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放射性实验室环境监测系统设计 王露，权金虎，吕文，崔凯敏 (1．西安核仪器厂，陕西西安710061) 摘要：放射性实验室环境监测系统是用于对放射性实验室的环境监测设备进行集中式管理的 计算机系统，负责集成监测设备、采集监测数据，并进行综合管理。本文着重介绍放射性实验室环 境监测系统的设计及优势，该系统在设计上满足用户当前及未来对信息化和安全管理系统数字化建 设的需求，具有良好的扩展性及可维护性，功能齐全，技术先进，在一般辐射监测的基础上，增加 了视频监控的功能，以更好地满足用户的需要。 关键词：环境监测；视频监控；网络通讯；软件设计 1 系统简介 为了保护放射性实验室的环境，保护工作人员的安全，环境监测工作是非常重要的。本文所介 绍的对放射性实验室的监测，除了通常情况下的对环境中的^y辐射剂量、中子辐射剂量、温湿度进 行监测以外，还加入了火灾报警以及视频监控。在放射性实验室中布设的监测设备包括^y探测器、 中子探测器、温湿度传感器、火灾报警器以及网络摄像机。 放射性实验室环境监测系统用于对这些环境监测设备进行集中式管理，整个系统采用网络架构， 按照分层管理的模式，将各监测设备组成的底层设备网与计算机系统组成的上层管理层通过网络接 口进行联结，逻辑清晰，易于扩展。 2方案设计 2．1系统集成方案 本系统是基于局域网数据处理网络，在此基础上系统可作为子网接人更大的网络，易于扩展。 系统在逻辑功能上可以划分为两个层次：现场设备网，系统管理层。 现场设备网由现场各监测点仪表以及网络摄像机组成，负责连续记录各个监测点的辐射数据， 获取视频信息，测量温度和湿度，当火警信号时产生报警，并将这些数据向系统管理层传输。 系统管理层由数据处理服务器、应用软件、数据库和交换机组成，负责对各监测点进行远程管 理，并提供直接的监测、操作平台，收集现场设备网上传的所有数据并存人数据库中。 为了方便维护和布线，系统采用星型网，增加更多监测设备也比较容易，交换机之间通过级联 的方式可以增加端口，房间与房间之间大于100米时考虑光纤连接。 房间内就地处理箱、温湿度传感器、火灾报警器通过RS485接到配电通信箱，摄像机的视频信 号接到配电通信箱里的视频服务器上，配电通信箱给每个通道供电。信号在配电通信箱里转化成统 123 一的网络信号上传到监控服务器。各部分连接关系如下图所示。 软件方案 2．2．1软件架构 数据处理服务器属于系统管理层，其上装有配套的管理软件。数据处理服务器采用性能可靠的 工控机，其上安装通用的Windows XP系统平台，自行研发的管理软件一方面实时采集所有监测设备 的数据，并对监测数据进行分析判断，对异常数据给出报警信号，提醒值班人员进行干预；另一方 面实时地将监测数据存人数据库，以方便用户随时查询。 2．2．2软件的功能设计 应用软件主要负责连续采集、处理和记录各监测点的辐射数据、视频信息、温度、湿度，火警 信号，并实时显示出来，具体功能如下所述。 · 图像的显示和存储 软件实时采集各监测点摄像机传输的图像数据，并在数据采集画面上实时显示。图像与实际比 例一致，按照宽屏设计，图像不变形。在任一图像上按右键弹出菜单可进行图像控制，菜单内容包 括：启动录像，停止录像，回放视频，云镜控制、变焦等。 云镜控制可使云镜转动，改变摄像范围。 启动录像后，软件将视频信息保存下来便于回放。视频码率为32kbps一2048kbps，如果要保存一 个月每天24小时连续的视频信息则需要10G一650G的硬盘空间。 · 监测数据的采集和实时显示 软件自动采集各监测点的辐射数据、温度、湿度、火警信号，并将这些数据实时显示在画面上。 124 所有的监测数据都将存人数据库。 数据采集画面大致如下图所示： ● 状态报警 当某监测点的辐射剂量超过阈值时，或有火警信号时，软件会自动报警，比如改变显示的颜色 或进行闪烁显示，也可以声光同时报警。报警时，可手动或自动启动摄像机存储图像。 · 历史曲线 软件自动保存历史数据，并以曲线形式显示出来。用户可查询不同时间范围的历史曲线，统计 其平均值、最大最小值，并可打