CN109102914A - 一种放射源存储罐及应用该存储罐的放射源远程监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种放射源存储罐及应用该存储罐的放射源远程监控系统，放射源存储罐包括铅罐、铅盖、源仓和锁紧机构，铅盖与铅罐的卡合衔接处通过锁紧机构锁紧；应用放射源存储罐的放射源远程监控系统包括放射源存储罐、放射源、放射性探测仪、供电单元和监控单元，放射源存储罐的外侧壁上固定放射性探测仪和供电单元，放射性探测仪通过无线通讯模块与监控单元通信，监控单元还可获知放射源存储罐与放射源的位置和移动路径，本发明采用该系统，能够在放射源使用过程中对其进行实时远程监控，以避免放射源遗失对环境及人体健康带来的危害，同时，可在放射源收回至源仓中后，自动实现铅罐的锁紧，保证放射源的存储及使用安全性能。

Description

一种放射源存储罐及应用该存储罐的放射源远程监控系统

技术领域

本发明涉及放射源管理监控技术领域，尤其涉及一种放射源存储罐及应用该存储罐的放射源远程监控系统。

背景技术

随着核应用技术的发展，放射源在工业、农业、科研等领域的应用也越来越广泛，但随之而来的因放射源丢失而造成的辐射事故也越来越多，尤其在运输使用过程中丢失、泄漏等，给社会带来了很大的危害。但是，现有的用于放射源监控的系统在实际使用过程中仍存在如下问题：

1、在放射源使用完成后，操作人员可能仅将放射源重新放至于放射源存储罐中，而未进行放射源存储罐的锁紧，故在后期的转运过程中易因外界震动等因素导致放射源遗失，从而对环境造成危害。

2、目前，在放射源使用过程中用于放射源的监控系统的监测精度不高，且在放射源遗失后难以及时发现。

发明内容

本发明的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种能够在放射源使用过程中对其进行实时远程监控，以有效避免放射源遗失对环境及人体健康带来的危害，同时，可在放射源收回至源仓中后，自动实现铅罐的锁紧，从而进一步保证放射源的存储及使用安全性能的放射源存储罐及应用该存储罐的放射源远程监控系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种放射源存储罐，其中所述放射源存储罐包括铅罐、铅盖、源仓和锁紧机构，所述铅罐的顶部相配合铰接设置铅盖，且该铅罐中开设源仓，所述铅盖与铅罐的卡合衔接处通过锁紧机构锁紧；

所述锁紧机构设置为包括扭簧和锁合部，所述扭簧与锁合部的输入端均设置于铅罐上开设的锁孔中，所述锁合部的输出端延伸出铅罐上开设的锁孔；

所述扭簧的一端固定于铅罐上开设的锁孔中，且该扭簧的另一端固定连接锁合部的输入端，所述锁合部的输出端的结构与铅盖上开设的锁孔的结构相配合。

进一步地，所述锁合部设置为包括驱动芯体、推动插片、卡紧块和导向限位块，所述驱动芯体设置于铅罐上开设的锁孔中，所述驱动芯体固定于扭簧的另一端，且该驱动芯体上固定推动插片的一端，所述推动插片的另一端穿过导向限位块且固定卡紧块，所述卡紧块的结构与铅盖上开设的锁孔的结构相配合，所述导向限位块固定于铅罐上开设的锁孔中，且该导向限位块与铅罐上开设的锁孔共轴线。

进一步地，所述卡紧块设置为楔形结构。

一种应用放射源存储罐的放射源远程监控系统，其中所述应用放射源存储罐的放射源远程监控系统包括放射源存储罐、放射源、放射性探测仪、供电单元和监控单元，所述放射源存储罐的源仓中设置放射源，且该放射源存储罐的外侧壁上固定放射性探测仪和供电单元，所述放射性探测仪与供电单元电性连接，且该放射性探测仪通过无线通讯模块与监控单元通信，所述监控单元还可获知放射源存储罐与放射源的位置和移动路径。

进一步地，所述放射源存储罐上设置定位模块一，所述定位模块一与监控单元之间通过无线通讯模块通信。

进一步地，所述放射源上设置定位模块二，所述定位模块二与监控单元之间通过无线通讯模块通信。

进一步地，所述监控单元设置为包括主控模块、报警模块、分析记录模块、显示模块和供电模块，所述主控模块、报警模块、分析记录模块和显示模块均与供电模块电性连接，所述报警模块、分析记录模块和显示模块均与主控模块电性连接，所述主控模块通过无线通讯模块与定位模块一和定位模块二通信，且该主控模块通过无线通讯模块与放射性探测仪通信；

所述分析记录模块实时记录放射源存储罐和放射源的位置和移动路径，并依据放射性探测仪的放射性剂量强度数值分析判断放射源的状态；

所述报警模块由主控模块控制其工作情况；

所述显示模块用于显示分析记录模块的反馈信息；

所述供电模块为主控模块、报警模块、分析记录模块和显示模块的工作提供电能。

进一步地，所述分析记录模块通过放射性探测仪测量的放射性剂量强度数值，以及放射源存储罐和放射源的位置数据，与设定的放射性剂量强度阈值范围w₁～w₂进行对比，

当放射性探测仪测量到的环境中的放射性剂量强度数值小于w₁时，则表示此时放射源未在所述放射源存储罐周边，所述主控模块控制显示模块显示“放射源丢失”，并由所述报警模块报警，以提醒用户；

当放射源存储罐与放射源的位置数据一致，且放射性探测仪测量到的环境中的放射性剂量强度数值处于w₁～w₂范围时，则表示此时放射源置于所述放射源存储罐中，所述主控模块控制显示模块显示“放射源存储”；

当放射性探测仪测量到的环境中的放射性剂量强度数值大于w₂时，则表示此时放射源处于所述放射源存储罐周边进行工作，所述主控模块控制显示模块显示“放射源工作”。

进一步地，所述放射性探测仪设置为碘化钠探测器。

进一步地，所述供电单元设置为蓄电池组。

进一步地，所述监控单元设置为移动通讯设备。

进一步地，所述报警模块设置为包括蜂鸣器和报警灯，所述蜂鸣器和报警灯均与主控模块电性连接，且所述蜂鸣器和报警灯还均与供电模块电性连接。

本发明具有的优点和积极效果是：

(1)通过铅罐、铅盖、源仓和锁紧机构，能够保证放射源存储罐中放射源的良好存储，同时，锁紧机构由扭簧与锁合部形成的相配合结构，则可在铅盖关闭后，借助扭簧的弹性力使得锁合部自动插入铅盖上开设的锁孔中，以避免用户将放射源放回后，忘记锁紧放射源存储罐的问题，从而提高放射源的存储安全性能。

(2)通过驱动芯体的转动，以带动推动插片在导向限位块中沿其轴线方向直线运动，从而使得卡紧块由铅盖上开设的锁孔中插入或拔出，以实现铅罐与铅盖的可靠锁紧或开启。

(3)通过监控单元实时监控放射源存储罐与放射源的位置和移动路径，以及放射性探测仪对环境中放射性剂量强度数值的测量，能够准确判断放射源是处于丢失、存储还是工作状态，从而实现对放射源的良好远程监控，有效避免放射源遗失对环境及人体健康的危害。

(4)通过监控单元中主控模块、报警模块、分析记录模块、显示模块和供电模块的配合，能够及时准确地分析出放射源是处于“丢失、存储还是工作”状态，以保证放射源使用过程中的实时监控。

附图说明

图1是本发明中放射源存储罐的结构示意图。

图2是图1的剖视结构示意图。

图3是图2的局部放大结构示意图。

图4是图2中扭簧部分的结构示意图。

图5是本发明中应用放射源存储罐的放射源远程监控系统结构框图。

图6是本发明放射源远程监控系统中放射源存储罐的结构示意图。

图中：铅罐10，铅盖20，源仓30，锁紧机构40，扭簧401，驱动芯体402，推动插片403，卡紧块404，导向限位块405，放射源50，定位模块二501，放射性探测仪60，供电单元70，监控单元80，主控模块801，报警模块802，分析记录模块803，显示模块804，供电模块805，无线通讯模块90。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的描述。

如图1-图4所示，一种放射源存储罐，包括铅罐10、铅盖20、源仓30和锁紧机构40，铅罐10的顶部相配合铰接设置铅盖20，且该铅罐10中开设源仓30，铅盖20与铅罐10的卡合衔接处通过锁紧机构40锁紧；锁紧机构40设置为包括扭簧401和锁合部，扭簧401与锁合部的输入端均设置于铅罐10上开设的锁孔中，锁合部的输出端延伸出铅罐10上开设的锁孔；扭簧401的一端固定于铅罐10上开设的锁孔中，且该扭簧401的另一端固定连接锁合部的输入端，锁合部的输出端的结构与铅盖20上开设的锁孔的结构相配合，通过铅罐10、铅盖20、源仓30和锁紧机构40，能够保证放射源存储罐中放射源50的良好存储，同时，锁紧机构40由扭簧401与锁合部形成的相配合结构，则可在铅盖20关闭后，借助扭簧401的弹性力使得锁合部自动插入铅盖20上开设的锁孔中，以避免用户将放射源50放回后，忘记锁紧放射源存储罐的问题，从而提高放射源50的存储安全性能。

具体地，铅罐10的顶壁上通过合页铰接铅盖20，且该铅罐10的顶壁上沿其周线方向开设环形卡槽，铅盖20的内壁上沿其周线方向设置环形卡凸，环形卡凸的结构与环形卡槽的结构相配合，同时，铅罐10的侧壁顶部垂直开设锁孔，铅罐10的锁孔贯穿其顶壁，且铅罐10的锁孔中焊接固定扭簧401的一端，扭簧401的另一端焊接固定锁合部的输入端，铅盖20的底壁上相对应铅罐10的锁孔也开设一锁孔，铅盖20的锁孔的结构与锁合部的输出端的结构相配合。

进一步地，锁合部设置为包括驱动芯体402、推动插片403、卡紧块404和导向限位块405，驱动芯体402设置于铅罐10上开设的锁孔中，驱动芯体402固定于扭簧401的另一端，且该驱动芯体402上固定推动插片403的一端，推动插片403的另一端穿过导向限位块405且固定卡紧块404，卡紧块404设置为楔形结构，且该卡紧块404的结构与铅盖20上开设的锁孔的结构相配合，导向限位块405固定于铅罐10上开设的锁孔中，且该导向限位块405与铅罐10上开设的锁孔共轴线，通过驱动芯体402的转动，以带动推动插片403在导向限位块405中沿其轴线方向直线运动，从而使得卡紧块404由铅盖20上开设的锁孔中插入或拔出，以实现铅罐10与铅盖20的可靠锁紧或开启。

具体地，扭簧401中沿其轴线方向穿设一转轴，转轴通过焊接固定于铅罐10的锁孔中的支撑座支撑，扭簧401的另一端焊接固定驱动芯体402，驱动芯体402通过安装座转动套设于转轴上，且该驱动芯体402的内腔结构与钥匙的结构相配合，推动插片403上焊接固定卡紧块404。

如图5和图6所示，一种应用放射源存储罐的放射源远程监控系统，包括放射源存储罐、放射源50、放射性探测仪60、供电单元70和监控单元80，放射源存储罐的源仓30中设置放射源50，且该放射源存储罐的外侧壁上固定放射性探测仪60和供电单元70，放射性探测仪60与供电单元70电性连接，且该放射性探测仪60通过无线通讯模块90与监控单元80通信，监控单元80还可定位放射源存储罐与放射源50的位置和移动路径，通过监控单元80实时监控放射源存储罐与放射源50的位置和移动路径，以及放射性探测仪60对环境中放射性剂量强度数值的测量，能够准确判断放射源50是处于丢失、存储还是工作状态，从而实现对放射源50的良好远程监控，有效避免放射源50遗失对环境及人体健康的危害。

具体地，无线通讯模块90包括无线发射端和无线接收端，放射源存储罐、放射源50和放射性探测仪60上均设置无线发射端，监控单元80上设置无线接收端，通过无线发射端和无线接收端的配合，实现放射源存储罐、放射源50和放射性探测仪60与监控单元80之间的无线通信，无线通讯模块90可设置为蓝牙。

进一步地，放射源存储罐上设置定位模块一，定位模块一与监控单元80之间通过无线通讯模块90通信。

进一步地，放射源50上设置定位模块二501，定位模块二501与监控单元80之间通过无线通讯模块90通信。

具体地，定位模块一与定位模块二501均可为GPS定位系统或者北斗定位系统。

进一步地，监控单元80设置为包括主控模块801、报警模块802、分析记录模块803、显示模块804和供电模块805，主控模块801、报警模块802、分析记录模块803和显示模块804均与供电模块805电性连接，报警模块802、分析记录模块803和显示模块804均与主控模块801电性连接，主控模块801通过无线通讯模块90与定位模块一和定位模块二501通信，且该主控模块801通过无线通讯模块90与放射性探测仪60通信；

分析记录模块803实时记录放射源存储罐和放射源50的位置和移动路径，并依据放射性探测仪60的放射性剂量强度数值分析判断放射源50的状态；

报警模块802由主控模块801控制其工作情况；

显示模块804用于显示分析记录模块803的反馈信息；

供电模块805为主控模块801、报警模块802、分析记录模块803和显示模块804的工作提供电能。

通过监控单元80中的主控模块801接收放射源存储罐和放射源50的位置和移动路径、以及放射性探测仪60对环境中放射性剂量强度的检测数值，并将这些数据信息经其内部处理传递至显示模块804和分析记录模块803，由显示模块804实时显示放射源存储罐和放射源50的位置和移动路径、以及分析记录模块803的数据分析结果，并在分析记录模块803反馈“放射源50丢失”时，主控模块801控制报警模块802进行报警工作，以及时快速提醒用户放射源50丢失，降低放射源50暴露于环境中带来的危害。

进一步地，分析记录模块803通过放射性探测仪60测量的放射性剂量强度数值，以及放射源存储罐和放射源50的位置数据，与设定的放射性剂量强度阈值范围w1～w2进行对比，

当放射性探测仪60测量到的环境中的放射性剂量强度数值小于w1时，则表示此时放射源50未在放射源存储罐周边，主控模块801控制显示模块804显示“放射源50丢失”，并由报警模块802报警，以提醒用户；

当放射源存储罐与放射源50的位置数据一致，且放射性探测仪60测量到的环境中的放射性剂量强度数值处于w1～w2范围时，则表示此时放射源50置于放射源存储罐中，主控模块801控制显示模块804显示“放射源50存储”；

当放射性探测仪60测量到的环境中的放射性剂量强度数值大于w2时，则表示此时放射源50处于放射源存储罐周边进行工作，主控模块801控制显示模块804显示“放射源50工作”。通过监控单元80中主控模块801、报警模块802、分析记录模块803、显示模块804和供电模块805的配合，能够及时准确地分析出放射源50是处于“丢失、存储还是工作”状态，以保证放射源50使用过程中的实时监控。

进一步地，放射性探测仪60设置为碘化钠探测器，碘化钠探测器比盖革-弥勒计数管(GM计数管)的使用寿命长，因此，采用碘化钠探测器能够进一步延长该放射源50远程监控系统的使用寿命。

进一步地，供电单元70设置为蓄电池组。

进一步地，监控单元80设置为移动通讯设备，具体地，监控单元80可设置为智能手机或者其他移动通讯设备。

进一步地，报警模块802设置为包括蜂鸣器和报警灯，蜂鸣器和报警灯均与主控模块801电性连接，且蜂鸣器和报警灯还均与供电模块805电性连接。

使用本发明提供的放射源存储罐及应用该存储罐的放射源50远程监控系统，能够在放射源50使用过程中对其进行实时远程监控，以有效避免放射源50遗失对环境及人体健康带来的危害，同时，可在放射源50收回至源仓30中后，自动实现铅罐10的锁紧，从而进一步保证放射源50的存储及使用安全性能。

该放射源存储罐及应用该存储罐的放射源远程监控系统的工作过程如下：

1、在铅罐10上开设的锁孔中插入相对应的钥匙，由钥匙带动驱动芯体402转动，以使得与其连接的推动插片403在导向限位块405的辅助下，带动卡紧块404向远离铅盖20上开设的锁孔的方向直线移动，则卡紧块404由铅盖20上开设的锁孔中脱离，打开铅盖20，使得铅盖20在合页的作用下位于铅罐10的顶部，从而实现对铅盖20的开启；

2、由源仓30中取出放射源50进行使用，同时启动放射性探测仪60、无线通讯模块90、定位模块一、定位模块二501和监控单元80工作，此时，监控单元80中的主控模块801接收定位模块一和定位模块二501的数据信息、以及放射性探测仪60通过无线通讯模块90反馈的数据信息，从而获得放射源存储罐和放射源50的位置和移动路径、以及放射性探测仪60对环境中放射性剂量强度的检测数值，并将这些数据信息经其内部处理传递至显示模块804和分析记录模块803，由显示模块804实时显示放射源存储罐和放射源50的位置和移动路径、以及分析记录模块803的数据分析结果，并在分析记录模块803反馈“放射源50丢失”时，主控模块801控制报警模块802进行声光报警，以及时快速提醒用户放射源50丢失，用户可根据分析记录模块803的记录数据对放射源50进行查找，从而降低放射源50暴露于环境中带来的危害；

3、最后将放射源50收回至源仓30中，使得铅盖20卡合于铅罐10上，该过程中，由于打开铅盖20后，驱动芯体402在扭簧401的作用下，由推动插片403推动卡紧块404延伸出铅罐10上开设的锁孔，故需要再在铅罐10上开设的锁孔中插入相对应的钥匙，通过钥匙带动驱动芯体402反向转动，以使得与其连接的推动插片403在导向限位块405的辅助下，带动卡紧块404向远离铅盖20上开设的锁孔的方向直线移动，则卡紧块404由铅盖20上开设的锁孔中脱离，扣合铅盖20，驱动芯体402将在扭簧401的作用下，使得推动插片403推动卡紧块404延伸至铅盖20上开设的锁孔中，从而实现对铅盖20的锁合，完成放射源50的良好存储。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种放射源存储罐，其特征在于：所述放射源存储罐包括铅罐(10)、铅盖(20)、源仓(30)和锁紧机构(40)，所述铅罐(10)的顶部相配合铰接设置铅盖(20)，且该铅罐(10)中开设源仓(30)，所述铅盖(20)与铅罐(10)的卡合衔接处通过锁紧机构(40)锁紧；

所述锁紧机构(40)设置为包括扭簧(401)和锁合部，所述扭簧(401)与锁合部的输入端均设置于铅罐(10)上开设的锁孔中，所述锁合部的输出端延伸出铅罐(10)上开设的锁孔；

所述扭簧(401)的一端固定于铅罐(10)上开设的锁孔中，且该扭簧(401)的另一端固定连接锁合部的输入端，所述锁合部的输出端的结构与铅盖(20)上开设的锁孔的结构相配合。

2.根据权利要求1所述的放射源存储罐，其特征在于：所述锁合部设置为包括驱动芯体(402)、推动插片(403)、卡紧块(404)和导向限位块(405)，所述驱动芯体(402)设置于铅罐(10)上开设的锁孔中，所述驱动芯体(402)固定于扭簧(401)的另一端，且该驱动芯体(402)上固定推动插片(403)的一端，所述推动插片(403)的另一端穿过导向限位块(405)且固定卡紧块(404)，所述卡紧块(404)的结构与铅盖(20)上开设的锁孔的结构相配合，所述导向限位块(405)固定于铅罐(10)上开设的锁孔中，且该导向限位块(405)与铅罐(10)上开设的锁孔共轴线。

3.根据权利要求2所述的放射源存储罐，其特征在于：所述卡紧块(404)设置为楔形结构。

4.一种应用权利要求1-3任一所述的放射源存储罐的放射源远程监控系统，其特征在于：所述应用放射源存储罐的放射源远程监控系统包括放射源存储罐、放射源(50)、放射性探测仪(60)、供电单元(70)和监控单元(80)，所述放射源存储罐的源仓(30)中设置放射源(50)，且该放射源存储罐的外侧壁上固定放射性探测仪(60)和供电单元(70)，所述放射性探测仪(60)与供电单元(70)电性连接，且该放射性探测仪(60)通过无线通讯模块(90)与监控单元(80)通信，所述监控单元(80)还可获知放射源存储罐与放射源(50)的位置和移动路径。

5.根据权利要求4所述的放射源存储罐的放射源远程监控系统，其特征在于：所述放射源存储罐上设置定位模块一，所述定位模块一与监控单元(80)之间通过无线通讯模块(90)通信。

6.根据权利要求5所述的放射源存储罐的放射源远程监控系统，其特征在于：所述放射源(50)上设置定位模块二(501)，所述定位模块二(501)与监控单元(80)之间通过无线通讯模块(90)通信。

7.根据权利要求6所述的放射源存储罐的放射源远程监控系统，其特征在于：所述监控单元(80)设置为包括主控模块(801)、报警模块(802)、分析记录模块(803)、显示模块(804)和供电模块(805)，所述主控模块(801)、报警模块(802)、分析记录模块(803)和显示模块(804)均与供电模块(805)电性连接，所述报警模块(802)、分析记录模块(803)和显示模块(804)均与主控模块(801)电性连接，所述主控模块(801)通过无线通讯模块(90)与定位模块一和定位模块二(501)通信，且该主控模块(801)通过无线通讯模块(90)与放射性探测仪(60)通信；

所述分析记录模块(803)实时记录放射源存储罐和放射源(50)的位置和移动路径，并依据放射性探测仪(60)的放射性剂量强度数值分析判断放射源(50)的状态；

所述报警模块(802)由主控模块(801)控制其工作情况；

所述显示模块(804)用于显示分析记录模块(803)的反馈信息；

所述供电模块(805)为主控模块(801)、报警模块(802)、分析记录模块(803)和显示模块(804)的工作提供电能。

8.根据权利要求7所述的放射源存储罐的放射源远程监控系统，其特征在于：所述分析记录模块(803)通过放射性探测仪(60)测量的放射性剂量强度数值，以及放射源存储罐和放射源(50)的位置数据，与设定的放射性剂量强度阈值范围w₁～w₂进行对比，

当放射性探测仪(60)测量到的环境中的放射性剂量强度数值小于w₁时，则表示此时放射源(50)未在所述放射源存储罐周边，所述主控模块(801)控制显示模块(804)显示“放射源(50)丢失”，并由所述报警模块(802)报警，以提醒用户；

当放射源存储罐与放射源(50)的位置数据一致，且放射性探测仪(60)测量到的环境中的放射性剂量强度数值处于w₁～w₂范围时，则表示此时放射源(50)置于所述放射源存储罐中，所述主控模块(801)控制显示模块(804)显示“放射源(50)存储”；

当放射性探测仪(60)测量到的环境中的放射性剂量强度数值大于w₂时，则表示此时放射源(50)处于所述放射源存储罐周边进行工作，所述主控模块(801)控制显示模块(804)显示“放射源(50)工作”。

9.根据权利要求4所述的放射源存储罐的放射源远程监控系统，其特征在于：所述放射性探测仪(60)设置为碘化钠探测器。

10.根据权利要求7所述的放射源存储罐的放射源远程监控系统，其特征在于：所述报警模块(802)设置为包括蜂鸣器和报警灯，所述蜂鸣器和报警灯均与主控模块(801)电性连接，且所述蜂鸣器和报警灯还均与供电模块(805)电性连接。