ES2960495T3 - Sistema de monitorización que comprende una pluralidad de dispositivos portátiles y una unidad de control - Google Patents

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Abstract

Un sistema (1) para monitorear la exposición de una pluralidad de individuos (5) a una propiedad física o química asociada con un ambiente. El sistema incluye una pluralidad de dispositivos portátiles (9). Cada dispositivo portátil está dispuesto para ser usado o transportado por un individuo en el entorno. El sistema incluye además una unidad de control (7) para comunicarse con cada uno de la pluralidad de dispositivos portátiles. Cada uno de los dispositivos portátiles incluye un detector dispuesto para medir una propiedad física o química a la que está expuesto el individuo que lleva o porta el dispositivo en el entorno; uno o más sensores fisiológicos, cada uno dispuesto para medir un parámetro fisiológico del individuo; un módulo de geolocalización dispuesto para determinar la ubicación del individuo; y un módulo de comunicación para comunicar datos recopilados por el dispositivo portátil con otro(s) de la pluralidad de dispositivos portátiles y con la unidad de control. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de monitorización que comprende una pluralidad de dispositivos portátiles y una unidad de control
Esta invención se refiere a un sistema de monitorización, en particular a un sistema para monitorizar la exposición de uno o más individuos a una propiedad física o química asociada con un entorno.
En entornos peligrosos que contienen sustancias potencialmente dañinas (por ejemplo, materiales radiactivos), es importante contar con una medición precisa de la exposición a la sustancia que tiene un individuo que trabaja en el entorno. Los dosímetros personales electrónicos se utilizan para monitorizar la exposición de los trabajadores (como radiógrafos y trabajadores de plantas de energía nuclear) a la radiación ionizante. Esto ayuda a garantizar que un trabajador no esté expuesto a una dosis acumulativa dañina de radiación.
Si bien estos dosímetros pueden proporcionar advertencias de alarma a sus usuarios (por ejemplo, cuando la dosis de radiación a la que han estado expuestos alcanza un cierto nivel), los dosímetros están limitados en su funcionalidad. Los ejemplos de tales dosímetros se divulgan en los documentos US2008/146892 A1, WO2018/068130 A1 y EP3220369A1.
La presente invención tiene como objetivo proporcionar un sistema de seguimiento mejorado para individuos que trabajan en un entorno potencialmente peligroso.
Cuando se ve desde un primer aspecto, la invención proporciona un sistema para monitorizar la exposición de una pluralidad de individuos a una propiedad física o química asociada con un entorno, como se reivindica en la reivindicación 1.
Cuando se ve desde un segundo aspecto, la invención proporciona un método para monitorizar la exposición de una pluralidad de individuos a una propiedad física o química asociada con un entorno, como se reivindica en la reivindicación 15.
La presente invención se relaciona con un sistema de monitorización que monitorea y un método para monitorizar la exposición de individuos a una propiedad química o física que puede estar presente en un entorno, por ejemplo, en el que los individuos están trabajando. El sistema incluye una unidad de control en comunicación con dispositivos portátiles que son llevados o llevados por los individuos cuando están en el entorno.
Cada uno de los dispositivos portátiles incluye un detector para medir una propiedad física o química asociada con el entorno, a los que puede estar expuesta el individuo que lleva o lleva el dispositivo. Los dispositivos portátiles también incluyen sensor(es) fisiológico(s) que monitor(es) parámetro(s) fisiológico(s) de los individuos respectivos y un módulo de geolocalización para determinar las ubicaciones respectivas de los dispositivos portátiles (y por lo tanto de los individuos). Estos permiten monitorizar los parámetros fisiológicos y las ubicaciones en el entorno de los individuos que usan o llevan los dispositivos portátiles, junto con su exposición a la propiedad física o química.
Un módulo de comunicación en cada dispositivo portátil permite que los dispositivos del sistema comuniquen los datos recopilados por los dispositivos entre sí y con la unidad de control. Esto, por ejemplo, puede permitir que los dispositivos portátiles transmitan datos recopilados por los detectores, los sensores fisiológicos y/o los módulos de geolocalización (por ejemplo, en tiempo real) a la unidad de control, por ejemplo, para el análisis.
Por lo tanto, se apreciará que al aumentar los dispositivos portátiles (que miden la exposición de los respectivos individuos a una propiedad física o química asociada con el entorno en el que están presentes los individuos) con uno o más sensores fisiológicos, un módulo de geolocalización y un módulo de comunicación proporciona a los dispositivos portátiles una funcionalidad adicional que no está presente en los dispositivos convencionales. En particular, además de monitorizar la exposición del individuo a una propiedad física o química, los sensores fisiológicos permiten monitorizar a los individuos que usan o llevan los dispositivos portátiles, proporcionando datos adicionales sobre la salud de los individuos en lo que puede ser un entorno hostil.
El módulo de geolocalización de los dispositivos portátiles permite realizar un seguimiento de las posiciones de los individuos en el entorno y puede, por ejemplo, permitir que la exposición de los individuos a la propiedad física o química y/o los parámetros fisiológicos medidos de los individuos sean equiparados (y, por ejemplo, correlacionados) con su ubicación en el entorno. Esto también puede permitir analizar la dependencia espacial de la propiedad física o química.
El módulo de comunicación de los dispositivos portátiles permite transferir los datos capturados a la unidad de control, por ejemplo, en tiempo real, permitiendo así una imagen completa de la exposición de los individuos a la propiedad física o química y su(s) parámetro(s) fisiológico(s) a monitorizar. Se apreciará que debido a que cada dispositivo portátil incluye un módulo de comunicación (que puede estar en comunicación de datos con otros dispositivos portátiles y/o la unidad de control), los datos capturados de un dispositivo portátil aún pueden transferirse de nuevo a la unidad de control, incluso cuando el dispositivo portátil no está en comunicación directa de datos con la unidad de control, por ejemplo, transfiriendo los datos a través de uno o más dispositivos portátiles colocados en posiciones intermedias.
El entorno en el que están presentes los individuos (por ejemplo, trabajando) y que tiene asociada una propiedad física o química, puede ser cualquier entorno adecuado y deseado. El entorno puede, por ejemplo, ser una planta de procesamiento químico. En una realización preferida, el entorno comprende una instalación nuclear, por ejemplo, una planta de energía nuclear.
El entorno puede ser interior, exterior o parte interior y parte exterior. Como se verá a continuación, se pueden usar diferentes técnicas y/o hardware para determinar la ubicación de los dispositivos portátiles (y, por lo tanto, de los individuos que los usan o los llevan), dependiendo de si el entorno es interior o exterior.
Los dispositivos portátiles se pueden proporcionar de cualquier manera adecuada y deseada que permita que un individuo use o transporte un dispositivo portátil. Los componentes de los dispositivos portátiles, incluyendo el detector, el sensor fisiológico, el módulo de geolocalización, el módulo de comunicación y cualquier otro componente discutido a continuación, pueden integrarse en un único, dispositivo integral. En otras realizaciones, uno o más de los diferentes componentes del dispositivo portátil se proporcionan por separado, por ejemplo, dependiendo de su función. Por ejemplo, es posible que sea necesario colocar el detector de un dispositivo portátil en el exterior de un individuo para poder medir la exposición del individuo a la propiedad química o física, mientras que el (los) sensor(es) fisiológico(s) puede(n) necesitar(se) proporcionarse junto a la piel de un individuo para monitorizar el parámetro fisiológico necesario (por ejemplo, temperatura y/o frecuencia cardíaca).
Si los componentes de los dispositivos portátiles se proporcionan juntos en un dispositivo integral o por separado como componentes discretos, preferentemente, cada uno de los componentes de un dispositivo portátil está conectado (por ejemplo, a través de una conexión por cable o inalámbrica) al módulo de comunicación. Esto permite que todos los datos capturados por un dispositivo portátil se comuniquen de nuevo a la unidad de control.
Por ejemplo, cuando los componentes del dispositivo portátil se proporcionan como componentes discretos, los diversos componentes discretos del dispositivo portátil pueden comprender puertos de conectividad respectivos, transmisores y receptores, según sea apropiado. Esto permite que los componentes del dispositivo portátil se comuniquen entre sí, tales como una pluralidad de sensores o detectores fisiológicos que no son parte integral del cuerpo del dispositivo portátil para comunicarse con la unidad de control. Por ejemplo, esto puede permitir que un monitor de ritmo cardíaco adjunto al pecho de un individuo, separado de un dispositivo portátil que se lleva en la muñeca, se comuniquen entre sí. El (por ejemplo, componentes discretos del) dispositivo portátil puede comprender uno o más de los siguientes puertos y/o protocolos en serie para comunicación por cable y/o inalámbrica: Bluetooth de Baja Energía (BLE), bus serie universal (USB), una Interfaz Periférica en Serie (SPI), l2C, receptor-transmisor asíncrono universal (UART), entrada-salida de propósito general (GPIO), interfaz de procesador de la industria móvil (MlPI).
El detector de cada dispositivo portátil usado o transportado por un individuo está dispuesto para medir una propiedad física o química (por ejemplo, localizada) a la que está expuesto el individuo mientras usa o lleva el dispositivo portátil en el entorno. Preferentemente, el detector está dispuesto para capturar datos representativos de la medición de la propiedad física o química (por ejemplo, de la concentración de la propiedad física o química) que ha detectado el detector (y a la que está expuesto el individuo), es decir, en los lugares del entorno entre los que se mueve el individuo que lleva o lleva el dispositivo portátil.
El detector puede disponerse para detectar sólo un único tipo de propiedad física o química (por ejemplo, contaminante). Sin embargo, en una realización, el detector está dispuesto para medir múltiples propiedades físicas o químicas diferentes (por ejemplo, contaminantes). Así, el detector puede comprender un detector multicanal.
La propiedad física o química puede comprender cualquier propiedad física o química adecuada y deseada asociada con el entorno, cuya medida se desea determinar. Preferentemente, la propiedad física o química comprende un contaminante, por ejemplo, que está (o puede estar presente) en el entorno y, por lo tanto, preferentemente el detector comprende un detector de contaminantes, por ejemplo, dispuesto para detectar la concentración de un contaminante que está o puede estar presente en el entorno y al que el individuo está o puede estar expuesto mientras está en el entorno.
El contaminante puede comprender cualquier sustancia que esté o pueda estar presente en el entorno y a la cual el individuo esté o pueda estar expuesto mientras está en el entorno, y, por ejemplo, para lo cual es importante determinar la exposición (por ejemplo, dosis total) del individuo por estar en el entorno. Por ejemplo, puede haber límites recomendados (o incluso legales) para la dosis total (acumulativa) a la que un individuo debe estar expuesto mientras trabaja en el entorno.
En un conjunto de realizaciones, el contaminante comprende material radiactivo. Los materiales radiactivos se detectan convenientemente por su emisión de una o más partículas alfa, partículas beta (electrones o positrones) y radiación gamma (fotones). Los materiales radiactivos pueden estar presentes en las superficies del entorno y, por lo tanto, los individuos pueden estar expuestos a sus productos de descomposición cuando están en el entorno.
Como podrá apreciarse, el sistema y el método de la presente invención son particularmente adecuados para determinar la exposición de individuos a materiales radiactivos en un entorno. Esto se debe a que los dosímetros personales ya son comunes para determinar la exposición de un individuo a material radiactivo cuando trabaja en un entorno potencialmente contaminado. Por lo tanto, el dispositivo portátil de la presente invención mejora dichos dosímetros porque la dosis de radiación a la que está expuesto un individuo puede coincidir con el lugar en el que el individuo ha estado expuesto a la dosis de radiación (y, por lo tanto, en el que puede haber material radiactivo) y/o correlacionado con los parámetros fisiológicos del individuo que lleva o usa el dispositivo portátil, por ejemplo, utilizando los datos capturados por el módulo de geolocalización y/o los sensores fisiológicos. Esto ayuda a garantizar mejor la seguridad de los individuos que trabajan en el entorno (por ejemplo, potencialmente peligroso).
El detector (por ejemplo, contaminante) podría comprender cualquier detector adecuado para detectar la propiedad física o química (por ejemplo, contaminante) a medir. Sin embargo, como se ha discutido anteriormente, el sistema de la presente invención es particularmente adecuado para su uso en un entorno que está potencialmente contaminado con material(es) radiactivo(s). Por lo tanto, en un conjunto de realizaciones, el detector comprende un monitor de radiación, por ejemplo, un dosímetro personal electrónico (por ejemplo, que incluye un detector MOSFET).
Por lo general, los monitores de radiación detectan una tasa de descomposición de los materiales radiactivos, por ejemplo, cuentas por segundo y, por lo tanto, en un conjunto de realizaciones, los datos capturados por el monitor de radiación comprenden una tasa que es representativa de la concentración de los productos de desintegración radiactiva a los que está expuesto el individuo mientras está en el entorno. Esto puede permitir que tanto la dosis total a la que un individuo está expuesto, así como la tasa en cualquier momento, sean determinadas.
En un conjunto de realizaciones, el monitor de radiación está dispuesto para detectar la energía de las partículas radiactivas, por ejemplo, preferentemente, el monitor de radiación comprende un espectrómetro de radiación. En este conjunto de realizaciones, preferentemente, los datos capturados por el monitor de radiación comprenden datos representativos de la energía de las partículas radiactivas detectadas por el monitor de radiación. Esto puede permitir determinar la dosis total a la que está expuesto un individuo.
Los datos capturados por el detector pueden ser registrados y/o transmitidos desde el detector, por ejemplo, para mostrar una representación de la medición de la propiedad física o química (por ejemplo, de su concentración, velocidad, dosis total, ubicación, etc.) que el detector ha detectado, como se describirá más adelante.
El detector de cada dispositivo portátil puede disponerse para medir la propiedad física o química a cualquier tasa de muestreo adecuada y deseada. Por ejemplo, el detector puede medir la propiedad física o química solo una vez mientras el individuo está en el entorno, pero preferentemente mide la propiedad de forma periódica o continua.
Cada dispositivo portátil para ser llevado o llevado en el entorno por un individuo incluye uno o más sensores fisiológicos que miden un parámetro fisiológico respectivo del individuo que lleva o usa el dispositivo mientras el individuo está en el entorno. Preferentemente, cada sensor fisiológico está dispuesto para capturar datos representativos de la medición del parámetro fisiológico que ha medido el sensor fisiológico.
El o los sensores fisiológicos pueden comprender cualquier sensor adecuado y deseado y pueden medir cualquier parámetro fisiológico adecuado y deseado. En una realización, los sensores fisiológicos comprenden uno o más de: un sensor de temperatura (por ejemplo, un termómetro, por ejemplo, un termistor) dispuesto para medir la temperatura del individuo, un monitor de ritmo cardíaco dispuesto para medir el ritmo cardíaco del individuo, y un contador de pasos dispuesto para medir el número de pasos que da el individuo.
El (los) sensor(es) fisiológico(s) puede(n) ubicarse de manera adecuada y deseada con respecto al individuo, por ejemplo, dependiendo del parámetro fisiológico a medir. Por ejemplo, cuando el sensor fisiológico comprende un monitor de ritmo cardíaco, el monitor de ritmo cardíaco puede comprender un monitor de ritmo cardíaco basado en la muñeca o un monitor de ritmo cardíaco basado en el pecho. Un sensor de temperatura puede estar ubicado de manera similar.
El uno o más sensores fisiológicos de cada dispositivo portátil pueden estar dispuestos para medir el parámetro fisiológico respectivo a cualquier frecuencia de muestreo adecuada y deseada. Por ejemplo, el uno o más sensores fisiológicos pueden medir el parámetro fisiológico respectivo solo una vez mientras el individuo está en el entorno, pero preferentemente miden el parámetro de forma periódica o continua.
El módulo de geolocalización de cada dispositivo portátil está dispuesto para determinar la ubicación del individuo que lleva o lleva el dispositivo portátil en el entorno. Preferentemente, el módulo de geolocalización está dispuesto para capturar datos representativos de la ubicación en la que el módulo de geolocalización ha determinado que se ubicará el dispositivo portátil.
El módulo de geolocalización puede comprender cualquier módulo adecuado y deseado para determinar la ubicación del dispositivo portátil (y por lo tanto del individuo), por ejemplo, dependiendo de si el entorno es interior, exterior o una mezcla de los dos. En una realización, cada módulo de geolocalización comprende un receptor del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS), por ejemplo, para ser utilizado cuando el entorno es, al menos en parte, exterior.
El sistema comprende una pluralidad de balizas de triangulación colocadas (por ejemplo, en ubicaciones fijas) alrededor del entorno, en el que cada baliza de triangulación está dispuesta para transmitir una señal inalámbrica (por ejemplo, Bluetooth) a (ser recibida por) la pluralidad de dispositivos portátiles en el entorno, y cada módulo de geolocalización comprende un receptor dispuesto para recibir la(s) señal(es) inalámbrica(s) transmitida(s) por la triangulación balizas, en el que el módulo de geolocalización está dispuesto para utilizar la(s) señal(es) inalámbrica(s) recibida(s) para determinar la ubicación del individuo (por ejemplo, en relación con las balizas de triangulación), por ejemplo, utilizando la triangulación.
Preferentemente, las balizas de triangulación se utilizan cuando el entorno está al menos parcialmente dentro (y, por lo tanto, preferentemente las balizas de triangulación se colocan alrededor de una parte interior del entorno). En un conjunto preferido de realizaciones, la pluralidad de balizas de triangulación comprende uno o más pseudolitos. Las balizas de triangulación (por ejemplo, pseudolito(s)) ayudan a proporcionar una señal local, alternativa basada en tierra a los satélites (por ejemplo, GNSS) para su uso en la determinación de la ubicación de los dispositivos portátiles.
Se apreciará que las balizas de triangulación pueden ser utilizadas por los módulos de geolocalización para determinar la ubicación de los respectivos dispositivos portátiles (y por lo tanto de los individuos), por ejemplo, usando la triangulación (por ejemplo, de la fuerza respectiva de las señales inalámbricas de las balizas de triangulación) usando las posiciones (preferentemente conocidas) de las balizas de triangulación. Preferentemente, las ubicaciones respectivas de los dispositivos portátiles se determinan en relación con las balizas de triangulación.
Por tanto, en una realización, por ejemplo, cuando el entorno comprende regiones interiores y exteriores, cada módulo de geolocalización comprende un receptor GNSS y un receptor dispuesto para recibir la(s) señal(es) inalámbrica(s) transmitida(s) por las balizas de triangulación.
Esto permite determinar la ubicación de un dispositivo portátil, cuando el individuo se mueve por el entorno entre ubicaciones al aire libre y ubicaciones interiores del entorno.
En una realización, el sistema comprende una o más (por ejemplo, una pluralidad de) unidades de comunicación para comunicar los datos recopilados por los dispositivos portátiles con otros dispositivos portátiles, con otra(s) de la(s) unidad(es) de comunicación y/o con la unidad de control, en el que la(s) unidad(es) de comunicación se coloca(n) (por ejemplo, en una(s) ubicación(es) fija(s)) alrededor del entorno. Así, preferentemente, cada unidad de comunicación comprende un transmisor y un receptor, por ejemplo, un transceptor o un transmisor-receptor.
Se apreciará que la(s) unidad(es) de comunicación, junto con los (módulos de comunicación de los) dispositivos portátiles, proporcionar una red de comunicación para comunicar datos entre la(s) unidad(es) de comunicación y los dispositivos portátiles, y de regreso a la unidad de control. Esto ayuda a permitir que los datos capturados por los dispositivos portátiles (y, por ejemplo, las balizas de triangulación y/o la(s) unidad(es) de comunicación, como se discutirá más adelante) para ser transmitido de vuelta a la unidad de control, y también para que la unidad de control se comunique con los dispositivos portátiles, incluso cuando un dispositivo portátil puede estar fuera de contacto directo con la unidad de control. Por lo tanto, la(s) unidad(es) de comunicación proporciona una red de comunicación fija además de los dispositivos portátiles para facilitar esta transferencia de datos y así reducir la probabilidad de que un dispositivo portátil en particular quede fuera del rango de comunicación de todos los demás dispositivos portátiles y la comunicación unidad(es) mientras está en el entorno.
De este modo, en una realización preferida, el sistema utiliza la red de dispositivos portátiles y, por ejemplo, unidad(es) de comunicación para transmitir los datos capturados por los dispositivos portátiles a la unidad de control, por ejemplo, a través de otros dispositivos portátiles y/o la(s) unidad(es) de comunicación. La unidad de control transmite preferentemente señales de control a los dispositivos portátiles (por ejemplo, con fines de retroalimentación, como se discutirá más adelante) usando la misma red. Con la red de dispositivos portátiles y, por ejemplo, unidad(es) de comunicación dispuestas de esta manera, un dispositivo portátil que desee transmitir datos a la unidad de control puede, por ejemplo, simplemente transmitir (por ejemplo, difundir) estos datos (por ejemplo, indiscriminadamente), sabiendo que mientras el dispositivo portátil esté dentro del alcance de otro dispositivo portátil o unidad de comunicación, los datos serán recibidos por ese dispositivo portátil o unidad de comunicación y luego retransmitidos hasta llegar a la unidad de control.
Si bien las balizas de triangulación son particularmente útiles cuando el entorno es, al menos parcialmente, interior, se apreciará que puede ser beneficioso para el sistema incluir unidad(es) de comunicación en todo el entorno, incluso cuando el entorno es al menos parcialmente al aire libre. En un conjunto de realizaciones, una o más de las balizas de triangulación comprenden una unidad de comunicación. En un conjunto de realizaciones, al menos una de las una o más unidades de comunicación comprende al menos un detector dispuesto para medir una propiedad química y/o física asociada con el entorno. Se apreciará que los datos recopilados por los dispositivos portátiles pueden no ser suficientes para recopilar datos sobre todo el entorno, por ejemplo, para producir un mapa de tasas de dosis interpoladas. Esto puede deberse a que el entorno cubre un área grande y/o solo una pequeña cantidad de individuos (con dispositivos portátiles) están presentes en el entorno. El(los) detector(es) adicional(es) de las balizas de triangulación y/o la(s) unidad(es) de comunicación ayudan a proporcionar una mayor cobertura para la obtención de datos de las propiedades químicas y/o físicas del entorno.
El o los detectores de las balizas de triangulación y/o la o las unidades de comunicación pueden comprender cualquier detector o detectores adecuados y deseados. Se apreciará que el(los) detector(es) de las balizas de triangulación y/o la(s) unidad(es) de comunicación pueden ser del mismo o diferente tipo de detector(es) que los de los dispositivos portátiles. Por lo tanto, preferentemente, las características del (los) detector(es) de los dispositivos portátiles descritos en este documento se aplican igualmente al (a los) detector(es) de la(s) baliza(s) de triangulación y/o la(s) unidad(es) de comunicación.
De manera adicional, preferentemente, la(s) unidad(es) de comunicación están dispuestas para comunicar los datos recopilados por las balizas de triangulación y/o los datos de la(s) unidad(es) de comunicación entre la(s) unidad(es) de comunicación y los dispositivos portátiles, y de regreso a la unidad de control. De este modo, preferentemente, las características de la(s) unidad(es) de comunicación descritas en este documento en relación con los dispositivos portátiles se aplican igualmente en relación con las balizas de triangulación y/o la(s) unidad(es) de comunicación.
El módulo de comunicación de cada uno de los dispositivos portátiles permite que los datos recopilados por los dispositivos portátiles (y, por ejemplo, las balizas de triangulación y/o la(s) unidad(es) de comunicación) que se comunicarán a la unidad de control, por ejemplo, a través de otro(s) de la pluralidad de dispositivos portátiles y, por ejemplo, la(s) unidad(es) de comunicación. Preferentemente, cada módulo de comunicación comprende un transmisor y un receptor, por ejemplo, un transceptor o un transmisor-receptor.
Preferentemente, el sistema está configurado y, por lo tanto, cada uno de los módulos de comunicación está dispuesto, comunicar los datos recogidos por los dispositivos portátiles (y/o, por ejemplo, por las balizas de triangulación y/o por la(s) unidad(es) de comunicación) de regreso a la unidad de control. En un conjunto de realizaciones, los datos recopilados se comunican a la unidad de control mediante una conexión por cable. En un conjunto de realizaciones, los datos recopilados se comunican a la unidad de control mediante una conexión inalámbrica. Esto permite que la unidad de control procese y analice los datos, como se describirá mejor más adelante.
Preferentemente cada uno de los módulos de comunicación (y, por ejemplo, cada una de las unidades de comunicación) están dispuestas para comunicar los datos recopilados por su dispositivo portátil (y/o, por ejemplo, por las balizas de triangulación y/o por la(s) unidad(es) de comunicación) a uno o más (por ejemplo, todos) de los demás dispositivos portátiles y/o a una o más (por ejemplo, todos) de la(s) unidad(es) de comunicación (cuando se proporcione), para comunicarse con la unidad de control.
Se apreciará que dependiendo del estado operativo del sistema y/o la ubicación del individuo (y por lo tanto del dispositivo portátil), particularmente si se utiliza un protocolo de comunicación localizado como Bluetooth (RTM), puede haber momentos en que un módulo de comunicación o una unidad de comunicación no pueda comunicar datos a otro módulo de comunicación, a una unidad de comunicación (cuando esté prevista) y/o a la unidad de control. (Preferentemente, la(s) unidad(es) de comunicación se coloca(n) lo suficientemente cerca una de la otra y/o de la unidad de control de modo que puedan estar en comunicación de datos con al menos una unidad de comunicación adyacente y/o la unidad de control).
Por lo tanto, en una realización preferida, cada dispositivo portátil (y/o, por ejemplo, cada una de las balizas de triangulación y/o la(s) unidad(es) de comunicación comprende un módulo de almacenamiento de datos en comunicación de datos con el detector, el uno o más sensores fisiológicos y el módulo de geolocalización, en el que el módulo de almacenamiento de datos está dispuesto para almacenar los datos recibidos del detector, el uno o más sensores fisiológicos y el módulo de geolocalización. Este almacenamiento local de datos (por ejemplo, memoria) permite que los datos generados por un dispositivo portátil se almacenen (por ejemplo, temporalmente), por ejemplo, hasta que el módulo de comunicación pueda transmitir los datos a la unidad de control (por ejemplo, a través de otro(s) dispositivo(s) portátil(s) y/o la(s) unidad(es) de comunicación (cuando se proporcione)).
Los dispositivos portátiles pueden estar dispuestos para almacenar datos generados por el detector, el uno o más sensores fisiológicos y el módulo de geolocalización automáticamente. Sin embargo, en una realización preferida cada dispositivo portátil (y/o, por ejemplo, cada una de las balizas de triangulación y/o la(s) unidad(es) de comunicación están dispuestas para almacenar los datos cuando se determina que el módulo de comunicación del dispositivo portátil no está en comunicación con ninguno de los otros módulos de comunicación, la(s) unidad(es) de comunicación (cuando se proporcione) y la unidad de control. Por lo tanto, preferentemente cada módulo de comunicación (y/o, por ejemplo, cada una de las balizas de triangulación y/o la(s) unidad(es) de comunicación) está dispuesta para determinar cuándo no está en comunicación con cualquiera de los otros módulos de comunicación, la(s) unidad(es) de comunicación (cuando se proporcione) y la unidad de control, y dispuesto para almacenar los datos en consecuencia.
Los módulos de comunicación (y/o, por ejemplo, cada una de las balizas de triangulación y/o la(s) unidad(es) de comunicación pueden determinar que no están en comunicación con ninguno de los otros módulos de comunicación, la(s) unidad(es) de comunicación (cuando se proporcione) y la unidad de control de cualquier forma adecuada y deseada. Por ejemplo, un módulo de comunicación (y/o, por ejemplo, una baliza de triangulación y/o una unidad de comunicación) puede determinar que no está en comunicación de datos debido a su ubicación (por ejemplo, determinada usando GNSS) y/o debido a que no recibe datos de ninguno de los otros módulos de comunicación, la(s) unidad(es) de comunicación (cuando se proporcione) y la unidad de control.
Al contrario, en estas realizaciones, cuando el módulo de comunicación (y/o, por ejemplo, la baliza de triangulación y/o la unidad de comunicación) está en comunicación con al menos uno de los otros módulos de comunicación, la(s) unidad(es) de comunicación (cuando esté prevista) y/o la unidad de control, el módulo de comunicación está dispuesto para transmitir datos generados por el detector, el uno o más sensores fisiológicos y el módulo de geolocalización. De este modo, en una realización, cada uno de los módulos de comunicación (y/o, por ejemplo, cada una de las balizas de triangulación y/o la(s) unidad(es) de comunicación) está dispuesta para determinar cuándo está en comunicación con al menos uno de los otros módulos de comunicación, la(s) unidad(es) de comunicación (cuando esté prevista) y/o la unidad de control. Esto puede ser simplemente que el módulo de comunicación (y/o, por ejemplo, la baliza de triangulación y/o la unidad de comunicación) está recibiendo datos de al menos uno de los otros módulos de comunicación, la(s) unidad(es) de comunicación (cuando se proporcione) y/o la unidad de control, o que se transmite un reconocimiento (por ejemplo, un apretón de manos) cuando otro módulo de comunicación recibe los datos con éxito, una unidad de comunicación (cuando esté prevista) o la unidad de control.
Cuando un módulo de comunicación (y/o, por ejemplo, la baliza de triangulación y/o la unidad de comunicación) no puede comunicar datos a otro módulo de comunicación, a una unidad de comunicación (cuando se proporciona) y/o a la unidad de control (y, por lo tanto, almacena preferentemente los datos en el almacenamiento de datos del dispositivo portátil), preferentemente el módulo de comunicación (y/o, por ejemplo, la baliza de triangulación y/o la unidad de comunicación) está dispuesto para transmitir los datos (almacenados) cuando (por ejemplo, en un momento posterior se determina que) el módulo de comunicación (y/o, por ejemplo, la baliza de triangulación y/o la unidad de comunicación) es capaz de comunicar datos a otro módulo de comunicación, a una unidad de comunicación (cuando esté prevista) y/o a la unidad de control.
De esta manera, los datos capturados se pueden transmitir de vuelta a la unidad de control, por ejemplo, a través de uno o más módulos de comunicación intermedios de dispositivos portátiles y/o una o más unidades de comunicación. Preferentemente, si alguno de estos módulos o unidades intermedias no puede transmitir los datos (por ejemplo, debido a que está fuera del alcance de otros dispositivos portátiles, unidades de comunicación y la unidad de control) los datos se almacenan y el módulo o la unidad vuelve a intentar transmitir los datos en un momento posterior, es decir, de la misma manera que el dispositivo portátil original.
Por lo tanto, preferentemente, el método comprende un módulo de comunicación de un dispositivo portátil (y/o, por ejemplo, una baliza de triangulación y/o una unidad de comunicación) determinando cuándo está en comunicación con al menos uno de los otros módulos de comunicación, la(s) unidad(es) de comunicación (cuando se proporcione) y/o la unidad de control, y cuando el módulo de comunicación del dispositivo portátil (y/o, por ejemplo, la baliza de triangulación y/o la unidad de comunicación) está en comunicación con al menos uno de los otros módulos de comunicación, la(s) unidad(es) de comunicación (cuando se proporcione) y/o la unidad de control: el módulo de comunicación (y/o, por ejemplo, la baliza de triangulación y/o la unidad de comunicación) transmitiendo datos capturados por el dispositivo portátil; y cuando el módulo de comunicación del dispositivo portátil (y/o, por ejemplo, la baliza de triangulación y/o la unidad de comunicación) no está en comunicación con ninguno de los otros módulos de comunicación, la(s) unidad(es) de comunicación (cuando esté prevista) y la unidad de control, el almacenamiento de datos del dispositivo portátil (y/o, por ejemplo, de la baliza de triangulación y/o de la unidad de comunicación) almacenando los datos capturados.
Preferentemente, el método comprende un módulo de comunicación de otro dispositivo portátil o una unidad de comunicación (cuando se proporciona) que recibe los datos capturados desde el dispositivo portátil (y/o, por ejemplo, la baliza de triangulación y/o la unidad de comunicación) (o desde un dispositivo portátil intermedio o unidad de comunicación) y retransmitir los datos capturados. De nuevo, como se ha descrito anteriormente, preferentemente, el dispositivo portátil o unidad de comunicación intermedia (módulo de comunicación del) determina primero si está o no en comunicación con al menos uno de los otros módulos de comunicación, la(s) unidad(es) de comunicación (cuando se proporcione) y/o la unidad de control, y retransmitir o almacenar los datos en consecuencia. Preferentemente, los datos se retransmiten repetidamente de la misma manera hasta que la unidad de control los recibe.
En una realización, cada dispositivo portátil comprende un módulo de retroalimentación dispuesto para proporcionar retroalimentación al individuo que usa o lleva el dispositivo portátil. La retroalimentación puede basarse en cualquier dato adecuado y deseado que hayan capturado los componentes del dispositivo portátil (o de otros dispositivos portátiles). Preferentemente, la retroalimentación que proporciona un dispositivo portátil en particular se basa en (por ejemplo, el análisis de) los datos capturados por ese dispositivo portátil.
La retroalimentación que proporciona un dispositivo portátil en particular puede ser controlada por ese mismo dispositivo portátil, por ejemplo, cuando la retroalimentación se basa en los datos capturados por ese dispositivo portátil. Por ejemplo, cada dispositivo portátil puede proporcionar información al individuo cuando la propiedad química o física medida alcanza (o excede) un umbral particular. Así, preferentemente, cada dispositivo está dispuesto para determinar (a partir de las mediciones de la propiedad química o física por el detector) la exposición acumulativa del individuo a la propiedad química o física (por ejemplo, la dosis acumulativa) asociada con el entorno.
La retroalimentación (por ejemplo, un umbral particular, (por ejemplo, una dosis recibida) puede configurarse en función del individuo a la que se va a proporcionar la retroalimentación y/o de la tarea que el individuo está realizando en el entorno y/o de los datos (por ejemplo, fisiológicos) capturados por el dispositivo portátil que el individuo está usando o llevando. Esto permite que la retroalimentación sea personalizada y adaptada a un individuo, su trabajo en el entorno y/o su estado fisiológico.
En otra realización, la retroalimentación es controlada por la unidad de control, por ejemplo, la unidad de control está dispuesta para transmitir una señal a los dispositivos portátiles, por ejemplo, después del análisis de los datos capturados. Por lo tanto, preferentemente, la unidad de control está dispuesta para analizar los datos capturados por los dispositivos portátiles y proporcionar señales de control de retroalimentación a los dispositivos portátiles en función del análisis de los datos capturados, en el que los módulos de retroalimentación del dispositivo o dispositivos portátiles están dispuestos para proporcionar retroalimentación a los individuos respectivos cuando reciben la señal o señales de control.
El módulo de retroalimentación puede proporcionar retroalimentación de cualquier forma adecuada y deseada. Por ejemplo, el módulo de retroalimentación puede proporcionar retroalimentación visual, de audio y/o háptica para el individuo. Por lo tanto, el módulo de retroalimentación puede comprender una interfaz visual, salida de audio y/o háptica que está dispuesta para proporcionar retroalimentación al individuo. Una salida háptica es particularmente conveniente para el dispositivo portátil que lleva o usa un individuo, por ejemplo, la salida háptica se puede proporcionar en una pulsera (por ejemplo, una pulsera o un reloj).
En una realización, por ejemplo, cuando la unidad de control realiza un mapeo y/o visualización de los datos capturados (como se discutirá más adelante), el módulo de retroalimentación comprende una salida de realidad aumentada (por ejemplo, una pantalla de visualización frontal).
Preferentemente (por ejemplo, todos) los datos capturados y transmitidos a través del sistema están encriptados, por ejemplo, utilizando el cifrado de extremo a extremo. De este modo, en una realización, uno o más (por ejemplo, preferentemente todos) de los dispositivos portátiles, los detectores, los sensores fisiológicos, los módulos de geolocalización, los módulos de comunicación, los módulos de retroalimentación, la(s) unidad(es) de comunicación, la(s) baliza(s) de triangulación, los módulos de almacenamiento de datos (y cualquier otro componente de los dispositivos portátiles y el sistema) están dispuestos para cifrar los datos que capturan, transmitir y recibir (según corresponda).
También se proporciona un dispositivo portátil para monitorizar la exposición de un individuo a una propiedad física o química asociada con un entorno, en el que el dispositivo portátil está dispuesto para que lo use o lo lleve un individuo en el entorno, y en el que el dispositivo portátil comprende:
un detector dispuesto para medir una propiedad física o química a la que está expuesto el individuo que lleva el dispositivo en el entorno;
uno o más sensores fisiológicos, cada uno dispuesto para medir un parámetro fisiológico del individuo;
un módulo de geolocalización dispuesto para determinar la ubicación del individuo; y
un módulo de comunicación para transmitir datos recopilados por el dispositivo portátil desde el dispositivo portátil.
Como apreciará un experto en la técnica, esto puede, y preferentemente lo hace, incluir cualquiera o más o todas las características preferidas y opcionales de la presente invención discutidas aquí, según sea apropiado. En particular, el dispositivo portátil puede comprender un almacenamiento de datos.
La unidad de control está dispuesta para poder comunicarse con cada uno de los (módulos de comunicación de la) pluralidad de dispositivos portátiles (por ejemplo, cuando están dentro del alcance) (y/o, por ejemplo, la(s) baliza(s) de triangulación y/o la(s) unidad(es) de comunicación).
Así, preferentemente, la unidad de control comprende un receptor y, por ejemplo, un transmisor, por ejemplo, un transceptor o un transmisor-receptor. Preferentemente, la unidad de control comprende un almacenamiento de datos dispuesto para almacenar los datos recibidos por la unidad de control.
Se apreciará que con los datos capturados por los dispositivos portátiles (y/o, por ejemplo, por la(s) baliza(s) de triangulación y/o por la(s) unidad(es) de comunicación), y transmitida de vuelta a la unidad de control, la unidad de control puede entonces ser capaz de utilizar los datos para proporcionar la localización en tiempo real de los individuos en el entorno y para proporcionar información en tiempo real sobre su exposición a la propiedad química o física asociada con el entorno.
Preferentemente, la unidad de control está dispuesta para utilizar los datos capturados y recibidos para generar, por ejemplo, mapas y/o visualizaciones de los datos capturados y sus respectivas ubicaciones en el entorno, por ejemplo, para uno o más de los individuos que pasan tiempo en el entorno. Preferentemente, la unidad de control está dispuesta para proporcionar este mapeo y/o visualización en tiempo real y/o automáticamente. Esta generación (por ejemplo, automática) de información geoespacial (es decir, los datos capturados coinciden con los datos de ubicación asociados con los datos capturados) ayuda a generar los datos capturados en un formato fácilmente comprensible.
De este modo, en un conjunto de realizaciones, la unidad de control está dispuesta para generar (y el método comprende generar) una salida a partir de los datos recopilados por los dispositivos portátiles (y/o, por ejemplo, por la(s) baliza(s) de triangulación y/o por la(s) unidad(es) de comunicación). Un resultado ilustrativo es un mapa del entorno con las ubicaciones y los datos recibidos de varios dispositivos portátiles (y/o, por ejemplo, de la(s) baliza(s) de triangulación y/o de la(s) unidad(es) de comunicación) dentro del entorno trazado en el mapa. Esta salida se puede utilizar para optimizar y planificar las operaciones.
Adicionalmente o como alternativa, la salida de los datos capturados comprende un mapa de tasa de dosis interpolada del entorno, por ejemplo, donde las regiones en el mapa están coloreadas de acuerdo con los valores de los datos capturados en esa región. La salida de los datos capturados puede cambiar a medida que varían los datos capturados y, por lo tanto, la salida puede variar con el tiempo. La comunicación de los datos capturados a la unidad de control y la unidad de control generando una salida basada en los datos capturados permite centralizar la información. Esta información puede luego ser monitoreada y analizada para optimizar y planificar, por ejemplo, la operación de los trabajadores en un entorno radiactivo.
En una realización, la unidad de control proporciona el mapeo y/o la visualización al dispositivo portátil que ha capturado los datos utilizados para generar el mapeo y/o la visualización. Esto puede hacerse de cualquier manera adecuada y deseada, por ejemplo, usando el módulo de retroalimentación descrito anteriormente y la unidad de control transmitiendo señales de control al mismo. El mapeo y/o visualización (por ejemplo, de los datos representativos de la propiedad química o física detectada) se puede presentar al individuo que usa o lleva el dispositivo portátil junto con los datos fisiológicos capturados.
El dispositivo portátil y/o la unidad de control (y/o cada uno de sus componentes) pueden comprender circuitos de procesamiento (por ejemplo, una CPU) para realizar las funciones descritas (por ejemplo, procesamiento de datos) del dispositivo portátil respectivo y/o la unidad de control (y /o cada uno de sus componentes (por ejemplo, módulos)).
A continuación, se describirán una realización preferida de la invención, únicamente a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 muestra esquemáticamente un sistema de monitorización según una forma de realización preferida de la presente invención;
La figura 2 muestra esquemáticamente los componentes del sistema mostrado en la figura 1;
La figura 3 muestra esquemáticamente un dispositivo portátil para ser utilizado en el sistema mostrado en las figuras 1 y 2;
La figura 4 muestra esquemáticamente una unidad fija para ser utilizada en el sistema mostrado en las figuras 1 y 2;
La figura 5 muestra esquemáticamente una unidad de control para ser utilizada en el sistema mostrado en las figuras 1 y 2;
La figura 6 muestra un diagrama de flujo de los pasos operativos del sistema mostrado y sus componentes mostrados en las figuras 1 a 5;
La figura 7 muestra una realización del sistema que se implementa en varias instalaciones y sitios;
La figura 8 muestra un mapa ilustrativo producido utilizando los datos adquiridos de un sistema de acuerdo con una realización de la presente invención;
La figura 9 muestra otro mapa ilustrativo producido usando los datos adquiridos de un sistema de acuerdo con una realización de la presente invención;
La figura 10 muestra un mapa de incertidumbre ilustrativo producido utilizando los datos adquiridos de un sistema de acuerdo con una realización de la presente invención; y
La figura 11 es un gráfico de la tasa de dosis medida frente al tiempo usando los datos adquiridos de un sistema de acuerdo con una realización de la presente invención.
Cuando se trabaja en una instalación nuclear (por ejemplo, una planta de energía nuclear), es importante medir con precisión la exposición de los individuos que trabajan en el entorno de la instalación a los materiales radiactivos que puedan estar presentes en el entorno. Una realización de la presente invención, que ahora se describirá, proporciona un sistema para monitorizar la exposición de dichos individuos a materiales radiactivos. Esto ayuda a garantizar que los individuos no estén expuestos a una dosis acumulativa de radiación potencialmente dañina.
La figura 1 muestra esquemáticamente una vista general de un sistema de monitorización 1 según una forma de realización de la presente invención. El sistema 1 se implementa en una zona interior 2 y una zona exterior 3 de un entorno. Las áreas interior y exterior 2, 3 juntas forman un entorno en una instalación nuclear en el que están presentes materiales radiactivos 4. Por lo tanto, los individuos (por ejemplo, trabajadores) 5 que pasan tiempo en las áreas interiores y exteriores 2, 3 del entorno están expuestos a los productos de descomposición (por ejemplo, alfa, radiación beta y/o gamma) de los materiales radiactivos 4.
Múltiples unidades fijas 6 están posicionadas en posiciones fijas, ubicaciones conocidas en las zonas interior y exterior 2, 3 del entorno. Como se describirá con referencia a la figura 2, estas unidades fijas 6 están dispuestas para estar en comunicación de datos con cualquier individuo 5 que se encuentre en las áreas interior y exterior 2, 3. El sistema 1 también incluye una unidad de control 7 dispuesta para estar en comunicación de datos con uno o más de los individuos 5 y una o más de las unidades fijas 6.
En el área exterior 3 del entorno, los individuos 5 pueden ser visibles para los satélites GNSS (por ejemplo, GPS y/o GLONASS) 8.
Cuando en las áreas interior y exterior 2, 3 del entorno, los individuos 5 llevan o usan un dispositivo portátil 9. Las funciones del dispositivo portátil 9, así como las unidades fijas 6 y la unidad de control 7 se describirán ahora con referencia a la figura 2.
La figura 2 muestra esquemáticamente los componentes del sistema 1 mostrado en la figura 1 y sus interacciones entre sí. Los dispositivos portátiles 9 están en comunicación inalámbrica entre sí, con la unidad de control 7 y con las unidades fijas 6, mientras estén dentro del alcance (por ejemplo, uno de los dispositivos portátiles 9 mostrados en la figura 2 no está directamente en comunicación con una de las unidades fijas 6). Los dispositivos portátiles 9 también reciben señales de geolocalización de los satélites GNSS 8 (cuando están en el exterior). Las unidades fijas 6 están en comunicación inalámbrica entre sí y con la unidad de control 7 (cuando está dentro del alcance).
La figura 3 muestra esquemáticamente los componentes de un dispositivo portátil 9 para ser utilizado en el sistema 1 mostrado en las figuras 1 y 2. El dispositivo portátil 9 incluye un monitor de radiación 10 dispuesto para monitorizar la exposición de un individuo que usa y lleva el dispositivo portátil 9 a materiales radiactivos en el entorno.
El dispositivo portátil 9 también incluye varios sensores fisiológicos. Se dispone un contador de pasos 11 para medir el número de pasos que da el individuo que usa y que lleva el dispositivo portátil 9 (mientras está en el entorno). Se dispone un termistor 12 para medir la temperatura del individuo que usa y lleva el dispositivo portátil 9 (mientras se encuentra en el entorno). Un monitor de frecuencia cardíaca 13 está dispuesto para medir la frecuencia cardíaca del individuo que usa y que lleva el dispositivo portátil 9 (mientras se encuentra en el entorno).
El monitor de ritmo cardíaco 13, que podría, por ejemplo, ser un monitor de ritmo cardíaco Polar H10, se puede fijar al pecho del usuario con una correa. Tal monitor de ritmo cardíaco 13 está equipado con dos electrodos para medir el ritmo cardíaco usando tecnología de electrocardiograma. Los datos de los electrodos pueden procesarse con algoritmos de medición adecuados. El monitor de ritmo cardíaco 13 puede entonces usar Bluetooth Low Energy (BLE) para transmitir estos datos en tiempo real a la memoria 16 y al transceptor de datos 17 del dispositivo portátil 9 usando un transmisor y receptor BLE (no mostrado). El monitor de ritmo cardíaco 13 puede usar un perfil de atributo genérico estándar (GATT), lo que puede proporcionar un formato más sencillo para los datos y con un perfil que demuestre una buena autonomía (por ejemplo, hasta 400 horas). El monitor de ritmo cardíaco 13 también puede tener una memoria incorporada, que en caso de desconexión del resto del dispositivo portátil emparejado 9 permite que el monitor de ritmo cardíaco 13 almacene los datos (por ejemplo, durante la duración de un turno) y transmita los datos tras la reconexión.
El dispositivo portátil 9 incluye un módulo de geolocalización compuesto por un receptor GNSS 14 (preparado para recibir señales de geolocalización de los satélites GNSS 8) y un receptor Bluetooth 15 (preparado para recibir señales Bluetooth de las unidades fijas 6 mostradas en las figuras 1 y 2). Esto permite que el dispositivo portátil 9 determine su ubicación, ya sea de las señales de geolocalización de los satélites GNSS 8 o de las señales de Bluetooth de las unidades fijas 6.
Cada uno de los componentes descritos del dispositivo portátil 9 está en comunicación de datos con una memoria 16 y con un transceptor de datos 17. La memoria 16 está dispuesta para almacenar datos capturados por los componentes del dispositivo portátil 9 y el transceptor de datos 17 está dispuesto para transmitir datos desde el dispositivo portátil 9 (a otros dispositivos portátiles 9, a las unidades fijas 6 y/o a la unidad de control 7 mostradas en las figuras 1 y 2 (cuando está dentro del alcance)). El transceptor de datos 17 está dispuesto de manera similar para recibir datos de los otros dispositivos portátiles 9, las unidades fijas 6 y/o la unidad de control 7 mostradas en las figuras 1 y 2 (cuando están dentro del alcance).
El dispositivo portátil 9 también incluye un módulo de retroalimentación háptica 18 en comunicación con el transceptor de datos 17 y dispuesto para proporcionar retroalimentación a la persona que usa y lleva el dispositivo portátil 9. El dispositivo portátil 9 incluye además una pantalla AR 20, por ejemplo, un par de gafas ORA-2. La pantalla AR 20 está en comunicación con el transceptor de datos 17, por ejemplo, a través de un protocolo BLEnergy.
La figura 4 muestra esquemáticamente los componentes de una unidad fija 6 para ser utilizada en el sistema 1 mostrado en las figuras 1 y 2. La unidad fija 6 incluye un transmisor Bluetooth 19 dispuesto para transmitir señales Bluetooth (para uso de los dispositivos portátiles 9 para determinar su ubicación, por ejemplo, con respecto a la unidad fija 6).
La unidad fija 6 también incluye un monitor de radiación 21 dispuesto para monitorizar los niveles de materiales radiactivos en el entorno en las inmediaciones de la unidad fija 6 y un termistor 22 dispuesto para medir la temperatura en el entorno en las inmediaciones de la unidad fija 6.
La unidad fija 6 incluye una memoria 23 y un transceptor de datos 24. La memoria 23 está dispuesta para almacenar datos capturados por componentes de, o transmitidos a, el dispositivo fijo 6, y el transceptor de datos 24 está dispuesto para transmitir datos desde la unidad fija 6 (a los dispositivos portátiles 9, a otras unidades fijas 6 y/o a la unidad de control 7 mostrada en las figuras 1 y 2 (cuando está dentro del alcance)). El transceptor de datos 24 está dispuesto de manera similar para recibir datos de los dispositivos portátiles 9, las otras unidades fijas 6 y/o la unidad de control 7 mostradas en las figuras 1 y 2 (cuando está dentro del alcance).
La figura 5 muestra esquemáticamente los componentes de una unidad de control 7 para ser utilizada en el sistema 1 mostrado en las figuras 1 y 2.
La unidad de control 7 incluye un transceptor de datos 25 que está dispuesto para recibir datos de los dispositivos portátiles 9 y unidades fijas 6 del sistema 1. El transceptor de datos 25 también está dispuesto para transmitir datos (por ejemplo, señales de control) a los dispositivos portátiles 9 y unidades fijas 6 del sistema 1. La unidad de control 7 también incluye una unidad de procesamiento (por ejemplo, CPU) 26 y una memoria 27, que están en comunicación de datos entre sí y con el transceptor de datos 25.
Ahora se describirá el funcionamiento del sistema 1 utilizando el diagrama de flujo de la figura 6 y con referencia a las figuras 1 a 5.
Cuando los individuos 5 vayan a entrar en el entorno (por ejemplo, incluidas las áreas interior y exterior 2, 3), los individuos 5 se ponen sus dispositivos portátiles 9 (etapa 101, figura 6), que usan o llevan mientras están en el entorno. Los individuos 5 entran en el entorno y realizan las tareas que tienen que realizar mientras están en el entorno. Mientras los individuos 5 están en el entorno, el monitor de radiación 10 de cada dispositivo portátil 9 mide la exposición del respectivo individuo 5 a materiales radiactivos, el contador de pasos 11 mide el número de pasos que da el individuo 5 mientras está en el entorno, el termistor 12 mide la temperatura del individuo 5 y el monitor de ritmo cardíaco 13 mide el ritmo cardíaco del individuo 5 (etapa 102, figura 6). Los dispositivos fijos 6 también miden la radiactividad usando sus monitores de radiación 21 y la temperatura usando sus termistores 22. Estas medidas se muestrean periódicamente y con frecuencia durante el tiempo que los individuos 5 están en el entorno.
Al mismo tiempo que se mide la exposición del individuo al material radiactivo y sus parámetros fisiológicos, mientras el individuo está en el entorno, la ubicación del dispositivo portátil (etapa 102, figura 6). Esto lo hace el receptor GNSS 14 que recibe señales de geolocalización de los satélites GNSS 8 y/o el receptor Bluetooth 15 que recibe señales Bluetooth de los transmisores Bluetooth 19 en las unidades fijas 6 y (por ejemplo, un procesador de) el dispositivo portátil 9 que utiliza estas señales. para determinar la ubicación del dispositivo portátil 9 (y por lo tanto del individuo 5) en el entorno, por ejemplo, relativo a las unidades fijas 6.
Periódicamente, los dispositivos portátiles 9 y los dispositivos fijos 6 transmiten sus datos capturados y determinados (como datos cifrados de extremo a extremo) desde los dispositivos portátiles 9 y los dispositivos fijos 6 a través de sus respectivos transceptores de datos 17, 24 (etapa 103, figura 6) para ser recibido por otros de los dispositivos portátiles 9, por las unidades fijas 6 (a través de sus transceptores de datos 24) o por la unidad de control 7 (a través de su transceptor de datos 25) del sistema 1. Cuando los datos se reciben con éxito, se envía un acuse de recibo al dispositivo portátil 9 o al dispositivo fijo 6 que transmite los datos, permitiendo así que el dispositivo portátil 9 o el dispositivo fijo 6 confirmen si los datos transmitidos han sido recibidos o no (etapa 104, figura 6).
Si los datos transmitidos no han sido recibidos por ningún otro de los dispositivos portátiles 9, las unidades fijas 6 o la unidad de control 7 (por ejemplo, debido a que el dispositivo portátil 9 está fuera del alcance de los otros dispositivos portátiles 9, las unidades fijas 6 y la unidad de control 7), los datos se almacenan en la memoria 16 del dispositivo portátil 9 o del dispositivo fijo 6 (etapa 105, figura 6). En un momento posterior, los datos almacenados se transmiten de nuevo (por ejemplo, junto con cualquier dato capturado por el dispositivo portátil 9 o el dispositivo fijo 6 mientras tanto) (etapa 103, figura 6) y nuevamente se determina si los datos transmitidos han sido recibidos (etapa 104, figura 6).
Cuando los datos transmitidos son recibidos (por ejemplo, en el primer intento o en los siguientes) por otros de los dispositivos portátiles 9, las unidades fijas 6 o la unidad de control 7, el dispositivo portátil 9 o el dispositivo fijo 6 determina si estos datos han sido recibidos o no por la unidad de control 7 (etapa 106, figura 6). Si los datos no han sido recibidos por la unidad de control 7, los datos son retransmitidos por el dispositivo portátil 9 o la unidad fija 6 que recibió los datos transmitidos inicialmente (etapa 107, figura 6). De esta manera, los datos se pueden transmitir a través de uno o más dispositivos portátiles 9 y unidades fijas 6 de modo que finalmente se retransmitan a la unidad de control 7.
Cuando los datos son recibidos por la unidad de control 7, la unidad de control 7 luego almacena los datos en su memoria 27 y los datos son analizados por la unidad de procesamiento 26 de la unidad de control 7 (etapa 108, figura 6). Esto permite mapear los datos capturados (es decir, usando la radiación y las medidas fisiológicas emparejadas con las ubicaciones determinadas) de modo que puedan visualizarse (etapa 109, figura 6).
Mientras los datos están siendo capturados por los dispositivos portátiles 9, cada dispositivo portátil determina la dosis de radiación acumulada a la que ha estado expuesto el individuo 5 que lleva o lleva el dispositivo portátil 9, usando los datos de radiación capturados (etapa 110, figura 6). Si no se ha alcanzado el límite recomendado o legal para el individuo, se permite que el individuo permanezca trabajando en el entorno y el dispositivo portátil 9 continúa capturando datos (etapa 102, figura 6).
Si se ha alcanzado el límite recomendado o legal para el individuo, el módulo de retroalimentación háptica 18 se usa para proporcionar una salida háptica al individuo 5 (etapa 111, figura 6), alertando al individuo 5 de que es necesario que deje de trabajar y salga del entorno.
La figura 7 muestra una realización del sistema 201 que se implementa en varias instalaciones y sitios 202, 203, 204. Cada instalación o sitio puede estar representado como se muestra en las figuras 1-6, por ejemplo. De este modo, como se muestra en la figura 7, uno de los sitios "Sitio 1" 202 incluye varias zonas interiores y exteriores diferentes 205, 206, 207. Cada zona 205, 206, 207 puede incluir unidades de control locales para el procesamiento local de datos, así como transmisor(es) para transmitir los datos a una red. El sitio 202 también incluye un centro de control 208 en el que, inter alia, se ubican múltiples unidades de control 209.
La información y los datos recopilados en cada sitio 202, 203, 204 se transmiten a través de una red 210 a un centro de control central 211. No se requiere que esta red 210 esté localizada en ningún sitio o instalación. El centro de control 211 puede analizar los datos centralizados en la red 210 de los diversos sitios e instalaciones 202, 203, 204. La supervisión y el control con el fin de optimizar el rendimiento en los sitios individuales 202, 203, 204 son realizados por el centro de control 211.
El centro de control 211 puede estar alejado de cualquier número de instalaciones y sitios 202, 203, 204 que se estén monitoreando. Como cualquier número de sitios e instalaciones adicionales 202, 203, 204 que implementan el sistema como se describe en este documento puede conectarse a la red 210 y al centro de control 211, el sistema es inherentemente escalable e interoperable. Una supervisión tan amplia de una serie de sitios 202, 203, 204 no ha estado disponible anteriormente.
La figura 8 muestra un mapa ilustrativo producido utilizando los datos adquiridos de los dispositivos portátiles 301 y los dispositivos fijos 302 (por ejemplo, balizas de triangulación) de un sistema de acuerdo con una realización de la presente invención. El mapa muestra las posiciones de los dispositivos portátiles 301 (indicando las posiciones de los individuos) y las posiciones de las balizas de triangulación 302. Los individuos dentro del entorno mapeado están etiquetados de acuerdo con la tasa de dosis de radiación a la que están expuestos. Por ejemplo, se pueden usar diferentes colores para indicar las diferentes tasas de dosis experimentadas por diferentes usuarios. Las posiciones de las balizas de triangulación 302 también pueden mostrarse en el mapa. Las balizas de triangulación 302 que se muestran en el mapa de la figura 8 también incluyen detectores de radiación, por lo tanto, las balizas de triangulación 302 están etiquetadas de manera similar (por ejemplo, con diferentes colores) según la tasa de dosis registrada. El mapa también puede incluir una leyenda 303 que muestre una lista de los diferentes dispositivos portátiles 301 y dispositivos fijos 302.
La figura 9 es otro mapa ilustrativo producido utilizando los datos adquiridos de los dispositivos portátiles y las balizas de triangulación (por ejemplo, de la instalación que se muestra en la figura 8). En la figura 9, en lugar de que las posiciones y las tasas de dosis asociadas de dispositivos portátiles individuales y balizas de triangulación se superpongan en un mapa del entorno, se genera un gráfico de contorno de color interpolando los datos de los dispositivos portátiles y las balizas de triangulación. En una implementación basada en ordenador, la selección de un determinado punto en el gráfico de contorno de color superpuesto en el mapa puede producir una lectura de la tasa de dosis exacta interpolada en ese punto.
La figura 10 es un mapa de incertidumbre de los datos adquiridos de los dispositivos portátiles y balizas de triangulación en el entorno que se muestra en las figuras 8 y 9. La variación en el color del mapa de contorno refleja la incertidumbre en, por ejemplo, la tasa de dosis determinada en cualquier punto dado. Este mapa se puede utilizar para determinar en qué parte del entorno puede ser beneficioso recibir mediciones adicionales de la tasa de dosis para formar una representación más precisa de la variación de la tasa de dosis en todo el entorno.
La figura 11 muestra un gráfico de la tasa de dosis de uno o más dispositivos portátiles seleccionados y/o balizas de triangulación a lo largo del tiempo, por ejemplo, como se recoge en el entorno que se muestra en las figuras 8-10. Este gráfico muestra la evolución, por ejemplo, de la tasa de dosis, para un determinado dispositivo portátil y/o baliza de triangulación a lo largo del tiempo.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema (1; 201) para monitorizar la exposición de una pluralidad de individuos (5) a una propiedad física o química asociada con un entorno, comprendiendo el sistema:
una pluralidad de dispositivos portátiles (9; 301), en el que cada dispositivo portátil está dispuesto para ser usado o transportado por un individuo en el entorno; y
una unidad de control (7; 209) para comunicarse con cada uno de la pluralidad de dispositivos portátiles; en el que cada dispositivo portátil comprende:
un detector (10)
dispuesto para medir una propiedad física o química a la que el individuo que usa o lleva el dispositivo está expuesto en el entorno;
uno o más sensores fisiológicos (11, 12, 13) cada uno dispuesto para medir un parámetro fisiológico del individuo;
un módulo de geolocalización (14, 15) dispuesto para determinar la ubicación del individuo; y
un módulo de comunicación (17) para comunicar datos recogidos por el dispositivo portátil con otro(s) de la pluralidad de dispositivos portátiles y con la unidad de control;
caracterizándose el sistema porque comprende además una pluralidad de balizas de triangulación (302) posicionadas en ubicaciones fijas alrededor del entorno, en el que cada baliza de triangulación está dispuesta para transmitir una señal inalámbrica a la pluralidad de dispositivos portátiles del entorno, y cada módulo de geolocalización comprende un receptor dispuesto para recibir las señales inalámbricas transmitidas por las balizas de triangulación, en el que el módulo de geolocalización está dispuesto para utilizar las señales inalámbricas recibidas para determinar la ubicación del individuo; y
en el que al menos una de la pluralidad de balizas de triangulación comprende al menos un detector adicional dispuesto para medir una propiedad química y/o física asociada con el entorno.
2. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el detector está dispuesto para capturar datos representativos de la medición de la propiedad física o química que ha medido el detector.
3. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el detector comprende un monitor de radiación (10) dispuesto para medir los materiales radiactivos a los que está expuesto el individuo en el entorno.
4. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la pluralidad de balizas de triangulación comprenden uno o más pseudolitos
5. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las ubicaciones respectivas de los dispositivos portátiles se determinan en relación con las balizas de triangulación.
6. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el sistema comprende además una o más unidades de comunicación (24) para comunicar los datos recopilados por los dispositivos portátiles con otro(s) de los dispositivos portátiles, con otra(s) de la(s) unidad(es) de comunicación y/o con la unidad de control, en el que la una o más unidades de comunicación están situadas en ubicaciones fijas respectivas alrededor del entorno.
7. El sistema de acuerdo con la reivindicación 6, en el que una o más de las balizas de triangulación comprenden una de las una o más unidades de comunicación.
8. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 o 7, en el que al menos una de las una o más unidades de comunicación comprende al menos un detector dispuesto para medir una propiedad química y/o física asociada con el entorno.
9. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la(s) unidad(es) de comunicación están dispuestas para comunicar los datos recopilados por las balizas de triangulación y/o la(s) unidad(es) de comunicación entre la(s) unidad(es) de comunicación y los dispositivos portátiles, y/o de regreso a la unidad de control.
10. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los datos recopilados por los dispositivos portátiles, las balizas de triangulación y/o la(s) unidad(es) de comunicación se comunican mediante las balizas de triangulación y/o la(s) unidad(es) de comunicación a la unidad de control mediante una conexión alámbrica o inalámbrica.
11. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada dispositivo portátil comprende un módulo de almacenamiento de datos (16, 23, 27) en comunicación de datos con el detector, el uno o más sensores fisiológicos y el módulo de geolocalización, en el que el módulo de almacenamiento de datos está dispuesto para almacenar los datos recibidos del detector, el uno o más sensores fisiológicos y el módulo de geolocalización.
12. El sistema de acuerdo con la reivindicación 11, en el que cada dispositivo portátil está dispuesto para almacenar los datos capturados en el módulo de almacenamiento de datos cuando se determina que el módulo de comunicación del dispositivo portátil no está en comunicación con ninguno de los otros módulos de comunicación y la unidad de control.
13. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada dispositivo portátil comprende un módulo de retroalimentación (18) dispuesto para proporcionar retroalimentación al individuo que usa o lleva el dispositivo portátil.
14. El sistema de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el módulo de retroalimentación comprende una salida visual, de audio y/o háptica dispuesta para proporcionar retroalimentación al individuo.
15. Un método para monitorizar la exposición de una pluralidad de individuos (5) a una propiedad física o química asociada con un entorno, comprendiendo el método:
una pluralidad de individuos, cada uno usando o llevando un dispositivo portátil (9; 301) en un entorno;
un detector (10)
de cada dispositivo que mide una propiedad física o química a la que el individuo que usa o lleva el dispositivo está expuesto en el entorno;
uno o más sensores fisiológicos (11, 12, 13) de cada dispositivo midiendo cada uno un parámetro fisiológico del individuo;
un módulo de geolocalización (14, 15) de cada dispositivo que determina la ubicación del individuo; comunicar datos recopilados por la pluralidad de dispositivos portátiles entre dispositivos portátiles y una unidad de control (7; 209);
una pluralidad de balizas de triangulación (302), colocadas en ubicaciones fijas alrededor del entorno, cada baliza de triangulación transmite una señal inalámbrica a la pluralidad de dispositivos portátiles en el entorno,
recibir en cada módulo de geolocalización las señales inalámbricas transmitidas por las balizas de triangulación, el módulo de geolocalización que usa las señales inalámbricas recibidas para determinar la ubicación del individuo; y
medir una propiedad química y/o física asociada con el entorno utilizando al menos un detector adicional; en el que al menos una de la pluralidad de balizas de triangulación comprende al menos un detector adicional.
ES19755316T 2018-08-09 2019-08-09 Sistema de monitorización que comprende una pluralidad de dispositivos portátiles y una unidad de control Active ES2960495T3 (es)

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