CN201465173U - 放射源监控管理平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的放射源监控管理平台，属于信息技术领域。本实用新型的平台包括监控中心、视频监控子系统、定位监控子系统和辐射剂量率监控子系统；所述监控中心通过网络分别与所述视频监控子系统、所述定位监控子系统和所述辐射剂量率监控子系统连接；放射源的承载装置上安装一定位器，其通过GPS定位网或通信网络与所述监控中心连接。与现有技术相比，本实用新型可以有效的对分散于各处的放射源进行实时监控以及远程实时监控，能够及时了解放射源的位置移动轨迹，提高了社会的安全保障。

Description

放射源监控管理平台

所属领域

本实用新型涉及一管理平台，尤其涉及一放射源监控管理平台，属于信息技术领域。

背景技术

放射源是指用放射性物质制成的能产生辐射照射的物质或实体。随着我国核工业、核技术的不断发展，放射源在工业、农业、医疗卫生、食品加工等各个领域均得到了广泛应用。但是近年来，因管理不善等原因造成放射源丢失、被盗的事件时有发生，导致多起放射性污染事故，严重威胁人民群众的生命健康。因此，急需加强放射源的环境监督管理，为用源企业和环保部门提供完善的监控工具和监控手段，保障放射源安全使用和公共安全。

在放射源管理方面，自20世纪80年代以来，我国陆续建造了25个城市的放射性废物库，对废弃放射源进行统一管理，同时，各省市根据辖区内放射源的分布情况，进行监督性监测。但由于放射源分属各单位管理，分布分散，依靠单纯的人工或数据库工具管理难以实现对放射源的有效统一监管，因此，用源企业和环保部门需要一套能实现远程自动化管理、高效的放射源监管工具。随着空间信息技术的不断发展和应用，将其与放射源监控系统进行集成，实现对分散各处的放射源的信息管理、远程定位、视频监控、自动报警等是当前放射源监控系统的重要措施。部分发达国家已经开始应用信息技术对放射源进行管理，美国、日本等都已在全国范围内建成了完善的环境辐射监测系统。但我国由于放射源管理工作相对滞后，在这方面的研究仍处于初始阶段。

实用新型内容

针对目前我国放射源的管理现状和需求，本实用新型的目的在于提供一放射源监控管理平台，其集成了空间信息技术、数据库技术、网络技术、通信技术等多种先进技术，研发出一套供环保部门和用源企业使用的放射源监管系统，实现了对放射源的统一监管，提高了对放射源的科学管理能力。

本实用新型的技术方案为：

一种放射源监控管理平台，其特征在于包括监控中心、视频监控子系统、定位监控子系统、辐射剂量率监控子系统；所述监控中心通过网络分别与所述视频监控子系统、定位监控子系统、和所述辐射剂量率监控子系统连接。

所述视频监控子系统包括摄像机、视频服务器或硬盘录像机；所述摄像机与所述视频服务器或硬盘录像机通过数据线或无线通讯模块连接；所述视频服务器或硬盘录像机通过有线网或无线网与所述监控中心连接。

所述视频服务器或硬盘录像机通过有线网分别与一应用服务器和一控制台连接，所述应用服务器与一声音报警器通过数据线连接；同时所述应用服务器与一灯光报警器通过数据线连接；所述有线网连接为高速光纤接入方式或宽带ADSL接入方式连接。

所述辐射剂量率监控子系统包括辐射剂量仪，数采仪；所述辐射剂量仪与所述数采仪通过数据线连接，所述数采仪与所述监控中心通过网络连接.

所述数采仪通过无线网或有线网分别与一应用服务器和一控制台连接，所述应用服务器与一声音报警器通过数据线连接；同时所述应用服务器与一灯光报警器通过数据线连接。

所述辐射剂量仪的探测器为GM管或碘化铯闪烁晶体。

所述辐射剂量仪与一报警系统通过数据线连接。

所述定位监控子系统包括一定位器，安装于所述放射源的承载装置上，所述定位器内设有该放射源的标识信息；所述定位器通过GPS定位网和/或通信网络与所述监控中心连接。

所述定位器为一无线通信芯片。

所述监控中心包括视频工作站和若干客户机；所述视频工作站与所述监控中心通过数据线或局域网连接；所述客户机与所述监控中心通过数据线或局域网连接。

本平台可实现对固定源和移动源两种放射源的远程实时监控管理，系统对放射源的监控有以下几种方式：

1、视频监控是放射源在线监控的一个核心部分和主要功能。该功能主要是以视频的方式对放射源进行实时监控，可以实时查看放射源的使用情况，并可以设置视频监控时段，在监控时段内，一旦有物体进入到放射源警戒范围内或放射源被移开正常使用位置，平台将自动启动视频录制功能，并录制放射源现场图像，同时自动启动放射源声光报警和短信报警，实现不同报警方式的联动。同时，根据用源企业、定位源名称、不同时间段等信息，可以对放射源视频监控结果进行查询和回放。

2、辐射剂量率监控能实现对放射源工作场所剂量的实时监控，同时对采集的实时数据进行传输，并对监测数据进行相应的管理。可在监控中心根据相应权限设定监测数据的上下限范围，出现异常情况有声光报警和短消息报警，并将剂量率值、参数、报警状态等数据通过无线方式发送到遥控器进行显示、报警。所监控的放射源现场视频图像在监视器上自动弹出。

监控中心通过无线网络接入互联网，实时监视放射源的辐射剂量率情况，实现远程监控管理；传输线路利用CDMA\GPRS无线网和Internet网络。

3、定位监控本平台对放射源的报警界限进行了初始设置，可以设定放射源定期监控时间间隔(即每隔多长时间对放射源的位置信息和使用状态进行自动监控一次)，设定最大偏移距离值(即放射源被移开正常使用位置多大距离时才启动报警功能)，开启或关闭监控状态和短信报警，对定位监控的放射源可进行轨迹记录、回放等功能。

4、航迹管理

本平台利用定位技术对放射源进行动态监控，在接收到放射源发回的位置数据后，监控中心可以确定放射源的运行轨迹，进而利用GIS空间分析工具，判断其运行是否正常，如：是否偏离预定的路线，速度是否异常(静止)等。若出现异常，监控中心可以提出相应的处理措施，包括向承载放射源的装置发布导航指令，设置指定移动源的移动轨迹，查看指定移动源的航迹，清除指定移动源已经设置好的航迹等。利用本平台还可以对放射源移动轨迹信息进行查询和回放。

5、射频区域监管

放射源的射频区域监管，是本平台引入的最新的放射源监管技术。当携带射频卡的放射源通过设定的信号采集点时，信号采集点立即采集到具有代表放射源身份特征的射频信号，采集到的信号通过网络发送到监控中心，监控中心接收上传的编码信息，并对涉密载体的采集信息进行分析处理，完成实时显示数据、存储数据、变更报表等功能，使用源企业和环保部门能及时准确的查询各种放射源信息，判断放射源所处状态。

根据本平台的目的，本实用新型所需的仪器设备性能如下：

1、视频监控设备

用于放射源视频监控的设备主要分为两部分，第一部分是监控中心，配备有视频工作站和若干客户机等；第二部分是各监控点，配备有摄像机、视频服务器。

视频监控设备采用高性能DSP，实现H.264视频编码压缩，支持事件压缩功能，支持E.mail联动发送报警信息及截图，支持PTZ联动，支持多种解码器协议等。

2、辐射剂量率监控设备

本平台所采用的辐射剂量率监控设备为γ辐射剂量仪，其探测器类型为GM管或碘化铯(CsI)闪烁晶体。探测器是辐射剂量仪的核心模块，辐射剂量仪将探测器传输来的数据信息传送到系统平台上进行数据处理；通过数据处理判断所监控的放射源处于何种状态(报警、失效等)，同时给出报警指示和报警触点。

辐射剂量仪参数设置简单，仪器设有多个通道，各通道独立进行测量、报警。系统同时显示多个通道的测量值和工作状态。

现场辐射监控系统采用16个无线数据传输探测器为一组的监控平台，根据监控现场的实际要求，可设置多组监控平台。数据通讯方式为RS485，就地采集15路数据与报警状态，采用RJ45(TCP/IP)协议，通过网络将16路监测点的信息发送至公网。监控中心通过无线网络实时监视各放射源辐射率情况，实现远程监控管理；传输线路利用CDMA\GPRS无线网和Internet网络。

3、定位监控设备

本实用新型整合GPS定位网和通信网络资源，通过两个网络协同工作，最终实现放射源的室内准确定位，克服了传统GPS定位不能满足室内定位的要求。该定位方式具有较高的准确性，室外精确度为5-50m，室内精确度为50m-300m，如遇本地通信网络数据问题，可通过自定位修复和通信部门数据更新，将误差控制到最小。

通过集成后的定位技术具有实时性和高灵敏度的特点，设备工作效率高启动后对放射源定位迅速，可以在6秒内捕捉到定位卫星，便于用源企业在放射源丢失后的瞬时响应。该设备具有较强的抗干扰能力和抵制能力，即便在恶劣的射频环境下，吸能只有适度的降低，不会影响设备正常使用。设备防水、防压、防摔，具有很高的耐用性和恶劣环境的适应性。

本实用新型的积极效果为：

本实用新型通过视频监控、辐射剂量率监控实现对放射源的远程统一管理，可以有效的对分散于各处的放射源进行实时监控，并对放射源监控过程和状态的信息进行采集。同时通过定位监控实现对移动放射源的远程实时监控，能够及时了解放射源的位置移动轨迹，提高社会的安全保障。

附图说明

图1是放射源监控管理平台架构图；

图2是放射源视频监控子系统安装部署图；

图3是放射源监控原理示意图；

图4是数据传输系统示意图；

图5是通信线路接入示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本平台做进一步详细地说明：

放射源监控管理平台的总体架构如图1所示，本平台采用B/S和C/S相结合的方式实施对放射源的监管，其中后台部分为C/S结构，客户端部分为B/S结构，两种结构共用一台数据库服务器。C/S结构充分利用了客户机的资源，实现了许多复杂的运算和对数据库的有效管理，B/S结构则为重服务器轻客户端方式，方便用源企业和环保部门对平台的使用，只需要一个浏览器就可以实现对放射源的监控。

本平台在对放射源进行实时监测时，现场分以下三个系统联合建设，放射源视频监控子系统、放射源辐射剂量率监控子系统和放射源定位监控子系统。

放射源视频监控安装部署如图2所示。

视频监控子系统应用为两级监控结构，第一级是管理监控中心，配备有视频工作站和若干客户机等；第二级是各监控点，配备有摄像机、视频服务器。

监控中心通过无线网络接入互联网，实时监视各放射源辐射剂量率情况，实现远程监控管理；传输线路利用CDMA\GPRS无线网和Internet网络。

视频监控子系统工作原理为：前端摄像机摄入图像信号后，经过数据采集，硬盘录像机或视频服务器对视频图像进行处理，完成对视频信号的数字化处理、图像信号的显示、图像信号的存储及图像信号的远程传输。硬盘录像机或视频服务器经网络连到企业的交换机或路由器，同时在企业路由器或防火墙上作端口映射，使得外网能通过该企业的固定IP和端口访问到硬盘录像机或视频服务器。监控中心可通过网络录像实时采集信号，并保存在本机硬盘，客户端可以通过视频监控软件来控制前端摄像机的云台和镜头，查看、检索或播放视频信号。硬盘录像机或视频服务器将视频信号采集压缩后保存在磁盘上，通过IP方式可在局域网或广域网上远程查看视频数据，视频数据保存的时间由用源企业和环保部门根据实际需要和硬盘容量决定。

监控中心的数字矩阵系统利用网络交换能力，实现动态组网，经选择的视频信号通过硬件解码还原成为普通的模拟视频信号，输出到大屏幕或电视墙。

视频监控子系统的设计十分重视系统的安全性，除了在H.264编码中采用了独有的编码技术外，在管理方面还采用了多级多权限的管理。此外，系统录像内容采用了数字标志技术，以防录像内容被随意篡改。

视频监控系统可以实现对每路视频图像都录像，每路码流控制在384K-512K之间。系统充分考虑了对带宽的有效占用，采用先进的H.264编码机制，并在系统布置上采用分级管理，尽量减小对骨干带宽的占用，保证其他系统也能够正常运行。

辐射剂量监控子系统

辐射剂量仪由探测器、测量部件、显示部件和电源组成，其中探测器是辐射剂量仪的核心组件。探测仪监控产品可根据仪器的功能和需要加以选定。系统可以通过总控制台设定辐射剂量仪监测数据的上下限范围。经辐射剂量仪发出的电信号分成三路，一路送入数据采集仪，一路控制人员、货物通道门的开关，一路送入报警器。辐射剂量仪安装在放射源容器上或其周围，当放射源发生移位或泄漏时，其周围的辐射剂量场发生变化，当变化量超过预设的报警阈值区间(大于或小于)时，辐射剂量仪发出的信号一路控制人员、货物通道门打开或者关闭，一路触发现场报警器，进行声光报警。

放射源定位监控子系统

本实用新型通过在放射源的固定装置上安装一定位器，其中定位器中设置有对应放射源的标识信息，定位器发出的信号通过GPS定位网和通信网络发送到监控中心，监控中心根据接收的数据可以确定该放射源的运行轨迹，进而利用GIS空间分析工具，判断其运行是否正常，如：是否偏离预定的路线，速度是否异常(静止)等，若出现异常，监控中心可以提出相应的处理措施，包括向放射源发布导航指令，设置指定移动源的移动轨迹，查看指定移动源的航迹，清除指定移动源已经设置好的航迹等。利用本系统还可以对放射源移动轨迹进行查询和回放。

本系统中的定位器为一无线通信芯片，采用工业级CDMA&GPSONE通信模块，支持CDMA2000-1X网络，支持网络侧第三方定位或BS/CS平台定位。内置GSM和GPS天线，GPS定位误差在15米内，手机地图定位误差在50-500米内。

图3为对放射源的监控原理示意图。

根据工作场所放射源的平面布置情况，安装一个或者多个辐射剂量仪，同时在每个放射源的承载装置上安装一个定位器，进行定位跟踪。将辐射剂量仪的探头对准放射源，利用闪烁晶体或半导体检测器，对放射源进行实时监测。通过数采仪对前端数据进行采集，将模拟信号转换为数字信号，并以有线或无线方式传输至监控中心应用服务器，数据传输协议和数据格式符合HJ/T212-2005《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》的规定，监控中心服务器对监测数据进行处理分析。同时，数采仪采集的数据，通过Internet传输至企业网络和环保网络的监控中心。总控制台对视频装置、报警装置等进行统一控制。各辐射剂量仪与服务器、总控制台之间可以通过RS-232/RS-485、以太网等多种传输方式进行数据通讯。

一旦出现放射源被移动、或放置放射源的装置被打开等异常状态，放射源周围的辐射剂量场将发生变化，当变化量超过预设的报警阈值区间时(大于或小于)，辐射剂量仪就会发出报警信号，同时系统会联动视频监控系统进行视频图像的录制，视频监控系统会将“触发事件”发生前1-60秒的图像信息及这个触发事件发生后的图像信息记录到硬盘录像机或视频服务器中，同时进行声音和灯光报警。

本实用新型的数据传输方式如图4所示，辐射剂量数据、红外数据、门禁数据等经数采仪进行数据采集，将模拟信号转换为数字信号，通过无线或有线方式传输至监控中心，视频监控数据通过光纤传输到监控中心。

图5为本实用新型通信线路接入示意图。

为了充分保证视频传输质量，本平台采用如下通信线路方案：

1)局方监控中心端采用高速光纤接入，中心服务器经网络访问远端的监控点。

2)在远端监控点，根据监控点实际所处位置，灵活采用高速光纤接入或宽带ADSL接入的方式。监控点如在市区，尽量采用高速光纤接入的方式；监控点如在远郊区或县乡等光纤线路资源不丰富的区域，拟采用ADSL宽带接入的方式。

尽管为说明目的公开了本实用新型的内容和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的。因此，本实用新型不应局限于内容和附图所公开的内容。

Claims (10)

1.一种放射源监控管理平台，其特征在于包括监控中心、视频监控子系统、定位监控子系统、辐射剂量率监控子系统；所述监控中心通过网络分别与所述视频监控子系统、所述定位监控子系统和所述辐射剂量率监控子系统连接。

2.如权利要求1所述的平台，其特征在于所述视频监控子系统包括摄像机、视频服务器或硬盘录像机；所述摄像机与所述视频服务器或硬盘录像机通过数据线或无线通讯模块连接；所述视频服务器或硬盘录像机通过有线网或无线网与所述监控中心连接。

3.如权利要求2所述的平台，其特征在于所述视频服务器或硬盘录像机通过有线网分别与一应用服务器和一控制台连接，所述应用服务器与一声音报警器通过数据线连接；同时所述应用服务器与一灯光报警器通过数据线连接；所述有线网连接为高速光纤接入方式或宽带ADSL接入方式连接。

4.如权利要求1所述的平台，其特征在于所述放射源辐射剂量率监控子系统包括辐射剂量仪，数采仪；所述辐射剂量仪与所述数采仪通过数据线连接，所述数采仪与所述监控中心通过网络连接。

5.如权利要求4所述的平台，其特征在于所述数采仪通过无线网或有线网分别与一应用服务器和一控制台连接，所述应用服务器与一声音报警器通过数据线连接；同时所述应用服务器与一灯光报警器通过数据线连接。

6.如权利要求4所述的平台，其特征在于所述辐射剂量仪的探测器为GM管或碘化铯闪烁晶体。

7.如权利要求4所述的平台，其特征在于所述辐射剂量仪与一报警系统通过数据线连接。

8.如权利要求1所述的平台，其特征在于所述定位监控子系统包括一定位器，安装于所述放射源的承载装置上，所述定位器内设有该放射源的标识信息；所述定位器通过GPS定位网和/或通信网络与所述监控中心连接。

9.如权利要求8所述的平台，其特征在于所述定位器为一无线通信芯片。

10.如权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的平台，其特征在于所述监控中心包括视频工作站和若干客户机；所述视频工作站与所述监控中心通过数据线或局域网连接；所述客户机与所述监控中心通过数据线或局域网连接。

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