基于遙測的移動(dòng)艙室內(nèi)氣體檢測方法及實(shí)現(xiàn)

　　在各種密閉的移動(dòng)艙室環(huán)境中，存在犬量氣體狀態(tài)污染物，這些氣體污染物以分子狀態(tài)存在，大部分為無機(jī)氣體，例如CO，NO2，H2S，LEL，VOC等。采用無線遙測技術(shù)實(shí)時(shí)采集和記錄車輛在靜止和行進(jìn)過程中艙室內(nèi)的有害氣體、溫濕度等狀態(tài)參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，以便分析有害氣體對(duì)艙室人員身心健康的影響。系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測靜止及移動(dòng)中密閉艙室環(huán)境中的多項(xiàng)指標(biāo)，測試數(shù)據(jù)可全部存儲(chǔ)，同時(shí)能通過無線方式實(shí)時(shí)傳送到數(shù)公里外監(jiān)控車上的監(jiān)測中心。

　　1 移動(dòng)艙室內(nèi)的氣體環(huán)境

　　據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，坦克和裝甲車輛在行進(jìn)和實(shí)戰(zhàn)過程中，車內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體，例如CO，NO2，H2S，SO2，CO2，LEL，VOC，NH3，HCN，苯、甲醛和粉塵污染，這些有害氣體和粉塵會(huì)對(duì)駕駛員、炮手及乘員的身心健康造成很大危害，車輛密閉環(huán)境中溫濕度對(duì)人體也有一定的影響。在坦克和裝甲車輛研制過程中，及時(shí)準(zhǔn)確地掌握移動(dòng)艙室中各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)，對(duì)車輛的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供有力的數(shù)據(jù)支撐。近來廣泛采用遙測遙控技術(shù)，并逐步實(shí)現(xiàn)監(jiān)測技術(shù)的智能化。艙內(nèi)氣體類參數(shù)表見表1。

　　2 測試方法

　　監(jiān)測系統(tǒng)事先把有害氣體監(jiān)測儀安裝在艙室內(nèi)的固定位置上，在監(jiān)測過程中監(jiān)測儀將采集到的信號(hào)一方面進(jìn)行本地存貯，另一方面通過RS 485接口協(xié)議送入遙測發(fā)射裝置，遙測發(fā)射裝置將接收到的數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼，形成標(biāo)準(zhǔn)的PCM數(shù)據(jù)流送人發(fā)射機(jī)。發(fā)射機(jī)變成無線電波向空間發(fā)射出去，遙測地面監(jiān)測中心把這些信號(hào)接收下來進(jìn)行處理并繪成曲線，這樣就可直觀地實(shí)時(shí)監(jiān)測到艙室在移動(dòng)過程中的環(huán)境變化情況。系統(tǒng)原理圖如圖1所示。

　　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(jìn)入嵌入式PCM采集編碼器，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集編碼。

　　PCM采集編碼由程控模塊、時(shí)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(shè)備進(jìn)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(jì)算機(jī)內(nèi)。