CN108873045A - 核辐射监测系统及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及核辐射监测技术领域，具体而言，涉及一种核辐射监测系统及监测方法。该系统包括存在通信连接关系的监测设备、网关、主控计算机和多个参考节点。监测设备用于接收各参考节点发送的无线信号强度和坐标数据，根据无线信号强度和坐标数据计算出位置信息，获得采集到的剂量数据，将位置信息和剂量数据通过网关发送至主控计算机，主控计算机根据判断剂量数据是否超标，若超标，向监测设备发送报警信息并将对应的位置信息进行记录，并标定为危险区域。采用该核辐射监测系统及监测方法能够进行较为全面、成熟的核辐射监测。

Description

核辐射监测系统及监测方法

技术领域

本发明实施例涉及核辐射监测技术领域，具体而言，涉及一种核辐射监测系统及监测方法。

背景技术

核辐射对人体的危害较大，人们应该尽量避免，但是由于一些工作的特殊性，难免会在存在核辐射的环境中工作，此时，对核辐射剂量的监测变得尤为重要。但是现有的在核辐射环境下进行剂量监测的技术大多功能单一，不成熟。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种核辐射监测系统及监测方法，能够进行较为全面、成熟的核辐射监测。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种核辐射监测系统，包括监测设备、网关、主控计算机和多个参考节点，各所述参考节点布设于待监测核辐射区域，各所述参考节点与所述监测设备通信连接，所述监测设备设置有核辐射探测器，所述核辐射探测器与所述监测设备通信连接，所述监测设备与所述网关通信连接，所述网关与所述主控计算机通信连接，所述主控计算机与所述监测设备通信连接；

各所述参考节点用于向所述监测设备发送无线信号和坐标数据，其中所述坐标数据为各所述参考节点自身的位置坐标数据；

所述监测设备用于实时接收各所述参考节点发送的无线信号和坐标数据，根据接收到的各所述参考节点的无线信号强度和坐标数据进行定位计算，以获得该监测设备的位置信息；实时获得所述核辐射探测器采集到的剂量数据，将所述位置信息和所述剂量数据进行打包以获得复合监测数据，将所述复合监测数据发送至所述网关；

所述网关用于将所述复合监测数据发送至所述主控计算机；

所述主控计算机用于接收所述网关发送的复合监测数据，解析所述复合监测数据获得所述位置信息和所述剂量数据，判断所述剂量数据是否超过辐射剂量限值，若超过所述辐射剂量限值，向所述监测设备发送报警信息，将超过所述辐射剂量限值的剂量数据对应的位置信息进行记录，并标定为危险区域；

所述监测设备用于接收所述报警信息，根据所述报警信息进行报警。

可选地，所述主控计算机还用于将解析获得的位置信息和剂量数据进行存储。

可选地，所述监测设备通过以下方式进行定位计算，以获得该监测设备的位置信息：

获取各所述参考节点的无线信号强度；

针对每个所述无线信号强度，计算与该无线信号强度对应的参考节点之间的距离；

根据与各无线信号强度对应的参考节点之间的距离，计算出所述监测设备的位置信息。

可选地，所述监测设备根据与各无线信号强度对应的参考节点之间的距离，计算出所述监测设备的位置信息，具体包括：

根据与各无线信号强度对应的参考节点之间的距离以及各所述参考节点的坐标数据，采用三角定位算法计算出所述监测设备的位置信息。

可选地，所述主控计算机还用于获得对所述辐射剂量限值进行修改的修改指令，根据所述修改指令对所述辐射剂量限值进行修改。

本发明实施例还提供了一种核辐射监测方法，应用于上述核辐射监测系统，所述方法包括：

各所述参考节点向所述监测设备发送无线信号和坐标数据，其中所述坐标数据为各所述参考节点自身的位置坐标数据；

所述监测设备实时接收各所述参考节点发送的无线信号和坐标数据，根据接收到的各所述参考节点的无线信号强度和坐标数据进行定位计算，以获得该监测设备的位置信息；实时获得所述核辐射探测器采集到的剂量数据，将所述位置信息和所述剂量数据进行打包以获得复合监测数据，将所述复合监测数据发送至所述网关；

所述网关将所述复合监测数据发送至所述主控计算机；

所述主控计算机接收所述网关发送的复合监测数据，解析所述复合监测数据获得所述位置信息和所述剂量数据，判断所述剂量数据是否超过辐射剂量限值，若超过所述辐射剂量限值，向所述监测设备发送报警信息，将超过所述辐射剂量限值的剂量数据对应的位置信息进行记录，并标定为危险区域；

所述监测设备接收所述报警信息，根据所述报警信息进行报警。

可选地，所述方法还包括：

所述主控计算机将解析获得的位置信息和剂量数据进行存储。

可选地，根据接收到的各所述参考节点的无线信号和坐标数据进行定位计算，以获得该监测设备的位置信息的步骤，包括：

获取各所述参考节点的无线信号强度；

针对每个所述无线信号强度，计算与该无线信号强度对应的参考节点之间的距离；

根据与各无线信号强度对应的参考节点之间的距离，计算出所述监测设备的位置信息。

可选地，根据与各无线信号强度对应的参考节点之间的距离，计算出所述监测设备的位置信息的步骤，包括：

根据与各无线信号强度对应的参考节点之间的距离以及各所述参考节点的坐标数据，采用三角定位算法计算出所述监测设备的位置信息。

可选地，所述方法还包括：

所述主控计算机获得对所述辐射剂量限值进行修改的修改指令，根据所述修改指令对所述辐射剂量限值进行修改。

本发明实施例提供的核辐射监测系统及监测方法，能够实现人员的剂量数据和位置信息同时采集，并通过主控计算机进行监测预警，进而能够快速进行监测预警并自主标定危险区域，实现全面、成熟的核辐射监测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种核辐射监测系统的结构示意图。

图2为本发明实施例所提供的一种核辐射监测方法的流程图。

图3为本发明实施例所提供的参考节点与监测设备的交互示意图。

图4为一实施方式中图2所示的步骤S22包括的子步骤的示意图。

图5为一实施方式中图2所示的步骤S24包括的子步骤的示意图。

图标：

100-核辐射监测系统；1-监测设备；2-网关；3-主控计算机；4-参考节点；41-第一参考节点；42-第二参考节点；43-第三参考节点。

具体实施方式

核辐射对人体的危害较大，人们应该尽量避免，但是由于一些工作的特殊性，难免会在存在核辐射的环境中工作，此时，对核辐射剂量的监测变得尤为重要。

发明人经调查发现，但是现有的在核辐射环境下进行剂量监测的技术大多功能单一，不成熟。例如，目前核辐射环境下个人剂量监测大多采用个人剂量计，包括热释光剂量计和电子剂量计，热释光剂量计用于采集工作人员工作一段时间内的累积剂量，而电子剂量计可实时采集现场工作人员的剂量数据，当超出一定的剂量限制时，可进行现场报警，但是两种个人剂量采集方法，个人剂量数据只能存储于剂量计中，无法进行实时远传。

又例如，目前的核辐射监测系统和监测方法大多采用有线监测方法，然后通过网络发送到控制中心来实现监测，有线解决方案会造成传输信号迟滞、信号失真、信号精确度低等问题，并且布线复杂和工作量大。

此外，目前大多数的个人剂量监测方法，都无法同时对工作人员位置信息进行采集和进行危险区域记录，更不具备个人剂量数据和位置数据实时监测和无线远传的功能。

以上现有技术中的方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本发明实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在本发明过程中对本发明做出的贡献。

基于上述研究，本发明实施例提供了一种核辐射监测系统及监测方法，能够同时采集工作人员的剂量信息和位置信息，并且能够实现实时无线传输和危险区域的自主标定和报警提醒，能够提供一套较为全面和成熟的核辐射监测方案。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

图1示出了本发明实施例所提供的一种核辐射监测系统100的结构示意图。由图可见，该核辐射监测系统100包括监测设备1、网关2、主控计算机3和多个参考节点4。其中，各参考节点4布设于待监测核辐射环境中，如图1所示，区域A、区域B和区域C均布设有多个参考节点4，在本实施例中，参考节点4为可以接收和发送信息、数据的终端设备。各参考节点4与监测设备1通信连接，在本实施例中，监测设备1可以佩戴于员工身上，监测设备1还设置有核辐射探测器。

进一步地，监测设备1与网关2通信连接，网关2与主控计算机3通信连接，主控计算机3与监测设备1通信连接。

整个核辐射监测系统100能够实现对员工的剂量数据和位置信息信息的实时传输、交互和监测，并且能够进行危险区域划定和报警，监测功能全面、成熟。

进一步地，图2示出了本发明实施例所提供的一种核辐射监测方法的流程图。所述方法有关的流程所定义的方法步骤应用于上述核辐射监测系统100。下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述：

步骤S21，各参考节点向监测设备发送无线信号和坐标数据。

其中，坐标数据为各参考节点自身的位置坐标数据。请结合参阅图3，例如，第一参考节点41的位置坐标数据为(x₁，y₁)，第二参考节点42的位置坐标数据为(x₂，y₂)，第三参考节点43的位置坐标数据为(x₃，y₃)。

可以理解，第一参考节点41、第二参考节点42和第三参考节点43分别向监测设备1发送无线信号和自身的位置坐标数据。

步骤S22，监测设备实时接收各参考节点发送的无线信号和坐标数据，根据无线信号强度和坐标数据计算获得该监测设备的位置信息，获得核辐射探测器采集到的剂量数据，将位置信息和剂量数据进行打包发送。

请继续参阅图3，监测设备1实时接收第一参考节点41、第二参考节点42和第三参考节点43发送的无线信号和坐标数据。其中，监测设备1可以通过获取各参考节点的无线信号强度和坐标数据进行定位计算，进而求得自身的位置信息。

请结合参阅图4，本实施例中通过步骤S221、步骤S222和步骤S223列举了步骤S22的其中一种实现方式。

步骤S221，获取各参考节点的无线信号强度。

可以理解，监测设备1在获得第一参考节点41、第二参考节点42和第三参考节点43发送的无线信号时，会获得不同的无线信号强度，这些无线信号强度用于之后的距离计算。

例如，监测设备1获得第一参考节点41的无线信号强度为Q1，获得第二参考节点42的无线信号强度为Q2，获得第三参考节点43的无线信号强度为Q3。

步骤S222，针对每个无线信号强度，计算与该无线信号强度对应的参考节点的距离。

例如，根据第一参考节点41、第二参考节点42和第三参考节点43各自对应的无线信号强度，可以计算出监测设备1与第一参考节点41、第二参考节点42和第三参考节点43之间的距离分别为d₁、d₂和d₃。

步骤S223，根据各无线信号强度对应的参考节点之间的距离，计算出监测设备的位置信息。

可以理解，监测设备1根据d₁、d₂和d₃采用三角定位算法计算出监测设备的位置信息(x，y)。

进一步地，设置于监测设备1的核辐射探测器实时采集剂量数据，监测设备1实时获得采集到的计量数据，将位置信息和剂量数据进行打包，获得复合监测数据。选择离网关2最近的路由途径，将该复合监测数据发送至网关2。如此设置，能够实现对位置信息和剂量数据的同时采集，并能实现数据的无线传输。

步骤S23，网关将复合监测数据发送至主控计算机。

由于复合监测数据经过了打包处理，因此提高了传输速度，进而使主控计算机能够及时地接收到复合监测数据。

步骤S24，主控计算机接收复合监测数据，解析该复合监测数据获得位置信息和剂量数据，将位置信息和剂量数据进行存储。判断剂量数据是否超过辐射剂量限值，根据判断结果执行相应措施。

请结合参阅图5，本实施例中通过步骤S241和步骤S242列举了步骤S24的其中一种实现方式。

步骤S241，判断剂量数据是否超过辐射剂量限值。

主控计算机3对实时获取的剂量数据进行即时判断，若剂量数据超过辐射剂量限制，转向步骤S242。

步骤S242，向监测和设备发送报警信息，将超过辐射剂量限值的剂量数据对应的位置信息进行记录，并标定为危险区域。

例如，若监测设备1的剂量数据超过辐射剂量限值，主控计算机3向监测设备1发送报警信息，并将监测设备1的位置信息(x，y)进行记录，并标定为危险区域。

如此设置，一方面能够对人员进行实时报警，提醒人员撤离，另一方面能够记录并自主标定危险区域，避免后续人员再次踏入该区域。

可选地，当标定了危险区域之后，主控计算机3可以向其它监测设备发送提示指令，以提示人员危险区域的所在地。

步骤S25，监测设备接收报警信息，根据报警信息进行报警。

监测设备1接收到主控计算机3发送的报警信息，根据报警信息进行声光报警，以提醒人员撤离。

在本实施例中，辐射剂量限值有国家标准，但是在实际应用中，可以对该辐射剂量限值进行调整，例如，将辐射剂量限值调整为比国家标准更严格。这样可以提高监测的标准。

可选地，主控计算机3可以获得修改辐射剂量限值的修改指令，根据该修改指令对辐射剂量限值进行修改。

可以理解，主控计算机3可以同时对待监测辐射区域内的多个人员进行监测。进一步地，还可以对存储的剂量数据进行分析，若某个区域经常被标定为危险区域，可以对该区域进行进一步分析和挖掘，找出辐射剂量超标的原因，并给出相应的解决方案。

综上，本发明实施例所提供的核辐射监测系统及监测方法，能够对人员的剂量数据和位置信息同时采集，并通过主控计算机进行监测预警，进而能够快速进行监测预警并自主标定危险区域，实现全面、成熟的核辐射监测。

在本发明实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，电子设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种核辐射监测系统，其特征在于，包括监测设备、网关、主控计算机和多个参考节点，各所述参考节点布设于待监测核辐射区域，各所述参考节点与所述监测设备通信连接，所述监测设备设置有核辐射探测器，所述核辐射探测器与所述监测设备通信连接，所述监测设备与所述网关通信连接，所述网关与所述主控计算机通信连接，所述主控计算机与所述监测设备通信连接；

各所述参考节点用于向所述监测设备发送无线信号和坐标数据，其中所述坐标数据为各所述参考节点自身的位置坐标数据；

所述监测设备用于实时接收各所述参考节点发送的无线信号和坐标数据，根据接收到的各所述参考节点的无线信号强度和坐标数据进行定位计算，以获得该监测设备的位置信息；实时获得所述核辐射探测器采集到的剂量数据，将所述位置信息和所述剂量数据进行打包以获得复合监测数据，将所述复合监测数据发送至所述网关；

所述网关用于将所述复合监测数据发送至所述主控计算机；

所述主控计算机用于接收所述网关发送的复合监测数据，解析所述复合监测数据获得所述位置信息和所述剂量数据，判断所述剂量数据是否超过辐射剂量限值，若超过所述辐射剂量限值，向所述监测设备发送报警信息，将超过所述辐射剂量限值的剂量数据对应的位置信息进行记录，并标定为危险区域；

所述监测设备用于接收所述报警信息，根据所述报警信息进行报警。

2.根据权利要求1所述的核辐射监测系统，其特征在于，所述主控计算机还用于将解析获得的位置信息和剂量数据进行存储。

3.根据权利要求1所述的核辐射监测系统，其特征在于，所述监测设备通过以下方式进行定位计算，以获得该监测设备的位置信息：

获取各所述参考节点的无线信号强度；

针对每个所述无线信号强度，计算与该无线信号强度对应的参考节点之间的距离；

根据与各无线信号强度对应的参考节点之间的距离，计算出所述监测设备的位置信息。

4.根据权利要求3所述的核辐射监测系统，其特征在于，所述监测设备根据与各无线信号强度对应的参考节点之间的距离，计算出所述监测设备的位置信息，具体包括：

根据与各无线信号强度对应的参考节点之间的距离以及各所述参考节点的坐标数据，采用三角定位算法计算出所述监测设备的位置信息。

5.根据权利要求1所述的核辐射监测系统，其特征在于，所述主控计算机还用于获得对所述辐射剂量限值进行修改的修改指令，根据所述修改指令对所述辐射剂量限值进行修改。

6.一种核辐射监测方法，其特征在于，应用于权利要求1-5任一所述的核辐射监测系统，所述方法包括：

各所述参考节点向所述监测设备发送无线信号和坐标数据，其中所述坐标数据为各所述参考节点自身的位置坐标数据；

所述监测设备实时接收各所述参考节点发送的无线信号和坐标数据，根据接收到的各所述参考节点的无线信号强度和坐标数据进行定位计算，以获得该监测设备的位置信息；实时获得所述核辐射探测器采集到的剂量数据，将所述位置信息和所述剂量数据进行打包以获得复合监测数据，将所述复合监测数据发送至所述网关；

所述网关将所述复合监测数据发送至所述主控计算机；

所述主控计算机接收所述网关发送的复合监测数据，解析所述复合监测数据获得所述位置信息和所述剂量数据，判断所述剂量数据是否超过辐射剂量限值，若超过所述辐射剂量限值，向所述监测设备发送报警信息，将超过所述辐射剂量限值的剂量数据对应的位置信息进行记录，并标定为危险区域；

所述监测设备接收所述报警信息，根据所述报警信息进行报警。

7.根据权利要求6所述的核辐射监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述主控计算机将解析获得的位置信息和剂量数据进行存储。

8.根据权利要求6所述的核辐射监测方法，其特征在于，根据接收到的各所述参考节点的无线信号和坐标数据进行定位计算，以获得该监测设备的位置信息的步骤，包括：

获取各所述参考节点的无线信号强度；

针对每个所述无线信号强度，计算与该无线信号强度对应的参考节点之间的距离；

根据与各无线信号强度对应的参考节点之间的距离，计算出所述监测设备的位置信息。

9.根据权利要求8所述的核辐射监测方法，其特征在于，根据与各无线信号强度对应的参考节点之间的距离，计算出所述监测设备的位置信息的步骤，包括：

根据与各无线信号强度对应的参考节点之间的距离以及各所述参考节点的坐标数据，采用三角定位算法计算出所述监测设备的位置信息。

10.根据权利要求6所述的核辐射监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述主控计算机获得对所述辐射剂量限值进行修改的修改指令，根据所述修改指令对所述辐射剂量限值进行修改。