CN107274949A - 一种低功耗智能放射源储存铅罐及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低功耗智能放射源储存铅罐及控制方法，放射源储存铅罐包括罐筒以及与罐筒扣合的罐盖，所述罐筒内设有放射源感知装置,罐筒的底部设有铅罐移动感知装置,罐筒与罐盖的交界处设有盖合感知装置,在罐筒的外侧壁上设有定位电路，放射源感知装置、铅罐移动感知装置以及盖合感知装置分别与定位电路相连接。本发明的有益效果是：本发明克服了传统放射源监管系统中，对放射源是否存放在铅罐里无法感知、对放射源库里铅罐是否移动无法感知、对罐盖是否合上无法感知等缺点。当放射源放入铅罐后，本发明不仅使监管人员能对铅罐进行监管，还能使监管人员对放在铅罐中的放射源进行监管，提高了铅罐的智能化水平。

Description

一种低功耗智能放射源储存铅罐及控制方法

技术领域

本发明涉及放射源储存设备技术领域，具体的说，是指一种低功耗智能放射源储存铅罐及控制方法。

背景技术

随着技术的发展，放射源已经被广泛应用于探伤、医疗、辐照加工、科学研究等领域，成为这些行业不可或缺的生产工具，为经济发展做出了重大贡献。长期以来，放射源的监管工作一直处于人工监管状态，大多数的放射源库安装了监控摄像头和警报装置，但主要还是依靠传统的人工实时监管。人工监管存在着诸多安全隐患，国内各地发生了不少放射源丢失或放射物质泄漏安全事故，因此放射源的监管在放射源安全方面很重要。

现有技术中的放射源储存铅罐大多集GPS、通信技术、网络技术为一体，搭建系统监控平台以实现对放射源的实时监控需求，在放射源离开正常的监控范围后向相关负责人发出报警信息并对放射源的轨迹进行追踪，以防止放射源的丢失。但这种监管方式存在一定的风险，即这种监管方式大多是对铅罐进行监管，而对铅罐中的放射源却无法进行监管，当放射源放入铅罐后，便无法再对放射源上的信息进行读取，从而使得监管人员无从知晓放射源是否仍然在铅罐中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低功耗智能放射源储存铅罐及控制方法，当放射源放入铅罐后，监管人员不仅能对铅罐进行监管，还能对放在铅罐中的放射源进行监管。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种低功耗智能放射源储存铅罐，包括罐筒以及与罐筒扣合的罐盖，所述罐筒内设有放射源感知装置, 罐筒的底部设有铅罐移动感知装置, 罐筒与罐盖的交界处设有盖合感知装置, 在罐筒的外侧壁上设有定位电路，放射源感知装置、铅罐移动感知装置以及盖合感知装置分别与定位电路相连接。

本发明的有益效果是：本发明克服了传统放射源监管系统中，对放射源是否存放在铅罐里无法感知、对放射源库里铅罐是否移动无法感知、对罐盖是否合上无法感知等缺点。当放射源放入铅罐后，本发明不仅使监管人员能对铅罐进行监管，还能使监管人员对放在铅罐中的放射源进行监管，提高了铅罐的智能化水平。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述放射源感知装置包括两块平行设置的金属圆片以及连接两块金属圆片的绝缘弹簧，任意一块金属圆片安装四个a电极并且接地，另一个金属圆片上设置与a电极配对的a导体，并且这个金属圆片连接a信号端和a电阻的一端，a信号端另一端连接定位电路，a电阻另一端连接电源，当放射源放在铅罐内时，a信号端输出低电平。

采用上述进一步方案的有益效果是：当放射源放入铅罐时，放射源在重力作用下将两块金属圆片压紧，进而引起绝缘弹簧收缩，a导体使两个金属圆片导通，此时a信号端输出低电平；当没有放射源放入铅罐时，绝缘弹簧伸开，a导体无法使两个金属圆片导通，此时a信号端输出高电平。

本发明中，放射源放入铅罐是常态，因此设置常态下信号端输出的是低电平，有助于大幅降低本发明的功耗。

进一步，所述铅罐移动感知装置的结构与放射源感知装置的结构相同，当铅罐未移动时，信号端输出低电平。

采用上述进一步方案的有益效果是：当铅罐未移动时，铅罐在重力作用下将两块金属圆片压紧，从而使铅罐移动感知装置通过与放射源感知装置相同的结构使信号端输出低电平，当铅罐移动时，则信号端输出高电平。

本发明中，铅罐未移动是常态，因此设置常态下信号端输出的是低电平，有助于大幅降低本发明的功耗。

进一步，所述盖合感知装置包括两个设置于罐盖底部的c导体以及设置于罐筒顶部并与c导体配对的c电极，其中一个c电极连接电源，另一个c电极连接c信号端和c电阻的一端，c信号端另一端连接定位电路，c电阻另一端接地，当罐盖扣合在罐筒上时，c信号端输出高电平。

采用上述进一步方案的有益效果是：当罐盖扣合在罐筒上时，电源导通，c信号端输出高电平；当罐盖打开时，电源断开，c信号端输出低电平。

进一步，所述c导体为凸出罐盖底面的金属触点，在罐筒的顶部设有与c导体适配的凹槽，c电极安装在凹槽中。

采用上述进一步方案的有益效果是：金属触点与凹槽的配合有利于使罐盖稳固的扣合在罐筒上，并且c电极安装在凹槽中，有利于c导体与c电极具有良好的接触效果。

进一步，所述定位电路包括无线数据传输及室内定位模块、移动通信模块以及GPS或北斗模块，放射源感知装置、铅罐移动感知装置以及盖合感知装置的信号端分别与无线数据传输及室内定位模块相连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：若放射源在铅罐中，并且铅罐未移动，并且罐盖未打开，则定位电路处于休眠模式，定位电路不耗电；若放射源未在铅罐中、或铅罐移动、或罐盖打开，任意一个实现即可启动无线数据传输及室内定位模块，以便提醒监管人员；当铅罐未在放射源库内时，无线数据传输及室内定位模块启动GPS或北斗模块，GPS或北斗模块将铅罐当前位置信息发送至移动通信模块，移动通信模块再将铅罐当前位置信息发送至客户端，从而便于监管人员找回丢失的铅罐。

进一步，所述无线数据传输及室内定位模块与移动通信模块均为间隔唤醒开启模式，所述GPS或北斗模块为按需唤醒开启模式。

采用上述进一步方案的有益效果是：间隔唤醒开启模式能够使无线数据传输及室内定位模块与移动通信模块定时发送或者接收信息，有利于减少定位电路的耗电量；GPS或北斗模块向移动通信模块发送铅罐当前位置信息后关闭，同样有利于减少定位电路的耗电量。

本发明还提供一种低功耗智能放射源储存铅罐的控制方法，在放射源库中设置读卡器，包括以下步骤：

S1、无线数据传输及室内定位模块通过与读卡器是否通信，来判断铅罐是否在放射源库内：

若无线数据传输及室内定位模块与读卡器通信，则铅罐在放射源库内；

若无线数据传输及室内定位模块与读卡器不能通信，则铅罐没有在放射源库内；

S2、当铅罐在放射源库内时，并且放射源在铅罐里，并且铅罐未移动，并且罐盖未打开，则定位电路处于休眠模式，定位电路不耗电；

当铅罐没有在放射源库内时，则放射源感知装置检测放射源是否在铅罐里、或铅罐移动感知装置检测铅罐是否移动、或盖合感知装置检测罐盖是否打开，若放射源没有在铅罐里、或铅罐移动、或罐盖打开，无线数据传输及室内定位模块启动GPS或北斗模块，GPS或北斗模块向移动通信模块发送铅罐当前位置信息，移动通信模块再将铅罐当前位置信息发送至客户端，此时无线数据传输及室内定位模块关闭GPS或北斗模块。

采用上述进一步方案的有益效果是：本发明提供的低功耗智能放射源储存铅罐的控制方法，能够对放射源是否存放在铅罐里、对铅罐是否移动、对罐盖是否合上进行有效的监管，并且能对铅罐是否在放射源库内进行监管，同时由于放射源感知装置、铅罐移动感知装置以及盖合感知装置的常态设计为低功耗电路，无线数据传输及室内定位模块与移动通信模块均为间隔唤醒开启模式，GPS或北斗模块为按需唤醒开启模式，还能使整个定位电路中的耗电量降至最低，满足放射源储存铅罐的低功耗功能要求。

附图说明

图1为本发明的剖视图；

图2为a金属圆片的结构示意图；

图3为放射源感知装置的结构示意图；

图4为罐筒的俯视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、罐筒，2、罐盖，3、a金属圆片，4、b金属圆片，5、a导体，6、a绝缘弹簧，7、放射源，8、a电极，9、电路板腔室，10、c电极，11、金属触点，12、c金属圆片，13、d金属圆片，14、b导体，15、b绝缘弹簧，16、电路线孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1：

一种低功耗智能放射源储存铅罐，如图1至图3所示，包括罐筒1与罐盖2，罐盖2的形状、尺寸与罐筒1适配，并且罐盖2能够扣合在罐筒1上，罐筒1的外侧壁上开设有电路板腔室9，在电路板腔室9中安装有电路控制板，电路控制板上设有定位电路。罐筒1内设有放射源感知装置，放射源感知装置包括平行设置的a金属圆片3与b金属圆片4，在a金属圆片3与b金属圆片4之间连接有a绝缘弹簧6，并且b金属圆片4上均匀分布有四个a电极8，a金属圆片3上设有与每个a电极8相对应的a导体5。其中，a金属圆片3连接定位电路上a信号端和a电阻的一端，a电阻的另一端连接电源；b金属圆片4接地。当有放射源7压在a金属圆片3上时引起a绝缘弹簧6收缩，四个a电极8中至少有一个使两个金属圆片导通，由于b金属圆片4接地，则a信号端输出低电平；当没有放射源7压在a金属圆片3上时，a绝缘弹簧6伸开，四个a电极8均无法使两个金属圆片导通，则a信号端输出高电平。放射源7放入储存铅罐是常态，因此设置常态下a信号端输出的是低电平，有助于大幅降低本发明的功耗。

如图1所示，罐筒1的底部设有铅罐移动感知装置，铅罐移动感知装置包括平行设置的c金属圆片12与d金属圆片13，在c金属圆片12与d金属圆片13之间连接有b绝缘弹簧15，并且d金属圆片13上均匀分布有四个b电极，c金属圆片12上设有与每个b电极相对应的b导体14。其中，c金属圆片12连接定位电路上b信号端和b电阻的一端，b电阻的另一端连接电源；d金属圆片13接地。当储存铅罐放在地面上时引起b绝缘弹簧15收缩，四个b电极中至少有一个使两个金属圆片导通，由于d金属圆片13接地，则b信号端输出低电平；当储存铅罐被提起离开地面时，b绝缘弹簧15伸开，四个b电极均无法使两个金属圆片导通，则b信号端输出高电平。储存铅罐平放在地面上是常态，因此设置常态下b信号端输出的是低电平，有助于大幅降低本发明的功耗。

如图1、图4所示，在罐筒1与罐盖2的交界处还设有盖合感知装置，盖合感知装置包括设置于罐盖2底部的两个金属触点11以及两个设置于罐筒1顶部并与金属触点11适配的凹槽，在每个凹槽中均设有c电极10，其中左侧的c电极10连接电源，右侧的c电极10连接定位电路上c信号端和c电阻的一端，c电阻的另一端接地。当罐盖2扣合在罐筒1上时，电源导通，c信号端输出高电平；当罐盖2打开时，电源断开，c信号端输出低电平。

为了克服在高放射性环境下电子器件无法正常工作的困难，采用机械结构设计开关实现罐盖2合上与否、放射源7放在罐筒1中与否以及储存铅罐移动与否的感知。罐筒1中设有使上述放射源感知装置、铅罐移动感知装置以及盖合感知装置中的电源线、信号线连入电路板腔室9的倾斜电路线孔16，电源线、信号线通过倾斜的电路线孔16引入有铅屏蔽放射源7的电路板腔室9，能够降低放射性通过电路线孔16的外泄量。

定位电路包括无线数据传输及室内定位模块、移动通信模块以及GPS或北斗模块，放射源感知装置、铅罐移动感知装置以及盖合感知装置的信号端分别与无线数据传输及室内定位模块相连接。若放射源在铅罐中，并且铅罐未移动，并且罐盖2未打开，则定位电路处于休眠模式，定位电路不耗电；若放射源未在铅罐中、或铅罐移动、或罐盖2打开，任意一个实现即可启动无线数据传输及室内定位模块，以便提醒监管人员，同时无线数据传输及室内定位模块启动GPS或北斗模块，GPS或北斗模块向移动通信模块发送铅罐当前位置信息，移动通信模块再将铅罐当前位置信息发送至客户端，从而便于监管人员找回丢失的铅罐，移动通信模块接收到铅罐当前位置信息后，无线数据传输及室内定位模块关闭GPS或北斗模块，以节省定位电路的耗电。

上述无线数据传输及室内定位模块与移动通信模块均为间隔唤醒开启模式，无线数据传输及室内定位模块与移动通信模块定时发送或者接收信息，有利于减少定位电路的耗电量；GPS或北斗模块为按需唤醒开启模式，GPS或北斗模块向移动通信模块发送铅罐当前位置信息后关闭，同样有利于减少定位电路的耗电量。

本发明提高了铅罐的智能化水平，使铅罐具有罐盖2合上与否、放射源7放在罐筒1中与否以及铅罐移动与否三种感知功能；结合以上三种感知方式优化了无线数据传输及室内定位模块、移动通信模块和GPS或北斗模块的工作时机与工作时间，能够使定位电路功耗降低，其功耗能够控制到毫瓦甚至微瓦水平。

实施例2：

本实施例与上述实施例的不同之处在于放射源感知装置中，a金属圆片3上均匀分布有四个a电极8，b金属圆片4上设有与每个a电极8相对应的a导体5。其中，b金属圆片4连接定位电路上a信号端和a电阻的一端，a电阻的另一端连接电源；a金属圆片3接地。

实施例3：

本实施例与上述实施例的不同之处在于铅罐移动感知装置中，c金属圆片12上均匀分布有四个b电极，d金属圆片13上设有与每个b电极相对应的b导体14。其中，d金属圆片13连接定位电路上b信号端和b电阻的一端，b电阻的另一端连接电源；c金属圆片12接地。

实施例4：

在上述实施例的基础上，本发明进一步的提供一种低功耗智能放射源储存铅罐的控制方法，在放射源库中设置读卡器，其具体实施方式如下：

S1、无线数据传输及室内定位模块通过与读卡器是否通信，来判断铅罐是否在放射源库内：

若无线数据传输及室内定位模块与读卡器通信，则铅罐在放射源库内；

若无线数据传输及室内定位模块与读卡器不能通信，则铅罐没有在放射源库内；

S2、当铅罐在放射源库内时，并且放射源在铅罐里，并且铅罐未移动，并且罐盖未打开，则定位电路处于休眠模式，定位电路不耗电；

当铅罐没有在放射源库内时，则放射源感知装置检测放射源是否在铅罐里、或铅罐移动感知装置检测铅罐是否移动、或盖合感知装置检测罐盖是否打开，若放射源没有在铅罐里、或铅罐移动、或罐盖打开，无线数据传输及室内定位模块启动GPS或北斗模块，GPS或北斗模块向移动通信模块发送铅罐当前位置信息，移动通信模块再将铅罐当前位置信息发送至客户端，此时无线数据传输及室内定位模块关闭GPS或北斗模块。

当铅罐被找回后，重新放回存放铅罐的放射源库中，放射源库中的读卡器能够与无线数据传输及室内定位模块通信，定位电路处于休眠状态，此时定位电路又回到不耗能状态。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种低功耗智能放射源储存铅罐，包括罐筒（1）以及与罐筒（1）扣合的罐盖（2），其特征在于：所述罐筒（1）内设有放射源感知装置, 罐筒（1）的底部设有铅罐移动感知装置, 罐筒（1）与罐盖（2）的交界处设有盖合感知装置, 在罐筒（1）的外侧壁上设有定位电路，放射源感知装置、铅罐移动感知装置以及盖合感知装置分别与定位电路相连接。

2.根据权利要求1所述的低功耗智能放射源储存铅罐，其特征在于：所述放射源感知装置包括两块平行设置的金属圆片以及连接两块金属圆片的绝缘弹簧，任意一块金属圆片安装四个a电极（8）并且接地，另一个金属圆片上设置与a电极（8）配对的a导体（5），并且这个金属圆片连接a信号端和a电阻的一端，a信号端另一端连接定位电路，a电阻另一端连接电源，当放射源（7）放在铅罐内时，a信号端输出低电平。

3.根据权利要求2所述的低功耗智能放射源储存铅罐，其特征在于：所述铅罐移动感知装置的结构与放射源感知装置的结构相同，当铅罐未移动时，信号端输出低电平。

4.根据权利要求1所述的低功耗智能放射源储存铅罐，其特征在于：所述盖合感知装置包括两个设置于罐盖（2）底部的c导体（11）以及设置于罐筒（1）顶部并与c导体（11）配对的c电极（10），其中一个c电极（10）连接电源，另一个c电极（10）连接c信号端和c电阻的一端，c信号端另一端连接定位电路，c电阻另一端接地，当罐盖（2）扣合在罐筒（1）上时，c信号端输出高电平。

5.根据权利要求4所述的低功耗智能放射源储存铅罐，其特征在于：所述c导体（11）为凸出罐盖（2）底面的金属触点，在罐筒（1）的顶部设有与c导体（11）适配的凹槽，c电极（10）安装在凹槽中。

6.根据权利要求1至5任一项所述的低功耗智能放射源储存铅罐，其特征在于：所述定位电路包括无线数据传输及室内定位模块、移动通信模块以及GPS或北斗模块，放射源感知装置、铅罐移动感知装置以及盖合感知装置的信号端分别与无线数据传输及室内定位模块相连接。

7.根据权利要求6所述的低功耗智能放射源储存铅罐，其特征在于：所述无线数据传输及室内定位模块与移动通信模块均为间隔唤醒开启模式，所述GPS或北斗模块为按需唤醒开启模式。

8.一种如权利要求7所述低功耗智能放射源储存铅罐的控制方法，在放射源库中设置读卡器，其特征在于，包括以下步骤：

S1、无线数据传输及室内定位模块通过与读卡器是否通信，来判断铅罐是否在放射源库内：

若无线数据传输及室内定位模块与读卡器通信，则铅罐在放射源库内；

若无线数据传输及室内定位模块与读卡器不能通信，则铅罐没有在放射源库内；

S2、当铅罐在放射源库内时，并且放射源在铅罐里，并且铅罐未移动，并且罐盖未打开，则定位电路处于休眠模式，定位电路不耗电；

当铅罐没有在放射源库内时，则放射源感知装置检测放射源是否在铅罐里、或铅罐移动感知装置检测铅罐是否移动、或盖合感知装置检测罐盖是否打开，若放射源没有在铅罐里、或铅罐移动、或罐盖打开，无线数据传输及室内定位模块启动GPS或北斗模块，GPS或北斗模块向移动通信模块发送铅罐当前位置信息，移动通信模块再将铅罐当前位置信息发送至客户端，此时无线数据传输及室内定位模块关闭GPS或北斗模块。