基于遙測的移動艙室內(nèi)氣體檢測方法

遙測發(fā)射分系統(tǒng)的原理框圖如圖2所示。氣體類傳感器分系統(tǒng)將檢測到的氣體類測試數(shù)據(jù)打包，并通過RS 485數(shù)據(jù)總線接口給出。所有數(shù)據(jù)總線接口分別進入嵌入式PCM采集編碼器，進行數(shù)據(jù)采集編碼。

PCM采集編碼由程控模塊、時序控制模塊、輸出模塊等組成。把編碼器輸出的串行數(shù)據(jù)流送到發(fā)射設備進行調(diào)制、放大，并以足夠的功率從天線發(fā)射出去。
遙測地面監(jiān)測分系統(tǒng)的集成：遙測地面監(jiān)測分系統(tǒng)采用車載式便攜接收方案。系統(tǒng)除天線和低噪聲放大器外的所有接收單元均放在工控計算機內(nèi)。

3 系統(tǒng)組成及實現(xiàn)
3．1 傳感器的選型
選用美國RAE公司的PGM-2000，MultiRAEPGM-54，UItraRAE PGM-7200。這些國際先進的復合／單一性氣體檢測模塊，工作溫度為-20～+50℃，可在相對濕度為0％～95％的環(huán)境中正常工作；其鋰電池在充滿電后可連續(xù)工作10 h以上；具有先進的插入式“智能”毒氣傳感器。以上儀器均帶有RS 232接口，可提供通信協(xié)議。上述氣體檢測儀器的技術指標見表2。

3．2 傳感器的安裝
艙室無線移動監(jiān)測系統(tǒng)在系統(tǒng)設計過程中存在以下特殊性，工作環(huán)境惡劣，內(nèi)部各分系統(tǒng)、零部件之間交叉較多；道路運輸及氣候條件使系統(tǒng)在設計過程中必須面臨高原、山地、沙漠、嚴寒、高溫以及抗輻射等特殊條件；密閉艙室空間狹小，對測量系統(tǒng)體積、形狀要求嚴格；測量系統(tǒng)設備多數(shù)為非標設備，移動艙室內(nèi)部不能為測量設備提供永久性安裝空間和具體位置，只能臨時搭載，為測試設備的可靠安裝運行增加了難度。在充分調(diào)研和宴車考察的基礎上。針對每一種測試設備，分別設計出不同的結(jié)構設計和安裝方式。系統(tǒng)由兩個獨立的單元組成，每個單元由主箱和付箱組成，主箱和付箱由跳線連接，跳線長度約2 m。主箱可以獨立地連接到整體系統(tǒng)，付箱依附主箱才能上作。氣體類測試分系統(tǒng)實物布局如圖3所示。
測試儀器內(nèi)部采用EVA緩沖材料，柔性鈑金支撐，可承受強沖擊。氣體類測試分系統(tǒng)在移動艙室內(nèi)的安裝示意圖如圖4所示，在主箱和付箱4立棱上配置多處拉環(huán)，用高強度捆扎帶與駕駛椅牢固捆綁。

3．2 數(shù)據(jù)采編和傳輸
氣體類傳感器將檢測到的氣體類測試數(shù)據(jù)打包，通過RS 485數(shù)據(jù)總線接口給出。所有數(shù)據(jù)總線接口分別進入嵌入式PCM采集編碼器進行數(shù)據(jù)采集編碼。
PCM采集編碼由程控模塊、時序控制模塊、輸出模塊等組成。把編碼器輸出的串行數(shù)據(jù)流送到發(fā)射設備進行調(diào)制、放大，并以足夠的功率從天線發(fā)射出去。本系統(tǒng)采用FPGA技術對被測參數(shù)的接口、采集和編碼功能的一體化進行設計，可使得該編碼模塊具有編程靈活，集成度高，速度快，在線可編程的特點。采集編碼器的路數(shù)和輸出碼速率都可在線配置。發(fā)射機采用模塊化設計，整機由調(diào)制模塊、線性功放和二次開關電源模塊組成，這樣選配不同的模塊可以構成不同點頻，不同頻率，不同調(diào)制信號形式和不同碼率的發(fā)射機。車載發(fā)射天線采用全向天線，其增益大于5 d Bi。