專利名稱：全球定位現(xiàn)場γ能譜測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種把全球定位(GPS)技術(shù)與地球核輻射探測技術(shù)結(jié)合的測量儀，特別是一種全球定位現(xiàn)場γ能譜測量儀。
背景技術(shù)：
γ能譜測量廣泛應用與地質(zhì)工業(yè)、衛(wèi)生環(huán)境放射性監(jiān)測等領(lǐng)域。在地質(zhì)工業(yè)中，常要對地層進行橫向和縱向的勘測。通過對測區(qū)γ能譜資料進行分析和類比，提出成礦有利地區(qū)，供地質(zhì)找礦驗證。在環(huán)境放射性監(jiān)測領(lǐng)域，如在核輻射泄漏事故中，γ能譜法也是一種常規(guī)的確定所泄漏核素的方法。因此，它特別在核事故應急處理、核事故環(huán)境污染分布監(jiān)測中發(fā)揮很大的作用。在這些應用中，一般需要確定測點位置，然后綜合分析處理。現(xiàn)有的γ能譜裝置，都無法單獨自動完成現(xiàn)場定位及自動分析功能，從而在某種程度上降低工作效率并限制了人們對環(huán)境輻射分布的研究和更進一步的探索。
任何學科的科學理論和科學技術(shù)的發(fā)展，都要借助測試手段的科學數(shù)據(jù)和有耐于測試技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，才能夠真實而雄辯地證實科學理論和科學技術(shù)的正確與否。所以說測量分析技術(shù)發(fā)展和進步，是一切科學理論發(fā)展和科學技術(shù)的應用的先驅(qū)，也是科技轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的先驅(qū)，是直接制約或支持科技發(fā)展的重要手段。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型目的是公開一種利用全球定位技術(shù)與γ能譜測量技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成全球定位現(xiàn)場γ能譜測量儀。
為了達到上述實用新型目的，所采用的技術(shù)方案是一種全球定位裝置與γ能譜測量技術(shù)裝置相結(jié)合，構(gòu)成的全球定位現(xiàn)場γ能譜測量儀，所述的相結(jié)合是指在全球定位接收機和γ能譜采集裝置之間，采用串口雙向連接全球定位天線與全球定位接收機連接，γ能譜采集裝置與計算機軟件分析平臺采用USB雙向連接。如圖1所示。
所述的串口雙向連接，是指全球定位接收機通過全球定位數(shù)據(jù)接收處理模塊與微處理器系統(tǒng)雙向連接；核輻射探測器通過信號整形器與多道脈沖幅度分析儀連接多道脈沖幅度分析儀單向信號輸入微處理器系統(tǒng)連接，微處理器系統(tǒng)單向信號輸入多道脈沖幅度分析儀連接鍵盤、LCD通過人機接口與微處理器系統(tǒng)雙向連接；微處理器系統(tǒng)通過USB接口與計算機數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)雙向連接，由中心計算機對數(shù)據(jù)進一步進行分析處理。如圖2所示。
整個定位分析系統(tǒng)由全球定位天線、全球定位接收機、γ能譜數(shù)據(jù)采集裝置、計算機軟件分析平臺4部分構(gòu)成。其中機結(jié)合全球定位天線接收現(xiàn)場定位信息，通過串口傳給γ能譜采集裝置。γ能譜采集裝置在采集γ能譜的同時，測定當前測點的經(jīng)度緯度位置信息。測量精度根據(jù)選用的全球定位接收即模塊以及接收天線的不同而不同，也根據(jù)全球定位測量方法不同而不同。在全球定位測量方法上主要采用單點定位方法。在完成γ能譜數(shù)據(jù)測量和全球定位測量后，打包γ能譜數(shù)據(jù)和全球定位信息數(shù)據(jù)并保存與內(nèi)部Flash中。儀器可以在現(xiàn)場就可以進行數(shù)據(jù)的初步分析處理，還可以通過USB接口把測量數(shù)據(jù)信息傳遞給計算機，由中心計算機對數(shù)據(jù)進一步進行分析處理。
本實用新型的優(yōu)點在于它在現(xiàn)有γ能譜應用的基礎上，又具有自動全球定位和分析功能，解決了目前γ能譜測量測點定位與現(xiàn)場γ能譜測量分析兩者之間因分離而產(chǎn)生的所有難題，如1、在測量方法上，把全球定位技術(shù)引入到核輻射環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，方便對環(huán)境輻射的定位分析。
2、在測量技術(shù)上，把全球定位技術(shù)與γ能譜儀的有機結(jié)合，以單點定位的方式，實現(xiàn)了定位要求。
3、在工作原理上，引入全球定位單點定位技術(shù)，相對全球定位差分定位來說，簡化了儀器定位的工作方式，方便了測量。
4、在技術(shù)實現(xiàn)上，全球定位和γ能譜測量在同一個儀器上實現(xiàn)，方便了測量和分析。
5、儀器留有USB接口，方便跟計算機的后臺數(shù)據(jù)庫相連接，方便數(shù)據(jù)二次分析。
6、在技術(shù)指標上，誤差達到水平定位＜5米，垂直定位＜3米的精度。滿足環(huán)境輻射監(jiān)測的要求。


圖1是本實用新型四大部分連接組成圖。
圖2是定位機和γ能譜采集分析裝置串口雙向連接圖。
圖3是本實用新型實施例圖。
具體實施方式
如圖1所示。一種全球定位裝置與γ能譜測量技術(shù)裝置相結(jié)合，構(gòu)成的全球定位現(xiàn)場γ能譜測量儀，所述的相結(jié)合是指在全球定位接收機和γ能譜采集裝置之間，采用串口雙向連接全球定位天線與全球定位接收機連接，γ能譜采集裝置與計算機軟件分析平臺采用USB雙向連接。
如圖2所示。所述的串口雙向連接，是指全球定位接收機通過全球定位數(shù)據(jù)接收處理模塊與微處理器系統(tǒng)雙向連接；核輻射探測器通過信號整形器與多道脈沖幅度分析儀連接多道脈沖幅度分析儀單向信號輸入微處理器系統(tǒng)連接，微處理器系統(tǒng)單向信號輸入多道脈沖幅度分析儀連接鍵盤、LCD通過人機接口與微處理器系統(tǒng)雙向連接；微處理器系統(tǒng)通過USB接口與計算機數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)雙向連接，由中心計算機對數(shù)據(jù)進一步進行分析處理。
本實用新型采用的全球定位模塊型號為SUPERSTAR-II，SUPERSTAR-II是特別為要求低成本高可靠定位的應用而設計的。SUPERSTAR-II可在苛刻的條件(如樹葉遮擋，城市高樓林立)下提供很高的可靠性和優(yōu)異的性能，易于集成的功能。它工作在L1頻率(1575.42MHZ)具有12并行跟蹤通道的全視野接收模塊。
為了實現(xiàn)本實用新型的功能，本實用新型的實施例電路如圖3所示。圖中J1為CPU的JATG調(diào)試接口，J2為CPU與全球定位模塊的接口，J3為USB接口，U1為以ARM核為處理器的CPU，U2為復位芯片，VDD和VCC分別為3.3V和5V的工作電源。U1的P0.22接控制電路的ADC轉(zhuǎn)換啟動信號，P1.9和P1.8接甄別電路的門控信號，P0.28為γ峰值模擬量輸入。J2的11腳為全球定位串口的輸出端，12腳為串口輸入端，10，13，16，18腳接地，1腳接12V電源，為全球定位有源天線提供電源，2腳接3.3V電源，為全球定位模塊提供電源。
本實用新型通過串口把全球定位模塊與γ能譜采集裝置相連接，用微處理器通過串口向全球定位模塊發(fā)送命令，控制全球定位模塊進行工作。一般工作方式為先按設定完成γ能譜數(shù)據(jù)采集，在采集γ能譜數(shù)據(jù)的同時，啟動全球定位模塊，使它對衛(wèi)星進行跟蹤。在完成γ能譜數(shù)據(jù)采集后，自動啟動全球定位模塊以NMEAGGA方式數(shù)據(jù)輸出，每次輸出都有當前位置的經(jīng)度和緯度值以及衛(wèi)星數(shù)，輸出數(shù)據(jù)符合標準的NMEA0813數(shù)據(jù)格式。取跟蹤到衛(wèi)星數(shù)多的數(shù)據(jù)，進行取平均值處理，得到當前位置的定位信息。在采集全球定位數(shù)據(jù)的同時，工作人員可以對對儀器進行操作，分析γ能譜數(shù)據(jù)。儀器可以同時保存γ能譜數(shù)據(jù)以及全球定位信息數(shù)據(jù)與微處理器系統(tǒng)的Flash中，從而完成全球定位功能與γ能譜測量分析功能。
權(quán)利要求1.一種把全球定位裝置與γ能譜測量技術(shù)裝置相結(jié)合，構(gòu)成的全球定位現(xiàn)場γ能譜測量儀，其特征在于A.所述的相結(jié)合是指在全球定位接收機和γ能譜采集裝置之間，采用串口雙向連接；B.全球定位天線與全球定位接收機連接，γ能譜采集裝置與計算機軟件分析平臺采用USB雙向連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全球定位現(xiàn)場γ能譜測量儀，其特征在于A.所述的串口雙向連接，是指全球定位接收機通過全球定位數(shù)據(jù)接收處理模塊與微處理器系統(tǒng)雙向連接；B.核輻射探測器通過信號整形器與多道脈沖幅度分析儀連接多道脈沖幅度分析儀單向信號輸入微處理器系統(tǒng)連接，微處理器系統(tǒng)單向信號輸入多道脈沖幅度分析儀連接；C.鍵盤、LCD通過人機接口與微處理器系統(tǒng)雙向連接；D.微處理器系統(tǒng)通過USB接口與計算機數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)雙向連接。
專利摘要一種把全球定位裝置與γ能譜測量技術(shù)裝置相結(jié)合，構(gòu)成的全球定位現(xiàn)場γ能譜測量儀，其特征在于A.所述的相結(jié)合是指在全球定位接收機和γ能譜采集裝置之間，采用串口雙向連接B.全球定位天線與全球定位接收機連接，γ能譜采集裝置與計算機軟件分析平臺采用USB雙向連接。
文檔編號G01S19/14GK2921859SQ20062003464
公開日2007年7月11日 申請日期2006年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月19日
發(fā)明者方方, 丁衛(wèi)撐, 劉易, 王敏, 馬英杰, 周偉, 劉念聰 申請人:成都理工大學