CN107390252A - 一种x射线成像检测辐射报警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种X射线成像检测辐射报警系统及方法，其中报警系统包括：围绕定向式X射线源并沿定向式X射线源的控制区边界设置的辐射警戒带；设置在辐射警戒带之外并位于定向式X射线源后方的辐射屏蔽物；设置在辐射屏蔽物后方的辐射报警主单元以及沿辐射警戒带外缘设置的多个辐射报警子单元。本发明实施例由于同时使用了辐射警戒带、辐射屏蔽物、光学警报以及基于辐射剂量值的声学警报，能进行多方位提醒，避免检测工作人员自身位置不当、射线源技术参数设置不当或未及时关闭射线源，防止外来人员误入检测现场辐射区域；同时，检测人员能够根据辐射警报主单元与辐射报警子单元掌握辐射警戒带沿线的辐射剂量，进而评估辐射控制区划定的科学性。

Description

一种X射线成像检测辐射报警系统及方法

技术领域

本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种X射线成像检测辐射报警系统及方法。

背景技术

X射线成像检测是常用的无损检测方法之一，它是利用X射线易于穿透物体且在穿透物体过程中受到吸收和散射而衰减的性质，在感光材料上获得与物体材料和结构相对应的黑度不同的图像。X射线成像检测技术被广泛应用于压力容器焊缝、封闭设备内部部件检测。由于X射线是一种能引起物质电离的电离辐射，为了确保作业人员人身安全及避免无关人员误入作业现场，在石油化工、电力等行业开展实验室以外的X射线现场检测工作时，亟需一种能有效提示辐射警戒区的系统及方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种X射线成像检测辐射报警系统及方法，能对X射线成像现场检测进行有效提示和报警。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种X射线成像检测辐射报警系统，包括：

围绕定向式X射线源并沿定向式X射线源的控制区边界设置的辐射警戒带；

设置在所述辐射警戒带之外并位于定向式X射线源后方的辐射屏蔽物；

设置在所述辐射屏蔽物后方的辐射报警主单元以及沿所述辐射警戒带外缘设置的多个辐射报警子单元。

其中，控制区边界的周围剂量当量率大于15微希沃特每小时。

其中，所述控制区边界的周围剂量当量率按照下式计算：

K=100/t

其中，K为控制区边界的周围剂量当量率，t为定向式X射线源每周实际开机时间，100是放射工作人员年有效剂量的1/4平均分配到每年50个工作周的数值，即100微希沃特每周。

其中，所述辐射屏蔽物是是混凝土墙体或铅板。

其中，所述辐射报警主单元包括第一检测模块、第一光学报警模板和第一声学报警模块，所述第一检测模块用于检测所述辐射报警主单元所处位置的辐射剂量值，所述第一光学报警模块设计为常开状态，用于持续进行光学报警提示，所述第一声学报警模块用于在所述第一检测模块检测到所述辐射报警主单元所处位置的辐射剂量值超过预设的声学报警阈值时，进行声学报警。

其中，所述辐射报警子单元包括第二检测模块、第二光学报警模板和第二声学报警模块，所述第二检测模块用于检测所述辐射报警子单元所处位置的辐射剂量值，所述第二光学报警模块设计为常开状态，用于持续进行光学报警提示，所述第二声学报警模块用于在所述第二检测模块检测到所述辐射报警子单元所处位置的辐射剂量值超过预设的声学报警阈值时，进行声学报警。

其中，所述声学报警阈值根据计算的控制区边界周围剂量当量率设定。

其中，所述辐射报警主单元还包括第一通信模块，所述辐射报警子单元还包括第二通信模块，所述辐射报警子单元的第二检测模块检测到的辐射剂量值通过所述第二通信模块与所述第一通信模块之间的无线传输，传输到所述辐射报警主单元。

其中，所述辐射报警主单元还包括第一显示模块，用于显示所述第一检测模块检测的辐射剂量值，以及显示所述辐射报警子单元的第二检测模块检测的辐射剂量值，所述辐射报警子单元还包括第二显示模块，用于显示所述第二检测模块检测的辐射剂量值，所述辐射剂量值用于提示作业人员及时关闭定向式X射线源或调整其功率。

其中，所述辐射报警主单元显示的辐射剂量值及声学报警情况用于判断是否需要调整所述辐射警戒带、所述辐射报警主单元及所述辐射报警子单元的位置，以及是否需要增设所述辐射屏蔽物。

其中，所述X射线成像检测辐射报警系统还包括被佩戴在作业人员身上的个人辐射剂量计，用于监测个人实时遭受的辐射剂量和长期累计遭受的辐射剂量并相应做出报警，提示作业人员中止或退出X射线成像检测作业。

本发明还提供一种X射线成像检测辐射报警方法，包括：

围绕定向式X射线源并沿定向式X射线源的控制区边界设置辐射警戒带；

在所述辐射警戒带之外并位于定向式X射线源后方设置辐射屏蔽物；

在所述辐射屏蔽物后方设置辐射报警主单元，并沿所述辐射警戒带外缘设置多个辐射报警子单元。

其中，控制区边界的周围剂量当量率大于15微希沃特每小时。

其中，所述控制区边界的周围剂量当量率按照下式计算：

K=100/t

其中，K为控制区边界的周围剂量当量率，t为定向式X射线源每周实际开机时间，100是放射工作人员年有效剂量的1/4平均分配到每年50个工作周的数值，即100微希沃特每周。

其中，所述X射线成像检测辐射报警方法还包括：

持续进行光学报警提示，并在辐射报警主单元或辐射报警子单元检测到所辐射剂量值超过预设的声学报警阈值时，进行声学报警。

其中，所述声学报警阈值根据计算的控制区边界周围剂量当量率设定。

其中，所述辐射剂量值还用于提示作业人员及时关闭定向式X射线源或调整其功率。

其中，所述辐射剂量值及声学报警情况用于判断是否需要调整所述辐射警戒带、所述辐射报警主单元及所述辐射报警子单元的位置，以及是否需要增设所述辐射屏蔽物。

本发明实施例的有益效果在于：本发明实施例由于同时使用了辐射警戒带、辐射屏蔽物、光学警报以及基于辐射剂量值的声学警报，能对检测工作人员及外来人员进行多方位提醒，避免检测工作人员自身位置不当、射线源技术参数设置不当或未及时关闭射线源，防止外来人员误入检测现场辐射区域；同时，检测人员能够根据辐射警报主单元与辐射报警子单元掌握辐射警戒带沿线的辐射剂量，进而评估辐射控制区划定的科学性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一一种X射线成像检测辐射报警系统的结构示意图。

图2是本发明实施例一中辐射报警主单元的结构示意图。

图3是本发明实施例一中辐射报警子单元的结构示意图。

图4是本发明实施例二一种X射线成像检测辐射报警系统的方法的流程示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。

请参照图2所示，本发明实施例一提供一种X射线成像检测辐射报警系统，包括：

围绕定向式X射线源并沿定向式X射线源的控制区边界设置的辐射警戒带1；

设置在辐射警戒带1之外并位于定向式X射线源后方的辐射屏蔽物2；

设置在辐射屏蔽物2后方的辐射报警主单元3以及沿辐射警戒带1外缘设置的多个辐射报警子单元4。

具体地，辐射警戒带1围绕定向式X射线源形成遮拦，辐射警戒带1与定向式X射线源之间的距离应足够大，以使辐射警戒带1外沿的辐射剂量控制在安全范围内。一般来说，控制区边界的周围剂量当量率大于15微希沃特每小时（μSv/h）。控制区边界周围剂量当量率按照下式计算：

K=100/t

其中，K为控制区边界周围剂量当量率，t为每周实际开机时间（单位为小时，100是放射工作人员年有效剂量的1/4（5毫希沃特mSv）平均分配到每年50个工作周的数值，即100μSv/周。考虑辐射剂量与距离的平方成反比且与辐射方向有关，定向式X射线源辐射控制区大致范围如图1中辐射警戒带1环绕区域所示，以定向式X射线源最大功率为300kV×3mA为例，选取控制区前方、侧方、后方距X射线管焦点约为50米、40米、30米处作为辐射警戒带1的设置点，然后可以100米为直径或边长设置完整的辐射警戒带1。

辐射屏蔽物2可以利用现场现有混凝土墙体或新增设的铅板，形成对检测工作人员的屏蔽保护。

请再参照图2所示，辐射报警主单元3包括第一检测模块、第一光学报警模板和第一声学报警模块，第一检测模块用于检测辐射报警主单元3所处位置的辐射剂量值；第一光学报警模块设计为常开状态，即光学报警的阈值为0，持续进行光学报警提示，例如报警灯持续闪烁；第一声学报警模块用于在第一检测模块检测到辐射报警主单元3所处位置的辐射剂量值超过预设的声学报警阈值时，进行声学报警，例如持续发出警报声。声学报警阈值按照上述15μSv/h或计算的控制区边界周围剂量当量率设定。

再如图3所示，辐射报警子单元4包括第二检测模块、第二光学报警模板和第二声学报警模块，第二检测模块用于检测辐射报警子单元4所处位置的辐射剂量值；第二光学报警模块设计为常开状态，即光学报警的阈值为0，持续进行光学报警提示，例如报警灯持续闪烁；第二声学报警模块用于在第二检测模块检测到辐射报警子单元4所处位置的辐射剂量值超过预设的声学报警阈值时，进行声学报警，例如持续发出警报声。声学报警阈值按照上述15μSv/h或计算的控制区边界周围剂量当量率设定。

辐射报警主单元3设置于辐射屏蔽物2后方的检测工作人员所在处，辐射报警子单元4具有多个，分别沿辐射警戒带1外缘设置，这样即可对定向式X射线源所在环境进行多方位、多角度的检测和报警，提升安全性。辐射报警主单元3还包括第一通信模块，辐射报警子单元4还包括第二通信模块，辐射报警子单元4的第二检测模块检测到的辐射剂量值通过第二通信模块与第一通信模块之间的无线传输，传输到辐射报警主单元3。

辐射报警主单元3还包括第一显示模块，辐射报警子单元4还包括第二显示模块，分别用于显示自身的检测模块所获得的辐射剂量值，提示作业人员及时关闭定向式X射线源或调整其功率。同时，由于辐射报警子单元4的辐射剂量值可通过第二通信模块与第一通信模块传输到辐射报警主单元3，因此，辐射报警主单元3的第一显示模块还可以显示辐射报警子单元4的辐射剂量值。

本实施例法人X射线成像检测辐射报警系统还包括个人辐射剂量计5，被佩戴在作业人员身上，用于监测个人实时遭受的辐射剂量和长期累计遭受的辐射剂量并相应做出报警，提示作业人员中止或退出X射线成像检测作业。

检测结束后关闭定向式X射线源，根据辐射报警主单元3显示的各检测值及声学报警情况（包括辐射报警主单元3自身检测的辐射剂量值和声学报警情况，以及从辐射报警子单元4传输的、辐射报警子单元4检测的辐射剂量值和声学报警情况），判断是否需要调整辐射警戒带1、辐射报警主单元3及辐射报警子单元4的位置，以及是否需要增设辐射屏蔽物2。

相应于本发明实施例一一种X射线成像检测辐射报警系统，本发明实施例二提供一种X射线成像检测辐射报警方法，如图4所示，包括：

围绕定向式X射线源并沿定向式X射线源的控制区边界设置辐射警戒带；

在所述辐射警戒带之外并位于定向式X射线源后方设置辐射屏蔽物；

在所述辐射屏蔽物后方设置辐射报警主单元，并沿所述辐射警戒带外缘设置多个辐射报警子单元。

其中，控制区边界的周围剂量当量率大于15微希沃特每小时。

其中，所述控制区边界的周围剂量当量率按照下式计算：

K=100/t

其中，K为控制区边界的周围剂量当量率，t为定向式X射线源每周实际开机时间，100是放射工作人员年有效剂量的1/4平均分配到每年50个工作周的数值，即100微希沃特/周。

其中，所述X射线成像检测辐射报警方法还包括：

持续进行光学报警提示，并在辐射报警主单元或辐射报警子单元检测到所辐射剂量值超过预设的声学报警阈值时，进行声学报警。

其中，所述声学报警阈值根据计算的控制区边界周围剂量当量率设定。

其中，所述辐射剂量值还用于提示作业人员及时关闭定向式X射线源或调整其功率。

其中，所述辐射剂量值及声学报警情况用于判断是否需要调整所述辐射警戒带、所述辐射报警主单元及所述辐射报警子单元的位置，以及是否需要增设所述辐射屏蔽物。

通过上述说明可知，本发明实施例的有益效果在于：本发明实施例由于同时使用了辐射警戒带、辐射屏蔽物、光学警报以及基于辐射剂量值的声学警报，能对检测工作人员及外来人员进行多方位提醒，避免检测工作人员自身位置不当、射线源技术参数设置不当或未及时关闭射线源，防止外来人员误入检测现场辐射区域；同时，检测人员能够根据辐射警报主单元与辐射报警子单元掌握辐射警戒带沿线的辐射剂量，进而评估辐射控制区划定的科学性。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (18)

1.一种X射线成像检测辐射报警系统，其特征在于，包括：

围绕定向式X射线源并沿定向式X射线源的控制区边界设置的辐射警戒带；

设置在所述辐射警戒带之外并位于定向式X射线源后方的辐射屏蔽物；

设置在所述辐射屏蔽物后方的辐射报警主单元以及沿所述辐射警戒带外缘设置的多个辐射报警子单元。

2.根据权利要求1所述的X射线成像检测辐射报警系统，其特征在于，控制区边界的周围剂量当量率大于15微希沃特每小时。

3.根据权利要求2所述的X射线成像检测辐射报警系统，其特征在于，所述控制区边界的周围剂量当量率按照下式计算：

K=100/t

其中，K为控制区边界的周围剂量当量率，t为定向式X射线源每周实际开机时间，100是放射工作人员年有效剂量的1/4平均分配到每年50个工作周的数值，即100微希沃特每周。

4.根据权利要求1所述的X射线成像检测辐射报警系统，其特征在于，所述辐射屏蔽物是是混凝土墙体或铅板。

5.根据权利要求1所述的X射线成像检测辐射报警系统，其特征在于，所述辐射报警主单元包括第一检测模块、第一光学报警模板和第一声学报警模块，所述第一检测模块用于检测所述辐射报警主单元所处位置的辐射剂量值，所述第一光学报警模块设计为常开状态，用于持续进行光学报警提示，所述第一声学报警模块用于在所述第一检测模块检测到所述辐射报警主单元所处位置的辐射剂量值超过预设的声学报警阈值时，进行声学报警。

6.根据权利要求5所述的X射线成像检测辐射报警系统，其特征在于，所述辐射报警子单元包括第二检测模块、第二光学报警模板和第二声学报警模块，所述第二检测模块用于检测所述辐射报警子单元所处位置的辐射剂量值，所述第二光学报警模块设计为常开状态，用于持续进行光学报警提示，所述第二声学报警模块用于在所述第二检测模块检测到所述辐射报警子单元所处位置的辐射剂量值超过预设的声学报警阈值时，进行声学报警。

7.根据权利要求6所述的X射线成像检测辐射报警系统，其特征在于，所述声学报警阈值根据计算的控制区边界周围剂量当量率设定。

8.根据权利要求1所述的X射线成像检测辐射报警系统，其特征在于，所述辐射报警主单元还包括第一通信模块，所述辐射报警子单元还包括第二通信模块，所述辐射报警子单元的第二检测模块检测到的辐射剂量值通过所述第二通信模块与所述第一通信模块之间的无线传输，传输到所述辐射报警主单元。

9.根据权利要求8所述的X射线成像检测辐射报警系统，其特征在于，所述辐射报警主单元还包括第一显示模块，用于显示所述第一检测模块检测的辐射剂量值，以及显示所述辐射报警子单元的第二检测模块检测的辐射剂量值，所述辐射报警子单元还包括第二显示模块，用于显示所述第二检测模块检测的辐射剂量值，所述辐射剂量值用于提示作业人员及时关闭定向式X射线源或调整其功率。

10.根据权利要求9所述的X射线成像检测辐射报警系统，其特征在于，所述辐射报警主单元显示的辐射剂量值及声学报警情况用于判断是否需要调整所述辐射警戒带、所述辐射报警主单元及所述辐射报警子单元的位置，以及是否需要增设所述辐射屏蔽物。

11.根据权利要求1所述的X射线成像检测辐射报警系统，其特征在于，还包括被佩戴在作业人员身上的个人辐射剂量计，用于监测个人实时遭受的辐射剂量和长期累计遭受的辐射剂量并相应做出报警，提示作业人员中止或退出X射线成像检测作业。

12.一种X射线成像检测辐射报警方法，其特征在于，包括：

围绕定向式X射线源并沿定向式X射线源的控制区边界设置辐射警戒带；

在所述辐射警戒带之外并位于定向式X射线源后方设置辐射屏蔽物；

在所述辐射屏蔽物后方设置辐射报警主单元，并沿所述辐射警戒带外缘设置多个辐射报警子单元。

13.根据权利要求12所述的X射线成像检测辐射报警方法，其特征在于，控制区边界的周围剂量当量率大于15微希沃特每小时。

14.根据权利要求13所述的X射线成像检测辐射报警方法，其特征在于，所述控制区边界的周围剂量当量率按照下式计算：

K=100/t

其中，K为控制区边界的周围剂量当量率，t为定向式X射线源每周实际开机时间，100是放射工作人员年有效剂量的1/4平均分配到每年50个工作周的数值，即100微希沃特每周。

15.根据权利要求1所述的X射线成像检测辐射报警方法，其特征在于，还包括：

持续进行光学报警提示，并在辐射报警主单元或辐射报警子单元检测到所辐射剂量值超过预设的声学报警阈值时，进行声学报警。

16.根据权利要求15所述的X射线成像检测辐射报警方法，其特征在于，所述声学报警阈值根据计算的控制区边界周围剂量当量率设定。

17.根据权利要求15所述的X射线成像检测辐射报警方法，其特征在于，所述辐射剂量值还用于提示作业人员及时关闭定向式X射线源或调整其功率。

18.根据权利要求15所述的X射线成像检测辐射报警方法，其特征在于，所述辐射剂量值及声学报警情况用于判断是否需要调整所述辐射警戒带、所述辐射报警主单元及所述辐射报警子单元的位置，以及是否需要增设所述辐射屏蔽物。