通道式监测系统硬件设计

1.                 通道式监测系统硬件部分分为电源板、信号处理板、计数板、中控板、其他配件（红外/雷达，GPS模块，摄像头，报警信息短信自动发送模块、路由器、集装箱号识别系统（需增加识别车牌功能））。

2.                 电源板

2.1.              功能描述

2.1.1.          为系统各部分提供直流电±12V和300V～1500V可调节直流电压。

2.1.2.          放置在设备主体中，与信号处理板和计数板连接。

2.2.              设计要求

2.2.1.          输入直流电压24V，

2.2.2.          输出直流电压为±12V，额定电流500mA,纹波小于100mV；输出可调节直流电压300V～1500V。

3.      信号处理板

3.1.      功能描述

3.1.1.      根据光电倍增管信号制定匹配的高压分压电路，实现伽马信号由光信号转化成电信号。

3.1.2.      将光电倍增管输出的信号进行采集，放大，阈值设置，整形处理，将整形后信号传输给计数板。

3.1.3.          核素识别功能判断电路。

3.1.4.      放置在设备主体中，与电源板和计数板连接。

3.2.      设计要求。

3.2.1.      输入直流电压±12V，直流高压300V～1500V，高压控制电压0V～5V。

3.2.2.      输出整形后信号（2uS，5V），核素识别高阈值信号（2uS，5V），低阈值信号（2uS，5V）。

3.2.3.      高压分压电压：1.5V到7.5V(此电压可调)

以上部分不需要外协单位开发

4.         计数板

4.1.              功能描述

4.1.1.          接收中控传输命令，解码并存储设备初始值（包括塑料闪烁体体积参数，报警倍数，高压控制输出值，灵敏度，置信系数，计数板工作状态等）

4.1.2.      根据接收信号处理板的信号进行算法处理，实现本底状态和测量状态数据采集。

4.1.3.          100ms定时传输功能，传输数据包括（计数板基本功能名称（中子计数或伽马计数）、本底状态参数、测量状态参数、高压电压值（经过高压分压电压值转化）。传输接口232或485两种方式可按用户需求选择其一使用。

4.1.4.      将光电倍增管输出的信号进行采集，放大，阈值设置，整形处理，将整形后信号传输给计数板。、

4.1.5.      具有核素识别功能程序算法设计。

4.1.6.          放置在设备主体中，与中控板和信号处理板连接。

4.2.              设计要求

4.2.1.          输入直流电压24V，直流电压为±12V

4.2.2.          至少可采集6路光电倍增管输出的信号。

4.2.3.      具有采集高压电压和控制高压电压输出功能。

4.2.4.          计数板程序可100ms定时通过串口232或485发送处理数据包括本底值，测量值，报警值，置信系数，高压电压值。

4.2.5.          可接受中控板传输来的命令，包括闪烁体参数，计数板工作状态（包括初始状态、本底状态（本底值和本底报警倍数）、测量状态（测量值，最大值/最小值报警状态、本底值n倍报警状态、MEA报警状态））。

4.2.6.          可提供中控板识别伽马计数或中子计数程序功能。

4.2.7.  计数板程序算法（含需要上传显示与算法相关参数）————提供算法原理，需外协单位根据原理优化成可实现功能的代码

4.2.8.      输出输入信号接口标记名称清晰易懂。

4.2.9.      计数板设计可加载屏蔽罩。屏蔽罩尺寸，定位孔位置：待定。

4.2.10.        计数板尺寸：待定。

4.2.11.        计数板形状：待定。

4.2.12.    计数板接口位置方向：待定。

4.3.      器件选择

4.3.1.          单片机型号：ST公司生产的微处理芯片STM32F107VCT6（暂定）

4.3.2.          通讯芯片：美信生产的MAX485ECPA和EXAR生产的SP3232EEY-L。

4.4.      存档文件

4.4.1.      规划书

4.4.2.      设计说明书

4.4.3.      电路原理图

4.4.4.      PCB版图

4.4.5.      程序源代码

4.4.6.      BOM表

4.4.7.      标准料单

4.4.8.      使用器件说明书

4.4.9.      测试报告

4.4.10.    总结

4.4.11.    其它资料

5.         中控板

5.1.              功能描述

5.1.1.      读取计数板传输数据并进行简单处理将个计数板数据通过串口232或网口传输给软件。

5.1.2.      控制读取多种外设状态。、

5.1.3.      将多路设备主体连接为一个整体系统。

5.1.4.          放置在中控箱中，与电脑和计数板连接。

5.2.              设计要求

5.2.1.          输入直流电压24V，直流电压为±12V

5.2.2.          至少可采集8路计数板传输信号。

5.2.3.          可通过继电器控制3对或门（每个或门可接20对红外）（用数/模加模/数转换）、2对或门（每个或门可接20对雷达）、4个摄像机或照相机开/关及连接/关断状态、2对升降杆升起/降落、控制并读取加速度计状态、N个报警灯（正常供电、设备故障、速度（过快或过慢）报警、测量状态报警）N个蜂鸣器（设备故障、速度（过快或过慢）报警、测量状态报警）。

5.2.4.      具有采集高压电压和控制高压电压输出功能。

5.2.5.          中控板程序可1定时通过串口232或485接收8路计数板传输的数据，包括本底值，测量值，报警值，置信系数，高压电压值。

5.2.6.          中控板可接受上位机软件传输来的命令，包括闪烁体参数，报警短信信息内容及报警短信号码、计数板工作状态（包括初始状态、本底状态（本底值和本底报警倍数）、测量状态（测量值，最大值/最小值报警状态、本底值n倍报警状态、MDA报警状态））。

5.2.7.          测量状态报警时控制短信发送设备发送报警短信到固定手机中。

5.2.8.          中控板可识别伽马计数类型。

5.2.9.          中控板100ms定时通过232或网口发送数据给软件，包括第几对红外/雷达信号开启/关断，火车行驶方向，触发2对红外时间间隔，计数板工作状态（包括初始状态、本底状态（本底值和本底报警倍数）、测量状态（测量值，最大值/最小值报警状态、本底值n倍报警状态、MDA报警状态））。

5.2.10.        可控制摄像机或照相机。

5.2.11.        传送带检测需结束测量后延时断电。

5.2.12.        中控板程序算法（含需要上传显示与算法相关参数）————提供算法原理，需外协单位根据原理优化成可实现功能的代码

5.2.13.    输出输入信号接口标记名称清晰易懂。

5.2.14.    中控板设计可加载屏蔽罩。屏蔽罩尺寸，定位孔位置：待定。

5.2.15.        中控板尺寸：待定。

5.2.16.        中控板形状：待定。

5.2.17.    中控板接口位置方向：待定。

5.3.      器件选择

5.3.1.          ARM： TI公司生产的AM437x Sitara™ 处理器

5.3.2.          通讯芯片：美信生产的MAX485ECPA和EXAR生产的SP3232EEY-L。

5.4.      存档文件

5.4.1.      规划书

5.4.2.      设计说明书

5.4.3.      电路原理图

5.4.4.      PCB版图

5.4.5.      程序源代码

5.4.6.      BOM表

5.4.7.      标准料单

5.4.8.      使用器件说明书

5.4.9.      测试报告

5.4.10.    总结

5.4.11.    其它资料

6.                 其他配件

6.1.              红外：美商邦纳生产的QS186E和QS18VP6R。

6.2.              雷达：北京华海易通贸易有限公司提供的型号为RK 31C-P/-LR

6.3.              照相机或摄像机：北京智鑫安盾数字技术有限公司生产的型号为ZXAD-2CC862MF。（可能会换）

6.4.              蜂鸣器：上海天逸供应的型号为JD702-P0112B024。

6.5.              报警灯：上海天逸供应的型号为JD701-H01R024、JD701-H01S024、JD701-H01Y024、JD701-H01G024。

6.6.              串口服务器：中嵌科技生产的型号为EPort-9102。

6.7.              集装箱号识别系统及车牌号识别系统：待定。

6.8.              路由器：TP-LINK生产的型号为TL-R760+。

6.9.              短信发送设备：待定。

6.10.           GPS定位模块：待定。

6.11.           加速度计：待定。

6.12.           时间继电器：欧姆龙生产的H3BA-N8H DC24V、H3BA-N AC220V。

6.12.1.        断电测量时间延时：待定。

6.12.2.        开电测量时间延时：待定。

7.      硬件部分关系图

                 见附件。

        8.     需8月份前完成项目，报价50000元，后期需要到现场调试，可以及时到北京进行