CN112489329A - 一种用于射线探伤安全管理的智能边界系统 - Google Patents

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汪双印
魏绍明
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范义
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China General Nuclear Power Corp
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Suzhou Nuclear Power Research Institute Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种用于射线探伤安全管理的智能边界系统，其包括：控制模块；声光报警模块，当有人靠近或误入隔离区时，接收控制模块的报警信号，发出声音报警和灯光警示；激光发射模块；无线通信模块，其用于将MCU打包后的信息发送至服务器端；移动检测模块，其用于针对射线探伤工作过程中有无关人员靠近或误入时的提前预知；辐射监测模块，其用于监控探伤作业隔离区周围的辐射量；视频监测模块，其用于采集实时视频及闯边界抓拍、录像；开关控制模块，用于当有探伤人员进入时，可手动关闭人体感应功能，避免触发警报；电源模块。远程在线实时监测边界状况。设备状态，边界剂量值，电量等信息软件端实时显示，有效防止无关人员靠近或误入。

Description

一种用于射线探伤安全管理的智能边界系统
技术领域
本发明属于核电检测设备领域，特别涉及一种用于射线探伤安全管理的智能边界系统。
背景技术
探伤作业隔离区必须设置边界闯入警报，现有的边界闯入警报不具备电离辐射监测功能，边界闯入无法远程报警也没有视频直播和回放功能，导致边界闯入警报系统安全系数不够高。
发明内容
本发明的目的是提供一种实现自主的检测边界状态，有人员闯入或者靠近的时候，能够主动发出警示的用于射线探伤安全管理的智能边界系统。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于射线探伤安全管理的智能边界系统，其包括：
控制模块；
声光报警模块，当有人靠近或误入探伤作业隔离区时，接收控制模块的报警信号，发出声音报警和灯光警示；
激光发射模块，其用于发射激光并感应激光信号变化，输出信号状态变化时将状态信息发送至控制模块；
无线通信模块，其用于将MCU打包后的信息发送至服务器端；
移动检测模块，其用于针对射线探伤工作过程中有无关人员靠近或误入时的提前预知；
辐射监测模块，其用于监控探伤作业隔离区周围的辐射量；
视频监测模块，其用于采集实时视频及闯边界抓拍、录像；
开关控制模块，用于当有探伤人员进入时，可手动关闭人体感应功能，避免触发警报；
电源模块；
所述控制模块对所有接入设备进行控制，包括声音模块的报警控制，无线通信的发送、接受控制，移动检测模块以及激光发射模块相关的传感器检测数据的处理及发送，传感器检测到的信息传回控制模块，控制模块判断是否出发报警信息，并通过控制电路对声音模块中的报警信息进行触发或关闭，同时，检测信息经过MCU整合后打包，通过无线通信模块发送至服务器。
优化的，所述系统还包括移动控制端，所述移动控制端包括手机端和电脑端，均能够对系统进行设备管理、权限管理、信息管理，边界实时状态监测，报警信息、查看边界剂量、电量、视频相关信息。
优化的，所述移动检测模块通过人体感应传感器实现。
优化的，辐射监测模块通过含盖革传感器和半导体传感器两种传感器实现。
优化的，所述激光发射模块通过激光传感器和激光反射板实现。
本发明的有益效果在于：1.远程在线实时监测边界状况。设备状态，边界剂量值，电量等信息软件端实时显示。2.边界剂量率实时监测。3.有人员闯入或者靠近的时候，能够主动发出声光警示。4.视频直播功能，历史视频远程查看功能。5.分级的报警信息推送，APP报警信息推送和短信报警信息推送。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是旋转警示灯控制电路；
图3是音频报警电路；
图4是控制模块电路图；
图5是无线通信模块控制电路；
图6是盖革传感器；
图7是半导体传感器；
图8是电压转换电路。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述：
本用于射线探伤安全管理的智能边界系统，其包括：控制模块；声光报警模块，当有人靠近或误入探伤作业隔离区时，接收控制模块的报警信号，发出声音报警和灯光警示；激光发射模块，其用于发射激光并感应激光信号变化，输出信号状态变化时将状态信息发送至控制模块；无线通信模块，其用于将MCU打包后的信息发送至服务器端；移动检测模块，其用于针对射线探伤工作过程中有无关人员靠近或误入时的提前预知；辐射监测模块，其用于监控探伤作业隔离区周围的辐射量；视频监测模块，其用于采集实时视频及闯边界抓拍、录像；开关控制模块，用于当有探伤人员进入时，可手动关闭人体感应功能，避免触发警报；电源模块；所述控制模块对所有接入设备进行控制，包括声音模块的报警控制，无线通信的发送、接受控制，移动检测模块以及激光发射模块相关的传感器检测数据的处理及发送，传感器检测到的信息传回控制模块，控制模块判断是否出发报警信息，并通过控制电路对声音模块中的报警信息进行触发或关闭，同时，检测信息经过MCU整合后打包，通过无线通信模块发送至服务器。
具体而言
声光报警模块包括：警示灯模块和声音模块。
如图2所示，警示灯模块选择具有旋转警示功能的模块，设计使用24VDC供电的旋转报警灯，报警灯安装在设备顶部。设备连接并上电后，顶端旋转报警灯工作，旋转发光警示。
声音模块主要功能为在有人靠近或误入时发出报警提示声音，警示音主要可分为两种，分别为“射线探伤，请勿进入”和尖锐声响报警，初步拟定采购扬声器参数如下表1所示。
Figure 333355DEST_PATH_IMAGE001
表1扬声器参数
控制扬声器工作部分主要功能为播放程序中预存的报警音频，具体电路如图3所示。
控制模块块主要功能为对系统中所有接入设备进行控制，包括声音模块的报警控制，无线通信的发送、接受控制，移动检测模块以及激光发射模块相关传感器检测数据的处理及发送。传感器检测到的信息传回模块中的MCU，MCU判断是否出发报警信息，并通过控制电路对声音模块中的报警信息进行触发（或关闭）。同时，检测信息经过MCU整合后打包，通过无线通信模块发送至服务器，，由终端进行显示。控制电路如图4所示。
无线通信模块功能主要为将MCU打包后的信息发送至服务器端。PC端、APP端软件进行信息显示，无线通信模块控制电路如图5所示。
移动检测模块主要针对射线探伤工作过程中有无关人员靠近或误入时的提前预知。因此该传感器应具备一定距离内的检测功能，并能在较短时间内产生相对响应，传感器型号采用热释电人体红外传感器（传感器型号：SR602），该型号传感器参数如表2。
Figure 250496DEST_PATH_IMAGE002
表2传感器参数
激光发射模块选用NPN常闭型激光传感器，传感器传输距离20m。激光传感器输出端接控制板，传感器检测到有人进入时，输入信号状态发生改变，经光偶TLP290将状态信息发送至MCU，进而达到激光报警的功能。
本辐射传感器类型包含盖革传感器（如图6所示），半导体传感器（如图7所示）两种形式。盖革传感器包含高压电路以及脉冲产生部分电路。半导体传感器包含抗电磁干扰电路。
视频监测模块主要用于采集实时视频以及闯边界抓拍、录像。
系统还包括供电电源部分以及开关控制部分；供电电源部分，整系统使用锂电池独立供电，拟采购18650型号锂电池进行整系统供电，供电电压为12VDC。12V电压进入PCB板后，经由3路电压转换芯片转化为24VDC、5VDC以及3.3VDC提供板间器件供电以及外部传感器供电，电压转换电路如图8所示。
开关控制部分主要为整系统的供电开关，其功能主要为当探伤人员进入时，可手动关闭人体感应功能，避免触发警报。
软件部分，包含手机端以及电脑端软件。功能包括设备管理/权限管理/信息管理，边界实时状态监测/报警信息，查看边界剂量、电量、视频等相关信息。
手机端软件的功能与PC端大致相同，具有实时状态显示，实时/历史视频查看，报警提示的功能。即具有查看权限的工作人员可在手机端实时查看当前各隔离区信息统计，各边界实时视频，并在有报警信息触发时可通过短信或电话方式得到通知。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于射线探伤安全管理的智能边界系统，其特征在于，其包括：
控制模块；
声光报警模块，当有人靠近或误入探伤作业隔离区时，接收控制模块的报警信号，发出声音报警和灯光警示；
激光发射模块，其用于发射激光并感应激光信号变化，输出信号状态变化时将状态信息发送至控制模块；
无线通信模块，其用于将MCU打包后的信息发送至服务器端；
移动检测模块，其用于针对射线探伤工作过程中有无关人员靠近或误入时的提前预知；
辐射监测模块，其用于监控探伤作业隔离区周围的辐射量；
视频监测模块，其用于采集实时视频及闯边界抓拍、录像；
开关控制模块，用于当有探伤人员进入时，可手动关闭人体感应功能，避免触发警报；
电源模块；
所述控制模块对所有接入设备进行控制，包括声音模块的报警控制，无线通信的发送、接受控制，移动检测模块以及激光发射模块相关的传感器检测数据的处理及发送，传感器检测到的信息传回控制模块，控制模块判断是否出发报警信息，并通过控制电路对声音模块中的报警信息进行触发或关闭，同时，检测信息经过MCU整合后打包，通过无线通信模块发送至服务器。
2.根据权利要求1所述的用于射线探伤安全管理的智能边界系统，其特征在于：所述系统还包括移动控制端，所述移动控制端包括手机端和电脑端，均能够对系统进行设备管理、权限管理、信息管理，边界实时状态监测，报警信息、查看边界剂量、电量、视频相关信息。
3.根据权利要求1所述的用于射线探伤安全管理的智能边界系统，其特征在于：所述移动检测模块通过人体感应传感器实现。
4.根据权利要求1所述的用于射线探伤安全管理的智能边界系统，其特征在于：辐射监测模块通过含盖革传感器和半导体传感器两种传感器实现。
5.根据权利要求1所述的用于射线探伤安全管理的智能边界系统，其特征在于：所述激光发射模块通过激光传感器和激光反射板实现。
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