KJD-2000R测氡仪软件设计说明及流程图.docVIP

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KJD-2000R测氡仪软件设计说明及流程图V3.0

项目情况简介

KJD-2000R测氡仪软件是四川新先达测控技术有限公司专门为测氡仪定制的配套嵌入式分析软件。该软件集氡能谱数据采集和数据处理分析于一体，用户可以完成氡能谱的原始数据采集，数据的高级处理、显示以及建立数据分析模型并自动分析计算放射性核素氡含量。用户可以自定义数据的保存与测量结果的打印输出等功能。

开发环境说明

硬件环境：Windows平台PC机

软件平台：KeiluVision

KeilC51是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。KeilC51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势；与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。用过汇编语言后再使用C来开发，体会更加深刻。KeilC51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。

软件架构

KJD-2000R测氡仪软件的软件是以C8051F020嵌入式处理器为处理器硬件平台，基于KeilC51编程实现的软件，软件主要功能包括：数据通讯模块，数据处理模块，数据模型模块，参数设置模块，数据输出模块（显示与打印）、数据存储模块以及数据分析模块等。

软件架构如图1所示。

图1KJD-2000R测氡仪软件架构图

软件功能实现

KJD-2000R测氡仪软件的功能主要分为数据采集、数据处理、数据输出（显示与打印）、模型建立、参数分析等功能模块。数据采集模块主要指串口通信软件模块的实现，串口通信模块通信速率为19200bps,8位数据位，1位停止位,无校验位；数据的处理模块包括谱线数据的平滑处理、FFT数据滤波；数据输出模块主要实现了谱线数据的实时、缩放比例显示，测量时间显示，测量状态显示，测量参数与结果显示以及控制打印机输出功能等；数学模型建立主要实现通过标准样品放射性核素氡分别建立空气、土壤及水三种数学分析模型；参数设置模块包括目标能量道的设置、测量时间长度、放射性刻度系数、能量刻度等参数设置；数据分析模块主要通过已建立的数学分析模型分析出未知样品中的放射性核素Ra的放射性剂量。

5?安全必威体育官网网址

为了提高软件的可靠性与安全性，本软件采用了双线程技术，经多年的测试发现数据通信可靠，数据出错率几乎为0，软件出错率极低。

6程序说明

一级功能——测试控制、参数设置、计算结果、数据管理。

二级功能——开始测量、设置能量道、保存谱数据及计算结果。

主线程主要包括数据的处理、数据显示、数学模型建立以及结果显示。

次线程主要完成数据采集功能。KJD-2000R测氡仪软件拓扑如图所示：

图2KJD-2000R测氡仪软件拓扑图

6.1?数据处理说明

数据的处理模块主要包括谱线数据的5点平滑滤波处理。

6.2??平滑处理：

为了减少能谱测量数据的统计涨落影响，同时又要保留最重要的特征，可对数据采用光滑技术，以利于寻找谱峰或判别谱峰的准确位置，常用的平滑（光滑）算法为二次多项式五点平滑算法。计算公式如下所示：

yi=(-3yi-2+12yi-1+17yi+12yi+1-3yi+2)/35

一般进行一、二次平滑处理，便能收到良好效果。

6.3??数据处理

五点平滑方程yi=(-3yi-2+12yi-1+17yi+12yi+1-3yi+2)/35，实际是采集的放射性能谱数据满足高斯分布的规律，该方程就是高斯方程通过左右两边共5点进行高斯拟合出该点的数据值，从而消除噪声或其他不稳定因素引起的涨落现象，提供数据分析的稳定性。

6.4数据输出

经过处理后的数据会放在另一个缓存区域（双缓冲技术），缓存区域大小为2048B。

6.5数学模型的说明

模型建立主要实现通过标准样品放射性核素模型氡分别建立空气、土壤以及水三种数学分析模型，并通过已建立的数学分析模型分析出未知样品中的放射性核素的放射性浓度。

6.6参数设置的说明

参数设置主要完成目标能量道的设置、测量时间长度、放射性模型系数、能量刻度等参数设置等功能。

6.7数据输出的说明

结果输出模块是完成对用户数据、系统参数以及分析结果的实时显示以及控制微型打印机的打印输出。

6.8数据采集