CN107035356A - 放射源辐射远程监测系统 - Google Patents

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CN107035356A CN201610079535.1A CN201610079535A CN107035356A CN 107035356 A CN107035356 A CN 107035356A CN 201610079535 A CN201610079535 A CN 201610079535A CN 107035356 A CN107035356 A CN 107035356A
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张波
臧德福
谭海
贺传宁
王京平
刘增
刘洁
李军
贾学宾
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Shengli Logging Co Of Sinopec Jingwei Co ltd
China Petrochemical Corp
Sinopec Oilfield Service Corp
Sinopec Shengli Petroleum Engineering Corp
Sinopec Jingwei Co Ltd
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Logging Co Of Triumph Petroleum Engineering Co Ltd Of China Petrochemical Industry
Sinopec Oilfield Service Corp
Sinopec Shengli Petroleum Engineering Corp
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/12—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling

Abstract

本发明提供了一种放射源辐射远程监测系统，涉及测井放射源监控技术领域，该系统可实现对放射源的在源监控，并实时将监测数据回传至远程监控中心进行数据分析，从而实现领取、使用、储运过程对放射源的有效监控。该放射源辐射远程监测系统，包括：用于监测辐射源的核辐射监测装置；与核辐射监测装置相连接、计算辐射源放射值的数据处理单元；与数据处理单元相连接、显示辐射源放射值的预警显示设备；与数据处理单元顺次连接、提供定位服务的GPS模块以及实时监控放射源使用状况的远程监控中心。

Description

放射源辐射远程监测系统
技术领域
本发明涉及测井放射源监控技术领域，尤其涉及一种放射源辐射远程监测系统。
背景技术
放射性测井是石油及探矿工业中的一项重要的测井工艺，属于油气勘探过程中特殊且具有一定风险的作业项目。由于放射源具有较大的环境危害性，其不当使用或丢失会造成社会恐慌，因此对放射源需要进行特殊管理。然而目前针对放射源的日常管理主要以人工管理为主，其管理程序繁琐，存在一定的安全疏漏，已不能适用当前安全生产的需要。
发明专利内容
本发明提供了一种放射源辐射远程监测系统，该系统可实现对放射源的在源监控，并实时将监测数据回传至远程监控中心进行数据分析，从而实现领取、使用、储运过程对放射源的有效监控。
为解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种放射源辐射远程监测系统，包括：
用于监测辐射源的核辐射监测装置；
与核辐射监测装置相连接、计算辐射源放射值的数据处理单元；
与数据处理单元相连接、显示辐射源放射值的预警显示设备；
与数据处理单元顺次连接、提供定位服务的GPS模块以及实时监控放射源使用状况的远程监控中心。
进一步的，所述监测系统还包括：控制远程监控中心监测时间间隔、辐射源放射值报警阈值、预警显示设备声光报警参数以及远程重启核辐射监测装置的监测控制电路。
进一步的，监测控制电路与数据处理单元之间还设置有车载开关量接口，所述车载开关量接口用于建立/断开监测控制电路与数据处理单元两者之间的通信连接。
较为优选的，所述核辐射监测装置中包括有：辐射检测探头、单片机、电源、高压逆变器、控制电路、整形电路、地址编码电路、通信接口电路。
优选的，所述辐射检测探头由多个具有不同量程的伽马计数管组成。
较为优选的，所述数据处理单元中包括有：中央控制芯片、数据输入接口电路、数据输出接口电路以及电源电路；
数据输入接口电路包括有：RS232接口电路、RS485接口电路、CAN接口电路、并行输入接口电路以及Zigbee接口电路；
数据输出接口电路包括有：GPRS模块以及以太网接口电路。
较为优选的，所述预警显示设备包括有：显示数码管、报警蜂鸣器以及控制开关。
较为优选的，所述远程监控中心包括有：监视模块、报警模块以及数据库。
本发明提供的一种放射源辐射远程监测系统，该监测系统中包括有核辐射监测装置、数据处理单元、预警显示设备、GPS模块、远程监控中心等结构单元，其中使用核辐射监测装置对放射源核辐射电离效应产生伽马计数脉冲进行监测，由数据处理单元计算得到辐射源的放射值并显示在预警显示设备上。而当辐射源的放射值超出预设的阈值时，远程监控中心通过部署向预警显示设备发出报警，同时将该报警数据上传至数据库服务器，从而便于工作人员及时掌握辐射源的使用状况并进行有效处理。
附图说明
图1为本发明放射源辐射远程监控系统的结构框图；
图2为本发明核辐射监测装置的结构框图；
图3为本发明数据处理单元的结构框图；
图4为本发明RS232接口电路的电路示意图；
图5为本发明RS485接口电路的电路示意图；
图6为本发明CAN接口电路的电路示意图；
图7为本发明并行输入接口电路的电路示意图；
图8为本发明Zigbee接口电路的电路示意图；
图9为本发明GPRS模块的电路示意图；
图10为本发明以太网接口电路的电路示意图；
图11为本发明GPS模块的电路示意图；
图12为本发明车载开关量接口的电路示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种放射源辐射远程监测系统，该系统可实现对放射源的在源监控，并实时将检测数据回传至远程监控中心进行数据分析，从而实现对放射源在领取、使用、储运过程中的有效监控。
下面结合下述附图对本发明实施例做详细描述。
本发明提供了一种放射源辐射远程监测系统，如图1所示，该监测系统中包括核辐射监测装置1、与核辐射监测装置1相连接的数据处理单元2、与数据处理单元2相连接的预警显示设备3、与数据处理单元2顺次连接GPS模块4以及远程监控中心5。
具体的，作为本发明的一种较为优选的实施方式，如图2所示，核辐射监测装置1用于监测辐射源，该核辐射监测装置1中进一步包括有辐射检测探头11、单片机12、电源13、高压逆变器14、控制电路15、整形电路16、地址编码电路17、通信接口电路18等结构单元。辐射检测探头11对辐射源电离效应产生的脉冲进行计数后，将该脉冲计数传送给单片机12。单片机12内固设有探测器监测软件，其可完成读取地址编码、设置串口参数、设置高压逆变器量程、控制定时计数及测量数据以及设置编码通信等功能。为减轻该单片机12的工作负荷，提高核辐射监测装置1的工作效率，单片机12只负责向后续单元(特指数据处理单元2)发送计数数值，而不负责进行公式拟合、伽马剂量率计算等复杂的数据处理过程。此外，考虑到监测现场伽马剂量率量程范围较宽，同时兼顾降低测量误差的要求，较为优选的，辐射检测探头11由多个具有不同量程的伽马计算管组成。
作为发明的一种较为优选的实施方式，如图3所示，数据处理单元2用于计算辐射源放射值，该数据处理单元2中包括有中央控制芯片21、数据输入接口电路22、数据输出接口电路23以及电源电路24。
其中，中央控制芯片上固设有核物理算法，用于根据接收到的辐射源放射脉冲计数完成辐射源放射值的计算，其优选使用低功耗、高性能的CMOS单片机AT89S51芯片；数据输入接口电路进一步又包括有RS232接口电路、RS485接口电路、CAN接口电路、并行输入接口电路以及Zigbee接口电路。其中，RS232接口电路可参照如图4所示，由MAX232构成，用于连接数据处理单元和GPS模块；RS485接口电路可参照如图5所示，由MAX485构成，分别用于连接监测控制电路、车载开关量接口和核辐射监测装置，以及用于连接监测控制电路和预警显示设备；CAN接口电路可参照如图6所示，其优选使用PCA82c250芯片，可实现物理媒体连接子层，物理信令子层和数据链路层之间通过集成的协议控制器实现相互连接；并行输入接口电路可参照如图7所示，由8225芯片及部分外围元件组成，用于连接监测控制电路以及各个子设备；Zigbee接口电路可参照如图8所示，由cc2430芯片及232串口电路构成，主要用于提供Zigbee无线网络接口服务。
数据输出接口电路进一步又包括有GPRS模块以及以太网接口电路。其中，GPRS模块可参照如图9所示，由101系列STM32F构成，其具有36脚封装以及2个串口，可令相关设备以GPRS方式接入互联网；以太网接口电路可参照如图10所示，其由CP2200芯片以及复位电路、晶振电路、I/O并行接口、以太网变压器等电器元件构成，为相关设备提供以太网接口，从而扩展相关设备接入互联网的方式。而GPS模块如图11所示，用于提供GPS定位信息。
作为本发明的一种较为优选的实施方式，预警显示设备包括有：显示数码管、报警蜂鸣器以及控制开关。其中，显示数码管用于实时显示辐射源的放射值；而报警蜂鸣器则用于在辐射源放射值超出阈值时，播报声音警报，从而为护源工作人员进行报警。
作为本发明的一种较为优选的实施方式，远程监控中心包括有：监视模块、报警模块以及数据库。其中，监控模块用于接收数据处理单元计算得到的辐射源放射值，并同时收集GPS模块提供的定位信息；当辐射源放射值超出设定阈值时，监控模块通知报警模块下发报警指令，并将实时的辐射源放射值以及定位信息存储至服务器端的数据库中，以便对放射源进行追踪记录。而数据库服务器端可固设有基于.NET环境开发的实时数据采集软件，利用相关软件可对辐射源放射值进行实时分析处理。
此外，如图1所示，该监测系统中还包括监测控制电路6以及车载开关量接口7。监测控制电路用于控制远程监控中心监测时间间隔、辐射源放射值报警阈值、预警显示设备声光报警等一系列的参数以及远程重启核辐射监测装置。如图12所示，车载开关量接口由MAX485芯片构成485总线，该车载开关量接口用于建立/断开监测控制电路与数据处理单元两者之间的通信连接。
本发明提供的一种放射源辐射远程监测系统，该监测系统中包括有核辐射监测装置、数据处理单元、预警显示设备、GPS模块、远程监控中心等结构单元，其中使用核辐射监测装置对放射源核辐射电离效应产生伽马计数脉冲进行监测，由数据处理单元计算得到辐射源的放射值并显示在预警显示设备上。而当辐射源的放射值超出预设的阈值时，远程监控中心通过部署向预警显示设备发出报警，同时将该报警数据上传至数据库服务器，从而便于工作人员及时掌握辐射源的使用状况并进行有效处理。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种放射源辐射远程监测系统，其特征在于，包括：
用于监测辐射源的核辐射监测装置；
与核辐射监测装置相连接、计算辐射源放射值的数据处理单元；
与数据处理单元相连接、显示辐射源放射值的预警显示设备；
与数据处理单元顺次连接、提供定位服务的GPS模块以及实时监控放射源使用状况的远程监控中心。
2.根据权利要求1所述的一种放射源辐射远程监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括：控制远程监控中心监测时间间隔、辐射源放射值报警阈值、预警显示设备声光报警参数以及远程重启核辐射监测装置的监测控制电路。
3.根据权利要求2所述的一种放射源辐射远程监测系统，其特征在于，监测控制电路与数据处理单元之间还设置有车载开关量接口，所述车载开关量接口用于建立/断开监测控制电路与数据处理单元两者之间的通信连接。
4.根据权利要求1所述的一种放射源辐射远程监测系统，其特征在于，所述核辐射监测装置中包括有：辐射检测探头、单片机、电源、高压逆变器、控制电路、整形电路、地址编码电路、通信接口电路。
5.根据权利要求4所述的一种放射源辐射远程监测系统，其特征在于，所述辐射检测探头由多个具有不同量程的伽马计数管组成。
6.根据权利要求1所述的一种放射源辐射远程监测系统，其特征在于，所述数据处理单元中包括有：中央控制芯片、数据输入接口电路、数据输出接口电路以及电源电路；
数据输入接口电路包括有：RS232接口电路、RS485接口电路、CAN接口电路、并行输入接口电路以及Zigbee接口电路；
数据输出接口电路包括有：GPRS模块以及以太网接口电路。
7.根据权利要求1所述的一种放射源辐射远程监测系统，其特征在于，所述预警显示设备包括有：显示数码管、报警蜂鸣器以及控制开关。
8.根据权利要求1所述的一种放射源辐射远程监测系统，其特征在于，所述远程监控中心包括有：监视模块、报警模块以及数据库。
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