磁輻射的分布情況，以此來減輕被手機等設備輻射的心理壓力。盡管有一些專業(yè)性質的射頻輻射測量儀器，例如，德國Narda公司生產(chǎn)的NBM-550電磁輻射分析儀，但是實時測量大范圍的射頻輻射情況，需要一個完整的系統(tǒng)。為此，國內一些電磁輻射的企業(yè)研究了相關的網(wǎng)絡輻射測量技術。文獻[5]提供一種輻射探測系統(tǒng)，包括：至少一輻射探測器，至少一移動通信終端和至少一網(wǎng)絡服務器，其中，每個輻射探測器，與對應的移動通信終端通過無線或者有線進行連接，而每個移動通信終端和至少一網(wǎng)絡服務器通過無線網(wǎng)絡連接，每個輻射探測器通過對應的移動通信終端將輻射探測信號發(fā)送給至少一網(wǎng)絡服務器，以便進行輻射探測信號信息共享。結合物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，開展網(wǎng)絡輻射測量技術的研究是一個新興的課題，關于這方面的技術仍需要不斷探索。參考文獻：[1]RothmanKJ.Epidemiologicalevidenceonhealthrisksofcellulartelephones.Lancet.2000；356(9244)：1837-40[2]JoshuaE.Muscat，MarkG.Malkin，SethThompson，etal.HandheldCellularTelephoneUseandRiskofBrainCancer.JAMA.2000；284(23)：3001-3007[3]手機輻射導致大腦溫度升高的研究，趙志華，信息技術，2008年第8期[4]電磁輻射防護規(guī)定GB8702-88[5]專利名稱：一種輻射探測系統(tǒng)，申請?zhí)枺?01511023116.8，申請日：2015.12.28，申請人：廣州蘭泰勝輻射防護科技有限公司。
技術實現(xiàn)思路
：本專利技術提出了一種電磁輻射測量網(wǎng)絡，它不同于已有技術，它能夠結合公共電磁輻射源數(shù)據(jù)、輻射測量節(jié)點測量得到的射頻輻射數(shù)據(jù)，并結合電磁輻射傳播模型，利用物聯(lián)網(wǎng)技術和大數(shù)據(jù)處理技術繪制出射頻輻射地圖。該電磁輻射測量網(wǎng)絡包括如下構成，如圖1所示：中心監(jiān)控單元(101)，至少包含公共電磁輻射源信息，用來收集各類節(jié)點的輻射測量數(shù)據(jù)，并根據(jù)收集到特定頻段的輻射測量數(shù)據(jù)和電磁輻射傳播模型，推測出相關模型參數(shù)，繪制出某個區(qū)域的輻射地圖，即不同地點的輻射功率分布；通信網(wǎng)絡(102)，采用基礎通信網(wǎng)絡，用來連接中心監(jiān)控系統(tǒng)和位置固定輻射測量節(jié)點，構成低延時的通信系統(tǒng)；公共電磁輻射源節(jié)點(103)，在某一個區(qū)域中輻射達到一定量的輻射源，該輻射源通過通信網(wǎng)絡，連接中心監(jiān)控單元，實時報告輻射情況；位置固定輻射測量節(jié)點(104)，包含特定頻段的輻射測量裝置，用于測量所在位置的輻射，并連接中心監(jiān)控單元，將所測量電磁輻射數(shù)據(jù)發(fā)送到中心監(jiān)控單元；電磁輻射傳播模型(105)，用來表征某個頻段的電磁波在該區(qū)域的基本傳播規(guī)律。除了位置固定輻射測量節(jié)點外，系統(tǒng)可以根據(jù)需要增加位置可變輻射測量節(jié)點(106)。位置可變輻射測量節(jié)點，包含特定頻段的輻射測量裝置和定位裝置，用于測量所在位置的輻射，其位置可以由定位系統(tǒng)確定，并通過無線通信方式將信息發(fā)送至位置固定輻射測量節(jié)點，或者通過無線通信方式將信息直接發(fā)送至中心監(jiān)控單元。網(wǎng)絡構成中可以根據(jù)具體情況確定采用位置固定輻射測量節(jié)點，或者同時采用位置固定輻射測量節(jié)點和位置可變輻射測量節(jié)點，以增加測量的準確性。圖2和圖3為在圖1的基礎上增加位置可變輻射測量節(jié)點的電磁輻射測量網(wǎng)絡結構圖，其區(qū)別在于可變輻射測量節(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)送路徑。圖2為通過無線通信方式將信息直接發(fā)送至中心監(jiān)控單元的情況。圖3為通過無線通信方式將信息發(fā)送至位置固定輻射測量節(jié)點的情況。此處的無線通信方式可以包括當前蜂窩移動通信網(wǎng)絡的任何通信方式，例如，2G、3G或者4G移動通信，也可以是wifi和藍牙等無線數(shù)據(jù)通信方式。中心監(jiān)控單元(101)，其構成如圖4所示。既包含相關的硬件設備(201)，又包含相應的軟件(301)；其中，硬件部分包含通信設備(203)和高性能計算設備(205)，需要支撐網(wǎng)絡中大量實時輻射數(shù)據(jù)的傳輸，以及不同模型、不同節(jié)點大量數(shù)據(jù)的處理；軟件部分除了包含基本信息處理程序(302)外，還包含數(shù)據(jù)庫(303)、輻射源尋找模塊(304)和輻射地圖繪制模塊(305)；數(shù)據(jù)庫，用于存放公共電磁輻射源節(jié)點、位置固定輻射測量節(jié)點和位置可變輻射測量節(jié)點的地理坐標信息，同時存放各個節(jié)點之間的電磁輻射傳播模型相關參數(shù)；輻射源尋找模塊，為尋找輻射源的相關程序，在計算電磁輻射傳播模型相關參數(shù)出現(xiàn)異常時啟用；輻射地圖繪制模塊，為根據(jù)輻射源的相關信息和電磁輻射傳播模型得到的某個區(qū)域的輻射地圖。電磁輻射傳播模型中的相關參數(shù)數(shù)值的獲取是非常關鍵的問題。位置固定輻射測量節(jié)點和位置可變輻射測量節(jié)點可以包含待測頻段的無線收發(fā)設備，該設備在某些時間段可以開啟，用來記錄相關頻段電磁輻射發(fā)射和接收的數(shù)值，以此來計算電磁輻射傳播模型中的相關參數(shù)數(shù)值，該參數(shù)數(shù)值可以作為確認電磁輻射傳播模型中的相關參數(shù)合理范圍的依據(jù)。在本專利技術中，之所以加入位置可變輻射測量節(jié)點，主要考慮現(xiàn)在的很多用戶都會隨身攜帶移動智能終端等設備，有時還會攜帶智能手環(huán)等可穿戴設備，利用這些設備，作為輻射測量節(jié)點，可以大大增加輻射測量的節(jié)點個數(shù)。當然，可變輻射測量節(jié)點可以是行動自由的用戶，即運動規(guī)律不定，也可以是系統(tǒng)根據(jù)收集信息需要派出的運動節(jié)點，例如，為了完善輻射地圖的測量，找專門的人拿著設備，或者車載設備，進行測量。這些設備的運動規(guī)律可以根據(jù)測量要求進行設計。本專利技術和現(xiàn)有技術有較大的區(qū)別，一方面，輻射地圖的生成，依賴公開的公共電磁輻射源節(jié)點(103)信息，以及長期以來研究得到的各種移動通信信道模型，同時需要大量的輻射測量點實時提供測量數(shù)據(jù)，結合這些內容，依靠中心監(jiān)控單元(101)的大數(shù)據(jù)處理能力和相關算法本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種電磁輻射測量網(wǎng)絡，包括如下構成：中心監(jiān)控單元，至少包含公共電磁輻射源信息，用來收集各類節(jié)點的輻射測量數(shù)據(jù)，并根據(jù)收集到特定頻段的輻射測量數(shù)據(jù)和電磁輻射傳播模型，推測出相關模型參數(shù)，繪制出某個區(qū)域的輻射地圖，即不同地點的輻射功率分布；通信網(wǎng)絡，采用基礎通信網(wǎng)絡，用來連接中心監(jiān)控系統(tǒng)和位置固定輻射測量節(jié)點，構成低延時的通信系統(tǒng)；公共電磁輻射源節(jié)點，在某一個區(qū)域中輻射達到一定量的輻射源，該輻射源通過通信網(wǎng)絡，連接中心監(jiān)控單元，實時報告輻射情況；位置固定輻射測量節(jié)點，包含特定頻段的輻射測量裝置，用于測量所在位置的輻射，并連接中心監(jiān)控單元，將所測量電磁輻射數(shù)據(jù)發(fā)送到中心監(jiān)控單元；電磁輻射傳播模型，用來表征某個頻段的電磁波在該區(qū)域的基本傳播規(guī)律。

【技術特征摘要】
1.一種電磁輻射測量網(wǎng)絡，包括如下構成：中心監(jiān)控單元，至少包含公共電磁輻射源信息，用來收集各類節(jié)點的輻射測量數(shù)據(jù)，并根據(jù)收集到特定頻段的輻射測量數(shù)據(jù)和電磁輻射傳播模型，推測出相關模型參數(shù)，繪制出某個區(qū)域的輻射地圖，即不同地點的輻射功率分布；通信網(wǎng)絡，采用基礎通信網(wǎng)絡，用來連接中心監(jiān)控系統(tǒng)和位置固定輻射測量節(jié)點，構成低延時的通信系統(tǒng)；公共電磁輻射源節(jié)點，在某一個區(qū)域中輻射達到一定量的輻射源，該輻射源通過通信網(wǎng)絡，連接中心監(jiān)控單元，實時報告輻射情況；位置固定輻射測量節(jié)點，包含特定頻段的輻射測量裝置，用于測量所在位置的輻射，并連接中心監(jiān)控單元，將所測量電磁輻射數(shù)據(jù)發(fā)送到中心監(jiān)控單元；電磁輻射傳播模型，用來表征某個頻段的電磁波在該區(qū)域的基本傳播規(guī)律。2.如權利要求1所述的電磁輻射測量網(wǎng)絡，其特征在于，除了位置固定輻射測量節(jié)點外，系統(tǒng)可以根據(jù)需要增加位置可變輻射測量節(jié)點；位置可變輻射測量節(jié)點，包含特定頻段的輻射測量裝置和定位裝置，用于測量所在位置的輻射，其位置可以由定位系統(tǒng)確定，并通過無線通信方式將信息發(fā)送至位置固定輻射測量節(jié)點，或者通過無線通信方式將信息直接發(fā)送至中心監(jiān)控單元。3.如權利要求1所述的電磁輻射測量網(wǎng)絡，其特征在于，中心監(jiān)控單元，既包含相關的硬件設備，又包含相應的軟件；其中，硬件部分包含通信設備和高性能計算設備；軟件部分除了包含基本信息處理程序外，還包含數(shù)據(jù)庫、輻射源尋找模塊和輻射地圖繪制模塊；數(shù)據(jù)庫，用于存放公共電磁輻射源節(jié)點、位置固定輻射測量節(jié)點和位置可變輻射測量節(jié)點的地理坐標信息，同時存放各個節(jié)點之間的電磁輻射傳播模型相關參數(shù)；輻射源尋找模塊，為尋找輻射源的相關程序，在計算電磁輻射傳播模型相關參數(shù)出現(xiàn)異常時啟用；輻射地圖繪制模塊，為根據(jù)輻射源的相關信息和電磁輻射傳播模型得到的某個區(qū)域的輻射地圖。4.如權利要求1或者權利要求2所述的電磁輻射測...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：桂林，
申請(專利權)人：桂林，
類型：發(fā)明
國別省市：上海,31