CN108169782B - 一种具有影像记录及语音通讯功能的个人电子剂量系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于核电站辅助决策技术领域，具体涉及一种具有影像记录及语音通讯功能的个人电子剂量系统。具体的，通过在个人电子剂量计上添加高清摄像头、麦克风、语音接口以达到使个人电子剂量计拥有实时图像及语音传输功能，通过构建在核岛内的无线网络(蓝牙、wifi、Zigbee,超宽频)，以达到信号的实时传输，通过与KZC系统相结合达到审批、开通、资料回收等由电厂相关部门管理的目的，并且个人电子剂量计作为人员进入控制区的必备物项，无需佩戴其他额外的通讯设备，也不需布置额外的通讯网络。

Description

一种具有影像记录及语音通讯功能的个人电子剂量系统
技术领域
本发明属于核电站辅助决策技术领域，具体涉及一种具有影像记录及语音通讯功能的个人电子剂量系统。
背景技术
目前，核电站工作人员须佩戴从辐射防护人员处领取的个人电子剂量计(或称个人电子剂量笔，以下统一简称电子剂量计)进入控制区工作，在完成控制区的工作后，需要将电子剂量计交还给控制区出入口处的辐射防护人员后方可离开控制区。
在某些特定情况下，工作人员需要通过图片或影像记录控制区内某个场所或污染区的现场实际情况。为此，现有的条件下工作人员需要同时携带专业的影像设备(如照相机或摄像机)进入控制区工作。同时，在上述的现有的管理模式中，远程的辐射防护人员与现场的工作人员为离线联系状态，辐射防护人员只有在工作人员离开控制区时才能获得相关的影像信息。
因此，上述管理模式对于控制区内影像记录存在一些不足之处。出于电站安全以及保密等多方面的考虑，通用的影像设备安全性不强，保密性难以控制；使用审批流程繁琐，管理上困难，携带多余的设备进入控制区，增加工作人员负担，另外多余的装备在敏感区域如水池边记录影像时可能发生较为棘手的异物坠落事故；辐射防护人员无法与现场记录人员实时的进行影像化通讯，对工作人员进行远程监控，实时获取现场影像资料以便分析处理，必要时实时指导工作人员应急自救。
因此，研发、设计一种新型带有影像功能的电子剂量计，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种具有影像记录及语音通讯功能的个人电子剂量系统，通过构建无线网络与核电厂管理网络实时连接的方式解决上述问题。
为了实现这一目的，本发明采取的技术方案是：
一种具有影像记录及语音通讯功能的个人电子剂量系统，包括个人电子剂量计、带有拨号功能的无线网络接入器、网络交换机、数据处理服务器、KZC系统控制台、应急指挥中心；
(1)个人电子剂量计包括影像采集模块、操作按钮、语音模块、无线传输装置、屏幕、辐射探测装置、电源模块、报警模块、紧急报警按钮；
紧急报警按钮的功能是在医疗应急、消防应急情况下进行应急报警；
影像采集模块采用光学防抖摄像头；
操作按钮包括两个外部按键，通过长按、短按操作进行个人电子剂量计的复位、查询、及其他设置；
语音模块包括语音控制芯片和电路、外放放大器电路、麦克风口和外接3.5毫米耳机接孔；
无线传输装置将影像采集模块收集到的图像、语音信息及辐射探测装置采集到的人员所受计量信息上传至网络交换机并由数据处理服务器统一收集、处理；
屏幕由一块定制的断码液晶显示屏组成，显示佩戴者所收到的实时累计剂量、最大剂量率、测量射线的种类、仪表电池电量；
辐射探测装置测量佩戴者所受α、β、γ及中子剂量信息，并将其储存在储存单元中，当剂量超过所设报警阈值时启动报警模块提醒人员，并自动启动影像采集模块记录报警地点上传至KZC控制台，提醒辐射防护人员；
电源模块由锂电池组成，为个人电子剂量计其他装置提供电源；
报警模块由一个红色LED灯、一个绿色LED灯、震动马达、高频喇叭组成，红色LED灯为报警灯，绿色报警灯为信号灯；
紧急报警按钮为紧急情况下人员自救按钮，当人员因突发原因导致行动能力丧失或被困在密封空间时可通过该按钮向KZC系统控制台发送求救信号达到自救目的；
(2)带有拨号功能的无线网络接入器设置在核岛内及岛外，包含无线信号接收模块、无线信号发送模块、拨号模块；
带有拨号功能的无线网络接入器通过有线连接的方式与网络交换机连接，通过无线接收模块接收来自个人电子剂量计发送的影像、语音、佩戴者受到的辐射计量信息、报警信息；通过无线发送模块将KZC控制台或厂外应急指挥的语音信号发送给佩戴者；通过拨号模块实现与其他网络接入器或控制区外人员的即时通讯；
(3)网络交换机为带有拨号功能的无线网络接入器提供更多的端口，并将收集到的数据做统一处理；
(4)数据处理服务器对网络交换机接受的信息和KZC控制台发出的信息进行储存、处理；
(5)KZC系统控制台控制个人电子剂量计的发放与回收，对个人电子剂量计传输的数据进行处理；
(6)应急指挥中心在发生事故后作为全场应急响应的总指挥部。
进一步的，如上所述的一种具有影像记录及语音通讯功能的个人电子剂量系统，个人电子剂量计中，影像采集模块采用四轴光学防抖摄像头，有效像素为1200万，单像素面积为1.25μm，配置10-LED环形闪光灯，搭配f/2.0大光圈和6P镜头。
进一步的，如上所述的一种具有影像记录及语音通讯功能的个人电子剂量系统，个人电子剂量计中，影像采集模块采用索尼IMX386CMOS四轴光学防抖摄像头。
本发明技术方案的有益效果在于：通过在个人电子剂量计上添加高清摄像头、麦克风、语音接口以达到使个人电子剂量计拥有实时图像及语音传输功能，通过构建在核岛内的无线网络(蓝牙、wifi、Zigbee,超宽频)，以达到信号的实时传输，通过与KZC系统相结合达到审批、开通、资料回收等由电厂相关部门管理的目的，并且个人电子剂量计作为人员进入控制区的必备物项，无需佩戴其他额外的通讯设备，也不需布置额外的通讯网络。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。
本发明一种具有影像记录及语音通讯功能的个人电子剂量系统，包括个人电子剂量计、带有拨号功能的无线网络接入器、网络交换机、数据处理服务器、KZC系统控制台、应急指挥中心；
(1)个人电子剂量计包括影像采集模块、操作按钮、语音模块、无线传输装置、屏幕、辐射探测装置、电源模块、报警模块、紧急报警按钮；
紧急报警按钮的功能是在医疗应急、消防应急情况下进行应急报警；
影像采集模块采用四轴光学防抖摄像头，有效像素为1200万，单像素面积为1.25μm，配置10-LED环形闪光灯，搭配f/2.0大光圈和6P镜头。具体采用索尼IMX386CMOS四轴光学防抖摄像头。
操作按钮包括两个外部按键，通过长按、短按操作进行个人电子剂量计的复位、查询、及其他设置；
语音模块包括语音控制芯片和电路、外放放大器电路、麦克风口和外接3.5毫米耳机接孔；
无线传输装置将影像采集模块收集到的图像、语音信息及辐射探测装置采集到的人员所受计量信息上传至网络交换机并由数据处理服务器统一收集、处理；
屏幕由一块定制的断码液晶显示屏组成，显示佩戴者所收到的实时累计剂量、最大剂量率、测量射线的种类、仪表电池电量；
辐射探测装置测量佩戴者所受α、β、γ及中子剂量信息，并将其储存在储存单元中，当剂量超过所设报警阈值时启动报警模块提醒人员，并自动启动影像采集模块记录报警地点上传至KZC控制台，提醒辐射防护人员；
电源模块由锂电池组成，为个人电子剂量计其他装置提供电源；
报警模块由一个红色LED灯、一个绿色LED灯、震动马达、高频喇叭组成，红色LED灯为报警灯，绿色报警灯为信号灯；
紧急报警按钮为紧急情况下人员自救按钮，当人员因突发原因导致行动能力丧失或被困在密封空间时可通过该按钮向KZC系统控制台发送求救信号达到自救目的；
(2)带有拨号功能的无线网络接入器设置在核岛内及岛外，包含无线信号接收模块、无线信号发送模块、拨号模块；
带有拨号功能的无线网络接入器通过有线连接的方式与网络交换机连接，通过无线接收模块接收来自个人电子剂量计发送的影像、语音、佩戴者受到的辐射计量信息、报警信息；通过无线发送模块将KZC控制台或厂外应急指挥的语音信号发送给佩戴者；通过拨号模块实现与其他网络接入器或控制区外人员的即时通讯；
(3)网络交换机为带有拨号功能的无线网络接入器提供更多的端口，并将收集到的数据做统一处理；
(4)数据处理服务器对网络交换机接受的信息和KZC控制台发出的信息进行储存、处理；
(5)KZC系统控制台控制个人电子剂量计的发放与回收，对个人电子剂量计传输的数据进行处理；
(6)应急指挥中心在发生事故后作为全场应急响应的总指挥部。
当须要对电站内特殊工作保存工作记录时可以通过图像采集模块记录，当发生超阈值报警时可自动激活图像采集并记录报警地点上传至服务器终端，辐射防护管理人员可通过控制终端发出语音提醒，指导人员撤离，当放生突发状况，例如医疗应急、消防应急、核应急状况导致人员行动不便可以激活并强行将目前图像及声音信息上传至服务器终端，现场管理人员可以根据图像信息确定人员位置，并通过语音指导在专业人士到达前完成初步抢救、处理措施。

Claims (1)

1.一种具有影像记录及语音通讯功能的个人电子剂量系统，其特征在于：
包括个人电子剂量计、带有拨号功能的无线网络接入器、网络交换机、数据处理服务器、KZC系统控制台、应急指挥中心；
（1）个人电子剂量计包括影像采集模块、操作按钮、语音模块、无线传输装置、屏幕、辐射探测装置、电源模块、报警模块、紧急报警按钮；
紧急报警按钮的功能是在医疗应急、消防应急情况下进行应急报警；
影像采集模块采用光学防抖摄像头；
操作按钮包括两个外部按键，通过长按、短按操作进行个人电子剂量计的复位、查询；
语音模块包括语音控制芯片和电路、外放放大器电路、麦克风口和外接3.5毫米耳机接孔；
无线传输装置将影像采集模块收集到的图像、语音信息及辐射探测装置采集到的人员所受计量信息上传至网络交换机并由数据处理服务器统一收集、处理；
屏幕由一块定制的断码液晶显示屏组成，显示佩戴者所收到的实时累计剂量、最大剂量率、测量射线的种类、仪表电池电量；
辐射探测装置测量佩戴者所受α、β、γ及中子剂量信息，并将其储存在储存单元中，当剂量超过所设报警阈值时启动报警模块提醒人员，并自动启动影像采集模块记录报警地点上传至KZC控制台，提醒辐射防护人员；
电源模块由锂电池组成，为个人电子剂量计其他装置提供电源；
报警模块由一个红色LED灯、一个绿色LED灯、震动马达、高频喇叭组成，红色LED灯为报警灯，绿色报警灯为信号灯；
紧急报警按钮为紧急情况下人员自救按钮，当人员因突发原因导致行动能力丧失或被困在密封空间时可通过该按钮向KZC系统控制台发送求救信号达到自救目的；
（2）带有拨号功能的无线网络接入器设置在核岛内及岛外，包含无线信号接收模块、无线信号发送模块、拨号模块；
带有拨号功能的无线网络接入器通过有线连接的方式与网络交换机连接，通过无线接收模块接收来自个人电子剂量计发送的影像、语音、佩戴者受到的辐射计量信息、报警信息；通过无线发送模块将KZC控制台或厂外应急指挥的语音信号发送给佩戴者；通过拨号模块实现与其他网络接入器或控制区外人员的即时通讯；
（3）网络交换机为带有拨号功能的无线网络接入器提供更多的端口，并将收集到的数据做统一处理；
（4）数据处理服务器对网络交换机接受的信息和KZC控制台发出的信息进行储存、处理；
（5）KZC系统控制台控制个人电子剂量计的发放与回收，对个人电子剂量计传输的数据进行处理；
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个人电子剂量计中，影像采集模块采用索尼IMX386 CMOS四轴光学防抖摄像头，有效像素为1200万，单像素面积为1.25μm，配置10-LED环形闪光灯，搭配f/2.0大光圈和6P镜头。
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