传感器监控日本的辐射

工程师向人们提供数据。

工程师向人们提供数据。

马克·博伊德

 
传感器监控日本的辐射
一些辐射传感器工程团队的成员会仔细检查他们的工作。

在今年日本发生毁灭性地震及其对福岛核电站的危险影响之后,工程师网络联合起来为日本社区创建无线辐射传感器。但是,辐射传感器技术的局限性以及其他国家/地区关键组件的储存威胁到了失去帮助的机会。西班牙无线传感器制造商Libelium正在研究一种低成本解决方案。

 今年3月11日,地震摧毁了日本北部地区。这种情况以及随后的余震在日本福岛市的核电站造成了干扰,要求疏散居住在核电站半径20英里范围内的15万多名居民。成千上万—包括一个大型有机农业社区—仍然住在相对靠近核电站的地方。

 对于许多居住在周边地区的人来说,现在的主要问题是监视辐射水平以确保持续的安全。辐射风险由许多参数来衡量,可能非常复杂,但通常,通常以每小时微西弗特的形式记录数据(µSv / H),它反映了大气中的辐射水平以及人体从中吸收了多少能量。背景辐射水平通常落在0.03附近µSv / H范围,任何高于0.081的读数µSv / H代表高于平均水平的结果。福岛登记人数高达80µ灾难发生后几天的Sv / H,4月初约为10µSv/H.

 对于当地公民而言,缺乏有关当前辐射水平的可信赖信息,已成为焦虑和恐惧的原因。根据原子能机构公报,TEPCO—福岛电厂的管理公司—过去曾被指控伪造数据,而在最近的一次灾难中,由于数据收集流程不足而受到了不止一次的谴责。

 即使官方数据更可靠,辐射监控的需求也超过了当前基础设施所能提供的。对于当地居民来说,这是能够衡量其家庭风险的问题, 对于该地区的农民而言,有必要对其作物进行监控,对于社区团体来说,能够在分发给有需要的人之前扫描捐赠食物的辐射水平。东京的一群当地工程师一直在培训当地居民和社区领袖以解释辐射读数, 和在线数据平台,例如 帕丘比 已经设置了地图和提要,以便任何拥有辐射测量设备的人都可以在线共享实时数据。

 
传感器监控日本的辐射
成品辐射传感器原型准备送往日本。

工程师回应
由于需要更多的局部辐射监测, 西班牙无线传感器制造商Libelium在专业工程界的支持下启动了一个国际项目。工程师和发烧友一直热衷于提供他们的专业知识和时间来开发辐射传感器,这些辐射传感器可以供受影响的人群用来监视风险和管理疏散策略。 Libelium利用了这种善意,开发了可以快速部署的辐射传感器原型,为当地社区提供了评估其风险和管理任何潜在危害所需的技术。

“目前,每个人都需要信任一些强大的辐射量信息来源。该项目将权力回馈给当地人民。它告诉他们他们的花园,房子, 他们的超市。赢了’这是一个高度敏感的读数,但是即使显示辐射水平是低,中还是高的东西也将是有价值的,”  explains Libelium’首席技术官David Gascón.

  利用行业领导力
迄今为止,Libelium专注于一系列传感器板,包括农业,葡萄栽培,物流,卫生和制造业。例如,虽然其中包括气体传感器板, 测量辐射并不是他们对商业产品的愿景的一部分。“We hadn’过去曾考虑使用Geiger计数器传感器,因为由于进入该市场的成本高昂,我们以前从未考虑过要集成此类传感器,” says Gascón.

  Libelium’的无线传感器板包括用于公司,安全和政府部门的Waspmote板,以及用于家庭爱好者的Arduino板。两种类型的开发板均设计为使用Zigbee,蓝牙和GPRS协议无线收集和传输数据,或者可以使用一系列射频来传输信息。这使得传感器板可用于高风险区域,而不会威胁到生命。传感器板可跨危险区域部署并传输数据,而无需任何人进入该区域。

 无线传感器在监视物理环境中的实际使用受到保持区域警惕性所需的能源需求的限制。解放军’传感器板包括电池电源和可编程接口,使这些板可在现场使用而无需持续充电。消耗水平从持续打开时的9mA到低至0.7µ处于休眠模式时的状态。为了限制电源需求,传感器板可以在大多数时间内保持休眠状态, 醒来只是为了读取数据并发送数据,然后再返回睡眠状态。

 
传感器监控日本的辐射
辐射读数在RDTN.org等网站上进行映射和共享。

开放式硬件解决方案
解放军’行业优势 —Waspmote无需人工收集数据即可中继传感器数据的功能,以及其板的使用寿命长’ power supplies —激励该公司投入资源来开发用于受灾日本地区的原型辐射传感器板。

“这不会成为商业产品。在Libelium,  we’对通过该计划赚钱不感兴趣。当然,我们不’也不想亏钱,但是我们正在为传感器定价尽可能低的价格,以鼓励人们参与,并为需要它们的社区和家庭提供它们,” says Gascón.

 对于开放式硬件原型,Libelium’的团队使用了Arduino开发板,因为它们是人们可以在家庭环境中使用的廉价传感器开发板。“它们每个约为22欧元(32美元),可以通过USB连接, 并允许家庭测量他们的直接实际面积,” Gascón解释。尽管Libelium正在向日本工程师提供原型,但如果它们证明有用,他们希望确保满足进一步的需求不是禁止的。

  技术局限性
灾难发生后不久,全球就迅速购买了许多可用的辐射传感器。由于对产品的需求旺盛,包括Centronic和Gammastart在内的美国制造商已将其电话系统转向语音邮件。一些二手供应商,例如Ustream和Reuseum,为日本工程师分配了一些可用的耗材。加斯ón解释了项目开始的延迟:“我们要做的第一件事就是买盖革管, 这很困难,因为许多制造商都卖光了。他们被那些没有’甚至不知道如何使用它们。”

 另外,大多数可用的辐射传感器是模拟设备。在能够访问传感器耗材的工程团队中, 必须开发一些方法来无线使用该技术。模拟传感器通常连接到扬声器以允许“chirp”每当读数高于给定值µSv水平被测量。一种调整是将扬声器的GND和peizo元件焊接到Arduino板上,让该板以20毫秒的间隔监听the声,以收集可用数据。编写了一个简单的软件代码来计算10秒内of的数量, 乘以六可得出每分钟的计数,然后除以转换因子(cpm / 360)即可得出µSv/H reading.

  工程解决方案
在访问了获取传感器读数所需的盖革管,在易于使用的Arduino传感器板上构建原型并免费提供电子设计之后,Libelium现在准备在日本共享其原型。

  Hackerspace Tokyo —像世界上其他类似的团体一样—是一个开放的社区空间,聚集了技术爱好者,共同致力于使当地居民受益的项目。 Libelium希望在东京Hackerspace实验室,辐射科学家和工程师之间的共同努力将能够校准原型模型并协助其在本地社区中进行部署。

 尽管供应和技术存在障碍,但该项目表明,工程师团队可以帮助满足全球处于危险之中的社区的需求。随着辐射传感器板技术的发布 解放军’s website 并希望在在线论坛中,与其他核电站附近的社区生活或合作的工程师可以建立和调整该模型,以确保将来有一个更充分的早期响应者网络,能够监控风险并为预防做出贡献。本地威胁。

更多信息:
解放军
东京Hackerspace
帕丘比


马克·博伊德 是一位自由撰稿人,专门研究无线传感器技术及其对公民权利的影响。可在mgboyd.com上选择他的其他著作。通过联系他 [电子邮件 protected].

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