本發(fā)明涉及電磁輻射效應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于手機(jī)監(jiān)控的動(dòng)物電磁輻射測(cè)試裝置。

背景技術(shù)：

移動(dòng)手機(jī)在我國的普及率進(jìn)一步提高?！?015年通信運(yùn)行業(yè)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》稱，中國手機(jī)用戶總數(shù)過13.6億戶，移動(dòng)電話用戶普及率達(dá)95.5部/百人，在北京、上海等大城市人均2部左右。在2014年5月13日，三星電子宣布已率先建立了首個(gè)基于5g核心技術(shù)的移動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò)，工作頻段在28ghz超高頻段，具有1gb/s的傳輸速率，高于現(xiàn)有的4g移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)幾十甚至上百倍。我國近期宣布將在2020年大力推廣5g移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。d.colombi等人研究了5g設(shè)備可能的功率輸出水平。除了在移動(dòng)通訊領(lǐng)域廣泛應(yīng)用電磁波技術(shù)外，在其他領(lǐng)域應(yīng)用也越來越廣泛，電磁波頻率也越來越高。據(jù)工業(yè)與信息化部發(fā)布的《無線電發(fā)射設(shè)備型號(hào)核準(zhǔn)數(shù)據(jù)》中超寬帶傳輸、交通、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域電磁波頻段達(dá)到了幾十ghz。由此而引發(fā)的電磁生物效應(yīng)也越來越受到人們的關(guān)注。

現(xiàn)有技術(shù)國內(nèi)外生物電磁學(xué)專家開展了大量有關(guān)電磁輻射對(duì)健康的危害的研究。對(duì)于電磁生物效應(yīng)研究較多，低頻電磁場(chǎng)對(duì)神經(jīng)細(xì)胞及其信號(hào)通路和成骨細(xì)胞礦化的影響，電磁脈沖對(duì)血液中的稀有元素、p38mapk信號(hào)通路和血眼屏障、血腦屏障、β淀粉樣蛋白過表達(dá)等影響。sar為4w/kg的1800mhz微波輻照不會(huì)引起dna斷裂，對(duì)胚胎神經(jīng)干細(xì)胞凋亡分化、mrna表達(dá)等沒有影響。低頻電磁暴露對(duì)職業(yè)人群血液中生物標(biāo)記物沒有明顯影響，對(duì)血脂水平也沒有影響。青少年人群的注意力不集中與其使用手機(jī)使用時(shí)間相關(guān)。800mhz，最大發(fā)射功率600mw正常使用的手機(jī)信號(hào)將使得兔子的腦電信號(hào)發(fā)生改變，大腦葡萄糖代謝明顯增加。電磁場(chǎng)輻照還可以用于阿爾茲海默病的治療,2450mhz電磁暴露對(duì)胸腺形態(tài)和熱休克蛋白（hsp70）可恢復(fù)的影響。但是無線手機(jī)的使用與大腦癌癥發(fā)生率之間沒有明確的關(guān)系。高達(dá)120天的高頻電磁輻照對(duì)小鼠的行為學(xué)沒有影響。fredriksoderqvist等沒有發(fā)現(xiàn)手機(jī)輻照的生物標(biāo)記物。以上研究表明，電磁輻射生物效應(yīng)及其機(jī)理還存在很多爭(zhēng)議。

另外，人們享受著手機(jī)通訊和通信帶來的方便，現(xiàn)代通訊技術(shù)也將伴隨著人的一生。現(xiàn)有科學(xué)研究大都集中在電磁輻照時(shí)間為1-2h/天，數(shù)周至一個(gè)月，無法真正模擬人們長(zhǎng)時(shí)間使用和攜帶手機(jī)的情況。流行病調(diào)查發(fā)現(xiàn)生活在高壓下的兒童患白血病等幾率明顯升高，也有研究表明長(zhǎng)達(dá)6-8月的電磁輻照明顯緩解患有阿爾茲海默癥小鼠的行為表現(xiàn)等。這表明長(zhǎng)時(shí)間電磁輻照生物效應(yīng)與短時(shí)電磁生物效應(yīng)可能有明顯差別，還需要廣泛研究并得到確切的電磁生物效應(yīng)量效關(guān)系和長(zhǎng)時(shí)輻照電磁生物效應(yīng)的機(jī)理。這也將為電磁輻照的合理使用提供科學(xué)依據(jù)。

存在的問題是，現(xiàn)有技術(shù)的輻照裝置中輻照參數(shù)不確定，輻照過程記錄不清晰，輻照條件不統(tǒng)一，不適合欲實(shí)驗(yàn)動(dòng)物長(zhǎng)時(shí)間生活，甚至是在限制實(shí)驗(yàn)動(dòng)物活動(dòng)的情況下進(jìn)行電磁受照研究的，無法獲得確切的電磁生物效應(yīng)的量效關(guān)系和電磁生物效應(yīng)對(duì)動(dòng)物生理狀態(tài)的真實(shí)影響，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)缺乏科學(xué)的依據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種基于手機(jī)監(jiān)控的動(dòng)物電磁輻射測(cè)試裝置，本發(fā)明由動(dòng)物籠舍、電磁場(chǎng)系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成，動(dòng)物籠舍為測(cè)試動(dòng)物提高適合的生活環(huán)境，電磁場(chǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生用于實(shí)驗(yàn)的電磁波，監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的全過程予以控制，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)予以存儲(chǔ)及分析，通過手機(jī)與計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)交互共享，在線監(jiān)督、掌控實(shí)驗(yàn)全過程，具有輻照參數(shù)明確，輻照環(huán)境統(tǒng)一，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完整的優(yōu)點(diǎn)，為獲得確切的電磁生物效應(yīng)的量效關(guān)系和電磁生物效應(yīng)對(duì)動(dòng)物生理狀態(tài)的影響提供了科學(xué)的研究數(shù)據(jù)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的具體技術(shù)方案是：

一種基于手機(jī)監(jiān)控的動(dòng)物電磁輻射測(cè)試裝置，特點(diǎn)是該裝置包括動(dòng)物籠舍、電磁場(chǎng)系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)，所述動(dòng)物籠舍為對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)單間，動(dòng)物籠舍內(nèi)表面輔設(shè)有屏蔽面料，動(dòng)物籠舍的頂部設(shè)有恒溫恒濕空調(diào)及燈光、地面設(shè)有載物臺(tái)，載物臺(tái)上設(shè)有輸送管，輸送管與動(dòng)物籠舍外部的喂料裝置連接；

所述電磁場(chǎng)系統(tǒng)由電磁波發(fā)生器、功率放大器、分束器、發(fā)射天線及溫度及電場(chǎng)傳感器構(gòu)成，電磁波發(fā)生器依次連接功率放大器、分束器及發(fā)射天線，溫度及電場(chǎng)傳感器無線接收發(fā)射天線的電磁波，其中，發(fā)射天線、溫度及電場(chǎng)傳感器設(shè)于動(dòng)物籠舍內(nèi)；

所述監(jiān)控系統(tǒng)由攝像儀、計(jì)算機(jī)及手機(jī)構(gòu)成，攝像儀與計(jì)算機(jī)經(jīng)數(shù)據(jù)線連接，手機(jī)內(nèi)設(shè)有與計(jì)算機(jī)交互的app，手機(jī)與計(jì)算機(jī)之間經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)無線傳輸，其中，攝像儀設(shè)于動(dòng)物籠舍內(nèi)；

所述電磁場(chǎng)系統(tǒng)的電磁波發(fā)生器、功率放大器及溫度及電場(chǎng)傳感器與計(jì)算機(jī)經(jīng)數(shù)據(jù)線連接。

本發(fā)明由動(dòng)物籠舍、電磁場(chǎng)系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成，動(dòng)物籠舍為測(cè)試動(dòng)物提高適合的生活環(huán)境，電磁場(chǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生用于實(shí)驗(yàn)的電磁波，監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的全過程予以控制，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)予以存儲(chǔ)及分析，通過手機(jī)與計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)交互共享，在線監(jiān)督、掌控實(shí)驗(yàn)全過程，具有輻照參數(shù)明確，輻照環(huán)境統(tǒng)一，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完整的優(yōu)點(diǎn)，為獲得確切的電磁生物效應(yīng)的量效關(guān)系和電磁生物效應(yīng)對(duì)動(dòng)物生理狀態(tài)的影響提供了科學(xué)的研究數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參閱圖1，本發(fā)明包括動(dòng)物籠舍1、電磁場(chǎng)系統(tǒng)2及監(jiān)控系統(tǒng)3，

所述動(dòng)物籠舍1為對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)單間，動(dòng)物籠舍1內(nèi)表面輔設(shè)有屏蔽面料13，動(dòng)物籠舍1的頂部設(shè)有恒溫恒濕空調(diào)14及燈光13、地面設(shè)有載物臺(tái)12，載物臺(tái)12上設(shè)有輸送管，輸送管與動(dòng)物籠舍1外部的喂料裝置11連接。

所述電磁場(chǎng)系統(tǒng)2由電磁波發(fā)生器21、功率放大器22、分束器23、發(fā)射天線24及溫度及電場(chǎng)傳感器25構(gòu)成，電磁波發(fā)生器21依次連接功率放大器22、分束器23及發(fā)射天線24，溫度及電場(chǎng)傳感器25無線接收發(fā)射天線24的電磁波，其中，發(fā)射天線24、溫度及電場(chǎng)傳感器25設(shè)于動(dòng)物籠舍1內(nèi)。

所述監(jiān)控系統(tǒng)3由攝像儀31、計(jì)算機(jī)32及手機(jī)33構(gòu)成，攝像儀31與計(jì)算機(jī)32經(jīng)數(shù)據(jù)線連接，手機(jī)33內(nèi)設(shè)有與計(jì)算機(jī)32交互的app，手機(jī)33與計(jì)算機(jī)32之間經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)無線傳輸，其中，攝像儀31設(shè)于動(dòng)物籠舍1內(nèi)。

所述電磁場(chǎng)系統(tǒng)2的電磁波發(fā)生器21、功率放大器22及溫度及電場(chǎng)傳感器25與計(jì)算機(jī)32經(jīng)數(shù)據(jù)線連接。

實(shí)施例

參閱圖1，首先調(diào)整動(dòng)物籠舍1內(nèi)的恒溫恒濕空調(diào)14及燈光13，動(dòng)物籠舍1照明完全取決于燈光13，燈光13關(guān)閉則動(dòng)物籠舍1成為暗室，以滿足測(cè)試動(dòng)物在自由活動(dòng)前提下生理狀態(tài)的變化。

選定兩只體重相同、性別相同的測(cè)試動(dòng)物，并分別放置在動(dòng)物籠舍1的兩個(gè)單間內(nèi)，動(dòng)物在動(dòng)物籠舍1內(nèi)自由活動(dòng)。

通過動(dòng)物籠舍1外部的喂料裝置11給動(dòng)物輸送飼料，飼料經(jīng)輸送管輸送到載物臺(tái)12上，給動(dòng)物提供一至兩天適應(yīng)環(huán)境的時(shí)間。

通過計(jì)算機(jī)32開啟電磁場(chǎng)系統(tǒng)2的電磁波發(fā)生器21，產(chǎn)生dc-40ghz電磁波，通過計(jì)算機(jī)32設(shè)定功率放大器22的放大倍數(shù)，電磁波發(fā)生器21發(fā)射的電磁波經(jīng)過功率放大器22放大后，由分束器23平均分成兩束再由發(fā)射天線24輻照到在動(dòng)物籠舍1內(nèi)，對(duì)動(dòng)物實(shí)施電磁波輻照。

在電磁波輻照的過程中，監(jiān)控系統(tǒng)3的攝像儀31全程實(shí)時(shí)記錄動(dòng)物的行為，攝像儀31的圖像內(nèi)容同步傳輸至計(jì)算機(jī)32并儲(chǔ)存。

動(dòng)物籠舍1內(nèi)的電磁波強(qiáng)度、溫度及濕度由溫度及電場(chǎng)傳感器25采集傳輸至計(jì)算機(jī)32并儲(chǔ)存。

同時(shí)，實(shí)驗(yàn)員用手機(jī)33內(nèi)設(shè)置的app經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)無線傳輸與計(jì)算機(jī)32交互信息，手機(jī)33與計(jì)算機(jī)32之間實(shí)現(xiàn)共享，可實(shí)時(shí)查看電磁輻射測(cè)試裝置的工作狀態(tài)及動(dòng)物的生理狀態(tài)，掌握電磁波的輻照強(qiáng)度。

通過對(duì)動(dòng)物籠舍1兩個(gè)單間內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對(duì)，以研究動(dòng)物在電磁輻照環(huán)境下所發(fā)生的生物效應(yīng)。

參閱圖1，本發(fā)明電磁場(chǎng)系統(tǒng)2由電磁波發(fā)生器21、功率放大器22、分束器23、發(fā)射天線24及溫度及電場(chǎng)傳感器25構(gòu)成，工作時(shí)，由電磁波發(fā)生器21發(fā)射dc-40ghz電磁波，波形為正弦波或脈沖波，電磁波發(fā)生器21可對(duì)電磁波進(jìn)行調(diào)頻、調(diào)幅處理；電磁波經(jīng)過功率放大器22放大后，由分束器23分束再由發(fā)射天線24輻照到在動(dòng)物籠舍1內(nèi)，電磁波在動(dòng)物籠舍1內(nèi)的輻照參數(shù)全部由溫度及電場(chǎng)傳感器25采集傳輸至計(jì)算機(jī)32并儲(chǔ)存。輻照參數(shù)可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求人工配置或者由計(jì)算機(jī)32自動(dòng)配置。

參閱圖1，本發(fā)明的動(dòng)物籠舍1內(nèi)的溫度及濕度由恒溫恒濕空調(diào)14控制，溫度和濕度初始設(shè)定為室溫25度和60%的濕度，以達(dá)到動(dòng)物飼養(yǎng)的最佳環(huán)境條件。動(dòng)物籠舍1內(nèi)的照明完全取決于燈光13，燈光13關(guān)閉則動(dòng)物籠舍1成為暗室，實(shí)驗(yàn)中，通過燈光控制滿足動(dòng)物籠舍1的光照需求，燈光13還具有紫外滅菌的作用于殺菌消毒。

本發(fā)明的動(dòng)物籠舍1內(nèi)還設(shè)置了載物臺(tái)12，載物臺(tái)12上設(shè)有輸送管，輸送管與動(dòng)物籠舍1外部的喂料裝置11連接，通過喂料裝置11為動(dòng)物提供飼養(yǎng)必需的飲水和飼料，既方便了動(dòng)物飲水和進(jìn)食，也動(dòng)物籠舍1內(nèi)電磁波分布的影響減到最小。

本發(fā)明的動(dòng)物籠舍1內(nèi)表面輔設(shè)有屏蔽面料13，避免實(shí)驗(yàn)過程中電磁波泄漏，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境造成影響。

參閱圖1，本發(fā)明的監(jiān)控系統(tǒng)3由攝像儀31、計(jì)算機(jī)32及手機(jī)33構(gòu)成，本發(fā)明可用手機(jī)32可通過通信網(wǎng)絡(luò)、wifi或藍(lán)牙等無線傳輸技術(shù)與計(jì)算機(jī)32互聯(lián)互通，還可用手機(jī)33在線監(jiān)督、掌控實(shí)驗(yàn)過程，手機(jī)33與計(jì)算機(jī)32之間實(shí)現(xiàn)交互共享，可實(shí)時(shí)查看電磁輻射測(cè)試裝置的工作狀態(tài)及動(dòng)物的生理狀態(tài)，掌握電磁波的輻照強(qiáng)度，給計(jì)算機(jī)32發(fā)送工作指令。

本發(fā)明計(jì)算機(jī)32控制電磁場(chǎng)系統(tǒng)2的電磁波發(fā)生器21、功率放大器22，電磁波在動(dòng)物籠舍1內(nèi)的輻照參數(shù)全部由溫度及電場(chǎng)傳感器25采集傳輸至計(jì)算機(jī)32并儲(chǔ)存，以控制實(shí)驗(yàn)過程中動(dòng)物的電磁暴露劑量。在實(shí)驗(yàn)過程中，監(jiān)控系統(tǒng)3的攝像儀31全程實(shí)時(shí)記錄動(dòng)物的行為，攝像儀31的圖像內(nèi)容同步傳輸至計(jì)算機(jī)32并儲(chǔ)存。

參閱圖1，本發(fā)明具有輻照參數(shù)明確，輻照環(huán)境統(tǒng)一，利于監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)全過程電磁輻射對(duì)動(dòng)物生理狀態(tài)的影響，還可監(jiān)測(cè)某一特定瞬間電磁輻射對(duì)動(dòng)物生理狀態(tài)的影響，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完整，為獲得確切的電磁生物效應(yīng)的量效關(guān)系和電磁生物效應(yīng)對(duì)動(dòng)物生理狀態(tài)的影響提供科學(xué)的研究依據(jù)。

本發(fā)明可選擇多只欲實(shí)驗(yàn)動(dòng)物同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以滿足實(shí)驗(yàn)方案對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物只數(shù)的要求。

本發(fā)明攝像儀31全程實(shí)時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的行為狀態(tài)，計(jì)算機(jī)32可根據(jù)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的行為方式和電磁場(chǎng)系統(tǒng)2的發(fā)射參數(shù)實(shí)時(shí)給出實(shí)驗(yàn)動(dòng)物受照的電磁暴露劑量。

本發(fā)明的動(dòng)物籠舍1設(shè)為兩個(gè)單間，其實(shí)驗(yàn)環(huán)境及條件完全相同，利于對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對(duì)，以排除人為因素或不確定因素的影響。