基于GPRS远程监控个人剂量仪系统的设计

论文摘要

放射性在人们生活中越来越不陌生，并且越来越受到人们的关注。放射性会造成人体的伤害，尤其是对在高放射性场所工作的人员，如核电站、污染物和废料的处理站、放射医学治疗科、CT扫描科、以及石油天然气勘探开发中心等。个人辐射剂量仪是从事放射性工作人员的必备物品，相关的放射污染监管部门必须对工作在这些放射性场所的人员所受的辐射剂量进行实时的掌管与监控，以免对其人体造成辐射伤害。鉴于此，本文基于GPRS的远程监控开发设计一种新型的个人剂量仪系统，在GSM网络覆盖的区域方位内，工作人员所佩戴个人剂量仪的实时数据测量，可以通过GPRS传输技术实现监管部门对工作人员所受的剂量当量率的实时监控，避免剂量当量率超出最大阈值造成人员辐射伤。本文主要从以下5个层面设计了GPRS无线监控的个人剂量仪系统：（1）结合目前个人剂量仪的研究现状，采用J705G-M计数管作为个人剂量仪探头，利用ATmega32型号单片机作为MCU来计数脉冲，由于G-M计数管需要在高压条件下工作，设计了DC-DC升压转换器产生500V的高压来驱动J705G-M计数管运行。（2）设计一种G-M计数管的信号采集电路，并与单片机技术相结合，实现辐射剂量的测量与监控。（3）以Atmega32型号单片机为核心控制单元，通过IIC总线实现对EEPROM和时间日期芯片的控制，并且利用LCD显示屏将时间信息、计量信息实时显示。（4）软件程序设计主要完成计数信号采集程序，IIC总线控制程序，LCD显示驱动程序，按钮按键控制程序，GPRS模块数据通信和控制程序等的编制。（5）个人剂量仪的标定以及通过GPRS传输剂量值数据的验证。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 英文缩写词表
• 第一章 绪论
• 1.1 辐射剂量仪概述
• 1.2 辐射剂量仪的发展与应用
• 1.3 GPRS 远程监控技术概述
• 1.4 研究目的与研究内容
• 第二章 GPRS 远程监控个人剂量仪工作原理及设计方案
• 2.1 射线与物质的相互作用
• 2.2 辐射物理概念简介
• 2.3 计数管原理
• 2.4 个人剂量仪的工作原理
• 2.5 GPRS 远程监控系统组成及工作原理
• 2.6 主要元件的选择
• 2.7 剂量仪的设计要求
• 2.8 GPRS 远程监控个人剂量仪系统的总体框架
• 2.9 本章小结
• 第三章 远程监控个人剂量仪的硬件设计
• 3.1 系统总体结构设计
• 3.2 G-M 计数管驱动及信号采集电路设计
• 3.3 MCU 系统及外围电路设计
• 3.4 GPRS 无线通信模块接口设计
• 3.5 本章小结
• 第四章 远程监控个人剂量仪的软件设计
• 4.1 软件系统总体结构设计
• 4.2 G-M 计数管信号采集程序设计
• 4.3 IIC 总线控制程序设计
• 4.4 人机接口控制程序设计
• 4.5 GPRS 无线通信控制程序设计
• 4.6 本章小结
• 第五章 测试结果分析
• 5.1 个人剂量仪的标定
• 5.2 GPRS 远程传模块的调试
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 作者简介及科研成果
• 致谢