基于遙測的移動(dòng)艙室內氣體檢測方法

遙測發(fā)射分系統的原理框圖如圖2所示。氣體類(lèi)傳感器分系統將檢測到的氣體類(lèi)測試數據打包，并通過(guò)RS 485數據總線(xiàn)接口給出。所有數據總線(xiàn)接口分別進(jìn)入嵌入式PCM采集編碼器，進(jìn)行數據采集編碼。

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據流送到發(fā)射設備進(jìn)行調制、放大，并以足夠的功率從天線(xiàn)發(fā)射出去。
遙測地面監測分系統的集成：遙測地面監測分系統采用車(chē)載式便攜接收方案。系統除天線(xiàn)和低噪聲放大器外的所有接收單元均放在工控計算機內。

3 系統組成及實(shí)現
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(jìn)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(mǎn)電后可連續工作10 h以上；具有先進(jìn)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(shù)指標見(jiàn)表2。

3．2 傳感器的安裝
艙室無(wú)線(xiàn)移動(dòng)監測系統在系統設計過(guò)程中存在以下特殊性，工作環(huán)境惡劣，內部各分系統、零部件之間交叉較多；道路運輸及氣候條件使系統在設計過(guò)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，對測量系統體積、形狀要求嚴格；測量系統設備多數為非標設備，移動(dòng)艙室內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(shí)搭載，為測試設備的可靠安裝運行增加了難度。在充分調研和宴車(chē)考察的基礎上。針對每一種測試設備，分別設計出不同的結構設計和安裝方式。系統由兩個(gè)獨立的單元組成，每個(gè)單元由主箱和付箱組成，主箱和付箱由跳線(xiàn)連接，跳線(xiàn)長(cháng)度約2 m。主箱可以獨立地連接到整體系統，付箱依附主箱才能上作。氣體類(lèi)測試分系統實(shí)物布局如圖3所示。
測試儀器內部采用EVA緩沖材料，柔性鈑金支撐，可承受強沖擊。氣體類(lèi)測試分系統在移動(dòng)艙室內的安裝示意圖如圖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 數據采編和傳輸
氣體類(lèi)傳感器將檢測到的氣體類(lèi)測試數據打包，通過(guò)RS 485數據總線(xiàn)接口給出。所有數據總線(xiàn)接口分別進(jìn)入嵌入式PCM采集編碼器進(jìn)行數據采集編碼。
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據流送到發(fā)射設備進(jìn)行調制、放大，并以足夠的功率從天線(xiàn)發(fā)射出去。本系統采用FPGA技術(shù)對被測參數的接口、采集和編碼功能的一體化進(jìn)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(xiàn)可編程的特點(diǎn)。采集編碼器的路數和輸出碼速率都可在線(xiàn)配置。發(fā)射機采用模塊化設計，整機由調制模塊、線(xiàn)性功放和二次開(kāi)關(guān)電源模塊組成，這樣選配不同的模塊可以構成不同點(diǎn)頻，不同頻率，不同調制信號形式和不同碼率的發(fā)射機。車(chē)載發(fā)射天線(xiàn)采用全向天線(xiàn)，其增益大于5 d Bi。