KR100960538B1 - A watchdog system and it's protocol for the mobile radiation sources - Google Patents

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Abstract

본 발명은 WCDMA 혹은 CDMA와 GM 방사선선량계, GPS 기능, RF 무선 근거리 통신 방식 등을 이용하여 이동하면서 사용해야하는 방사선원을 실시간으로 위치를 추적하고, 방사선원의 주변의 방사선 선량을 측정하여, 원거리 원격 송수신 혹은 화상 송수신 장치를 이용하여 관제 및 관리를 할 수 있는 이동 방사선원의 원격 감시방법에 관한 것이다. The present invention tracks the location of a radiation source to be used while moving by using WCDMA or CDMA and GM radiation dosimeter, GPS function, RF wireless near field communication method in real time, and measures the radiation dose around the radiation source. The present invention relates to a remote monitoring method of a mobile radiation source that can be controlled and managed using an image transmitting and receiving device.

CDMA, WCDMA, 이동 방사선원. CDMA, WCDMA, mobile radiation sources.

Description

이동 방사선원의 원격 감시방법{A watchdog system and it's protocol for the mobile radiation sources }A watchdog system and it's protocol for the mobile radiation sources

본 발명은 전국에 산재한 비파괴검사용 방사선원의 이동사용 실태를 실시간으로 지리정보시스템(GIS)을 통하여 확인하고 그 이동 경로와 방사선량을 관리함으로써 비파괴검사용 방사선원 보안관리 수준을 강화하고 방사선원의 도난 또는 분실을 예방하며, 사고가 발생하는 경우 조기 수습을 위한 위치정보를 제공하는 이동 방사선원의 원격 감시방법에 관한 것이다.The present invention is to check the status of mobile use of non-destructive testing radiation sources scattered throughout the country through the Geographic Information System (GIS) in real time, and to manage the movement path and radiation dose to strengthen the level of non-destructive testing radiation source security management and the theft or The present invention relates to a remote monitoring method of a mobile radiation source that prevents loss and provides location information for early repair in case of an accident.

최근 들어 방사선원의 이동사용은 산업의 발전과 활용의 편의성, 다양성의 계속적인 증가로 이동사용에 따른 도난 및 분실에 대한 안전성의 확보를 위한 장치의 개발이 시급한 실정이다. In recent years, the mobile use of the radiation source has been urgently needed to develop a device for securing safety against theft and loss due to the industrial development, convenience of use, and continuous increase in diversity.

특히, 2001년 발생한 9·11 테러 이후 세계 각국은 방사선원을 이용한 테러("Dirty Bomb"을 이용한 테러) 잠재가능성에 대하여 많은 관심을 갖게 되었다. 이에 따라, 이동이 빈번하여 방사선원 분실의 위험성이 높은 비파괴검사용 방사선원의 관리에 대한 획기적인 개선책이 요구되어 왔다. 최근 미국 원자력규제위원회(USNRC), 국제원자력자력기구(IAEA)등 전 세계적으로 방사선원의 안전관리에 고 심을 하고 있는 중이다. 이를 위해 한국이 강점으로 보유하고 있는 IT 기술을 활용하여 방사선원에 대한 보안관리 강화의 필요성이 제기되었으며 세계표준이 될 모델을 위한 방사능 관리 장치 또는 시스템이 필요하게 되었다.In particular, after the September 11 terrorist attacks in 2001, countries around the world have become interested in the potential for terrorism using radiation sources (terrorism using "dirty bombs"). Accordingly, there has been a demand for a drastic improvement in the management of radiation sources for non-destructive inspection, which are frequently moved and have a high risk of loss of radiation sources. Recently, the US Nuclear Regulatory Commission (USNRC) and the International Atomic Energy Agency (IAEA) have been working on safety management of radiation sources worldwide. To this end, the necessity of strengthening the security management of radiation sources was raised by utilizing the IT technology possessed by Korea, and a radiation management device or system for a model that will become a world standard has been required.

종래에는 일반적으로 사용되는 위치추적시스템인 GPS(Global Positioning System)와 CDMA, 그리고 GM 튜브 및 PIN diode를 통해 통해서 위치파악 및 방사능 측정데이터를 관리하였다(등록특허 제10-0470465). 그러나 종래의 발명에서는 이동형 방사선조사기에 부착하는 것이 부적합하여 비상시 이동형 방사선 조사기의 상태확인과 위치추적관리의 어려움이 있다. 또, 단순히 CDMA 기능을 가진 모듈을 만들어 위치추적관리 시스템을 만들어 운용한 결과 현장 취급시 파손이 쉬워서 운영상 애로사항이 있으므로 이에 대한 보완점이 대두되었다.In the related art, location and radioactivity measurement data are managed through a global positioning system (GPS), a CDMA, and a GM tube and a PIN diode, which are commonly used (registered patent 10-0470465). However, in the conventional invention, it is not suitable to attach to the mobile irradiator, so there is a difficulty in checking the status and managing the position of the mobile irradiator in an emergency. In addition, as a result of simply creating a module with a CDMA function and making a location tracking management system, it is easy to be damaged when handling the site, and there are difficulties in operation.

국내등록특허공보 등록번호 제10-0671736호에는 CDMA와 GPS혹은 GPSone을 이용한 단순하게 위치정보만 수신하여 통신 음영지역에선 위치수신에 어려움이 있었다. 또한 음영지역에서 사용하는 RF방식은 주파수의 수신영역이 짧고 잡음이 많아 정확한 위치를 찾을 수 없는 문제점이 있었으며,In Korea Patent Publication No. 10-0671736 It was difficult to receive the location in the communication shadow area by simply receiving the location information using CDMA, GPS or GPSone. In addition, the RF method used in the shaded area has a problem in that the exact location cannot be found because the reception area of the frequency is short and there is a lot of noise.

국내등록실용신안공보 등록번호 제20-0348306호에CDMA와 GPS를 이용한 단순하게 위치정보만 수신하여 통신 음영지역에선 위치수신에 어려운 문제점이 있어 왔다.In the Korean Utility Model Registration No. 20-0348306, it is difficult to receive a location in a communication shadow area by simply receiving location information using CDMA and GPS.

본 발명은 이동형 방사선조사기에 부착하는 것이 부적합하여 비상시 이동형 방사선 조사기의 상태확인과 위치추적관리의 어려움이 있고, 단순히 CDMA 기능을 가진 모듈을 만들어 위치추적관리 시스템을 만들어 운용한 결과 현장 취급시 파손이 쉬워서 운영상 애로사항과, CDMA와 GPS혹은 GPSone을 이용한 단순하게 위치정보만 수신하여 통신 음영지역에선 위치수신에 어려움과,The present invention is not suitable to attach to the mobile irradiator has a difficulty in checking the status and location management of the mobile irradiator in an emergency, and simply made a module with a CDMA function to create a location tracking management system, resulting in damage during on-site handling Easy to operate It is difficult to receive location in the shadow area by simply receiving location information using CDMA and GPS or GPSone.

음영지역에서 사용하는 RF방식은 주파수의 수신영역이 짧고 잡음이 많은 부정확한 위치수신의 문제점을 해결하는 것이 본 발명이 해결하고자 하는 과제인 것이다. In the RF method used in the shadow area, it is a problem to be solved by the present invention to solve the problem of inaccurate location reception where the reception area of frequency is short and there is a lot of noise.

본 발명은 전국에 산재한 비파괴검사용 방사선원의 이동사용 실태를 실시간으로 지리정보시스템(GIS)을 통하여 확인하고 그 이동 경로와 방사선량을 관리함으로써 비파괴검사용 방사선원 보안관리 수준을 강화하고 방사선원의 도난 또는 분실을 예방하며, 사고가 발생하는 경우 조기 수습을 위한 위치정보를 제공하는 이동 방사선원의 원격 감시방법에 관한 것을 제공하는 것이 본 발명이 이루고자 하는 과제 해결수단인 것이다.The present invention is to check the status of mobile use of non-destructive testing radiation sources scattered throughout the country through the Geographic Information System (GIS) in real time, and to manage the movement path and radiation dose to strengthen the level of non-destructive testing radiation source security management and the theft or It is a problem solving means of the present invention to provide a method for remote monitoring of a mobile radiation source that prevents loss and provides location information for early remediation when an accident occurs.

본 발명은 WCDMA 혹은 CDMA와 GM 방사선선량계, GPS 기능, RF 무선 근거리 통신 방식 등을 이용하여 이동하면서 사용해야하는 방사선원을 실시간으로 위치를 추적하고, 방사선원의 주변의 방사선 선량을 측정하여, 원거리 원격 송수신 혹은 화상 송수신 장치를 이용하여 관제 및 관리를 할 수 있는 이동 방사선원의 원격 감시시스템 및 그 프로토콜에 관한 것이다. 이러한 발명을 통해, 중앙관제시스템에서 원격으로 문자 혹은 화상방식을 통하여 이동 방사선원의 사용현황을 모니터가 가능하기 때문에, 방사선원의 분실·도난 등을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 방사선 비상사고의 발생을 예방할 수 있다. The present invention tracks the location of a radiation source to be used while moving by using WCDMA or CDMA and GM radiation dosimeter, GPS function, RF wireless near field communication method in real time, and measures the radiation dose around the radiation source. The present invention relates to a remote monitoring system and a protocol of a mobile radiation source capable of controlling and managing an image using a transmitting and receiving device. Through this invention, the use of mobile radiation sources can be monitored remotely from a central control system through text or image, which can prevent the loss or theft of radiation sources and prevent the occurrence of radiation emergency accidents. have.

상기와 같은 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 본체의 RF 모듈에 의해 RFRP와 원격 통신하는 단계와;In order to achieve the above object and to solve the problems of the prior art, the present invention comprises the steps of remote communication with the RFRP by the RF module of the main body;

이동 방사선원 주변의 선량율을 GM 모니터를 이용하여 모니터링하는 단계와;Monitoring a dose rate around a mobile radiation source using a GM monitor;

GPS 수신기에 의해 GPS 위성과 송수신하여 이동 방사선원의 위치를 판단하는 단계와; 상기 본체의 RF 모듈에서 수신된 자료와, GPS 수신기에 의해 이동 방사선원의 위치에 관한 자료와, GM 모니터를 이용하여 이동 방사선원 주변의 선량율을 모니터링한 자료를 초저전력 마이크로프로세서에서 분석하고, 분석한 결과를 중앙관제센터의 요청에 의해 CDMA 혹은 WCDMA에 의해 중앙관제센터와 원격통신 하는 단계와; LCD 표시기에 의해 선량율을 비롯한 본체의 상태와 통신상태를 표시하는 단계를 포함하여 구성된 이동 방사선원의 원격 감시방법에 관한 것이다.Determining a location of a mobile radiation source by transmitting and receiving with a GPS satellite by a GPS receiver; The data received from the RF module of the main body, the data on the position of the mobile radiation source by the GPS receiver, and the data of monitoring the dose rate around the mobile radiation source using the GM monitor are analyzed and analyzed by the ultra low power microprocessor. Remotely communicating with the central control center by CDMA or WCDMA at the request of the central control center; An LCD monitor relates to a remote monitoring method of a mobile radiation source, comprising the step of displaying the status and communication status of the main body, including the dose rate.

본 발명은 GM 방사선선량계, GPS 기능, RF(Radio Frequency) 무선 근거리 통신 방식 등이 내장된 본체와 소형 RFRP(Radio Frequency for Radiation Projector)로 분리하여 이동형 방사선 조사기에 부착시키고, 본체와 RFRP사이에는 RF 통신을 이용하여 원격으로 관제하도록 함으로써 본체는 1개의 RFRP와 1대1로 관제가 가능할 뿐만 아니라, 여러 개의 RFRP를 1개의 본체로 관제하는 것이 가능하므로 보다 경제적으로 관제가 가능하게 되었으며, 본체는 CDMA 원격 통신 기능을 이용하여 이동하면서 사용해야하는 방사선원을 실시간으로 위치를 추적하고, 또한 방사선원의 주변의 방사선 선량을 측정하여 방사선 사고를 예방하고 조치를 할 수 있도록 하였으며, 또한, CDMA 대신 WCDMA 방식을 채택하면 화상을 이용한 관제 및 관리를 할 수 있도록 하는 발명인 것이다. The present invention is separated into a main body and a small RFRP (Radio Frequency for Radiation Projector) with a built-in GM radiation dosimeter, GPS function, RF (Radio Frequency) wireless local area communication method, and attached to a mobile radiation irradiator, between the main body and RFRP By controlling remotely using communication, the main body can not only control one RFRP and one-to-one, but also control multiple RFRPs into one main body, which enables more economical control. By using the remote communication function, the location of the radiation source to be used while moving is tracked in real time, and the radiation dose around the radiation source can be measured to prevent and take action against radiation accidents. It is an invention for controlling and managing images.

본 발명은 WCDMA를 이용하여 화상과 SMS 문자서비스를 통해 이동 방사선원의 현재 영상과 위치의 추적뿐만 아니라 GM튜브를 부착하여 주변의 선량데이터를 수집 할 수 있으며, 수집된 정보를 무선 TCP/IP를 통해 데이터를 전송받아 실시간으로 데이터를 수신하여, 방사선 사고를 방지하고, 조기 탐지할 수 있다.The present invention can collect the dose data of the surroundings by attaching GM tube as well as tracking the current image and location of mobile radiation source through image and SMS text service using WCDMA. The data can be received and received in real time to prevent radiation accidents and early detection.

본 발명은 음영지역에서 사용하는 RF방식은 주파수의 수신영역이 짧고 잡음이 많아 정확한 위치를 찾을 수 없었다. 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, GM 방사선선량계, GPS 기능, RF(Radio Frequency) 무선 근거리 통신 방식 등이 내장된 본체와 소형 RFRP(Radio Frequency for Radiation Projector)로 분리하여 이동형 방사선 조사기에 부착시키고, 본체와 RFRP사이에는 RF 통신을 이용하여 원격으로 관제함으로써 본체는 1개의 RFRP와 1대1로 관제가 가능할 뿐만 아니라, 여러개의 RFRP를 1개의 본체로 관제하는 것이 가능하므로 보다 경제적으로 관제가 가능하게 되었다. In the present invention, the RF method used in the shaded region has a short reception area of frequency and a lot of noise, and thus an accurate position cannot be found. In order to solve the problems of the prior art, it is separated into a main body and a small radio frequency for radiation projector (RFRP) with a built-in GM radiation dosimeter, GPS function, RF (Radio Frequency) wireless local area communication method, and attached to a mobile radiation irradiator, Remote control between the main body and RFRP using RF communication enables the main body not only to control one RFRP and one-to-one, but also to control multiple RFRPs to one main body, enabling more economical control. It became.

본 발명에 따르는 이동 방사선원의 원격 감시시스템은 도 1과 같이 구성된다. 본 발명은 본체와 RFRP로 분리된다.The remote monitoring system of a mobile radiation source according to the present invention is configured as shown in FIG. The present invention is separated into a main body and an RFRP.

먼저 본체의 구성부터 설명을 하면, 본체는 이동 방사선원의 위치를 판단하 는 GPS 수신기, 원격통신을 담당하는 CDMA 혹은 WCDMA, 선량율을 비롯한 본체의 상태와 통신상태를 표시하기 위한 LCD 표시기, 선량율을 모니터링하는 GM 모니터, RFRP와 원격 통신을 위한 본체의 RF 모듈, 본체의 전자부 운영을 담당하는 초저전력 마이크로프로세서와 충전형 배터리로 구성된다.First, the configuration of the main body will be described. The main body monitors the GPS receiver for determining the position of the mobile radiation source, the CDMA or WCDMA for telecommunications, the LCD indicator for displaying the main body status and communication status, including the dose rate, and the dose rate. It is composed of GM monitor, RF module of main body for remote communication with RFRP, ultra low power microprocessor and rechargeable battery for electronic part operation of main body.

본 발명의 RFRP는 이동 방사선원에 고유의 RFRP ID를 가진 이동 방사선원에 부착된 RF모듈이 부착된 형태로써, 일정한 주기로 본체에 자기 ID 정보와 배터리 상태를 무선 통신으로 보내어 본체가 원격으로 방사선원을 모니터링하도록 한다.RFRP of the present invention is a form of the RF module attached to a mobile radiation source having a unique RFRP ID to the mobile radiation source attached to the body at regular intervals by sending the magnetic ID information and battery status to the wireless communication to the main body to remotely monitor the radiation source do.

본 발명은 한대의 본체가 최대 10대까지의 RF 모듈을 가진 이동 방사선원을 관리하도록 함으로써, 경제적인 관리 체계가 가능하도록 하였다. 완성된 본체는 도면 2에, RFRP는 도면 3에 각각 나타내었다. The present invention enables an economical management system by allowing one main body to manage a mobile radiation source having up to 10 RF modules. The completed body is shown in Figure 2, RFRP is shown in Figure 3, respectively.

본 발명의 본체는 전원이 켜져 있을 때는 GM 모니터를 이용하여 항상 선량을 모니터링하고, RFRP으로부터 수신되는 정보를 관리한다. 중앙관제센터에서 본체로부터 정보를 요구하는 방식은 SMS 방식을 통해 이루어지며, 요청된 정보는 무선 TCP/IP 방식을 통해 회신받는다. The main body of the present invention always monitors the dose using the GM monitor when the power is on, and manages the information received from the RFRP. The central control center requests information from the main body through the SMS method, and the requested information is returned through the wireless TCP / IP method.

이때 본체가 보내어야 하는 정보 데이터는 이동 방사선원의 위치, 10분 단위의 방사선원 주변의 평균 방사선량, 1분 주기의 방사선량 값, 관제되는 이동선원 ID 등의 정보를 포함한다. At this time, the information data to be sent by the main body includes information such as the location of the mobile radiation source, the average radiation dose around the radiation source in 10 minutes, the radiation dose value in one minute period, the mobile source ID controlled.

본 발명은 문자 방식을 이용하여 정보를 요청받을 때에는 CDMA을 사용하고, 또한 WCDMA를 채택하면, 본체의 주변을 직접 영상을 통해 본체 및 이동 방사선원의 모니터링 할 수 있다.According to the present invention, CDMA is used when information is requested using a text method, and WCDMA can be used to monitor the main body and the mobile radiation source through a direct image of the periphery of the main body.

본 발명은 이동 방사선원 주변의 선량을 모니터링하기 위해 GM 모니터를 이용하여 감마 선량율을 평가한다. The present invention assesses gamma dose rates using a GM monitor to monitor dose around a mobile radiation source.

이때 환경방사선 수준의 환경에서 GM 모니터를 통해 수집되는 방사선 펄스의 수는 분당 계수율이 7개 이하이므로, 이러한 낮은 계수율에서 초 단위의 빠르고 정확한 선량평가를 위한 알고리즘이 매우 중요하다. 이를 위해 본 발명은 다음과 같이 선량평가 알고리즘을 적용하였다.In this case, the number of radiation pulses collected by the GM monitor in the environment of the radiation level is less than 7 counts per minute, so the algorithm for fast and accurate dose evaluation in seconds at this low count rate is very important. To this end, the present invention applies a dose evaluation algorithm as follows.

본 발명의 초저전력 마이크로프로세서 내부에는 낮은 계수율에서도 연속적이고 정확한 통계에 따른 선량 평가를 위해 2개의 링버퍼A, 링버퍼B를 준비하였다. 링버퍼 A에는 5개의 GM 계수 저장, 2초 단위의 계수를 2초 마다 차례대로 저장한다. 링버퍼 B에는 15개의 10초 단위의 계수 저장하고, 링버퍼 A의 5개의 GM 계수를 모두 합친 값을 2초마다 차례대로 저장한다. In the ultra-low power microprocessor of the present invention, two ring buffers A and ring buffer B are prepared for dose estimation according to continuous and accurate statistics even at a low counting rate. In the ring buffer A, five GM coefficients are stored, and a coefficient of two seconds is stored every two seconds. The ring buffer B stores 15 coefficients in units of 10 seconds, and stores the sum of all five GM coefficients of the ring buffer A every 2 seconds.

링버퍼 B의 계수는 GM 선량률을 평가하기 위하여 평균값을 취하고, 그 평균값은 선량률 환산식에 의해 GM 선량률로 환산된다. The coefficient of the ring buffer B takes the average value in order to evaluate GM dose rate, and the average value is converted into GM dose rate by a dose rate conversion formula.

또 10초 단위의 계수가 6보다 크면, 링버퍼 A의 값으로 GM 선량률을 환산하고, 10초 단위의 계수가 6과 같거나 작은 경우, 링버퍼 B의 값으로 GM 선량률을 환 산한다. 이렇게 적용한 결과, 환경레벨의 선량율을 소수점 2자리 이내에서 안정되는 선량값이 환산되었다. If the coefficient in units of 10 seconds is greater than 6, the GM dose rate is converted to the value of the ring buffer A. If the coefficient in units of 10 seconds is less than or equal to 6, the GM dose rate is converted to the value of the ring buffer B. As a result of this application, the dose value that stabilizes the dose rate of the environmental level within 2 decimal places was converted.

통계적 변동이 많은 GM 계수를 표시하기 위한 방법으로, 위와 같은 GM 계수 저장 방법의 효과를 살펴보기 위해 도면 4와 같이 시뮬레이션을 수행하였다. 먼저 변동의 폭이 크도록 원시데이터(Raw Data)를 도면 4의 흑색 데이터 추이선으로 표시하였고, 본 발명의 알고리즘을 적용한 결과를 붉은 색으로 표현하였다. As a method for displaying a GM coefficient with a large statistical variation, a simulation was performed as shown in FIG. 4 to examine the effect of the GM coefficient storage method as described above. First, raw data (Raw Data) is represented by the black data trend line of FIG. 4 so that the variation is large, and the result of applying the algorithm of the present invention is represented in red.

도면에서 알 수 있듯이 본 발명에서 개발한 알고리즘은 안정된 값을 갖고 Raw Data 계수율의 변화 추이를 잘 따라가고 있음을 확인하였다.As can be seen from the figure, it was confirmed that the algorithm developed in the present invention has a stable value and well followed the change of the raw data count rate.

장거리 원격 통신을 이용한 이동 방사선원의 위치 추적방식에 있어서, 기존방식에서는 CDMA에 GPS기능이 포함된 GPSOne CDMA를 사용하였다. 이러한 방식은 개발시 CDMA 자체의 GPSone에 대해 인증받는데 시간과 비용이 발생하고, 또 실내에서는 GPS가 수신되지 않으므로 위치의 정밀도가 매주 낮았다. In location tracking method of mobile radiation source using long distance telecommunication, GPSOne CDMA including GPS function is used in CDMA. This method requires time and cost to be certified for CDMA's own GPSone during development, and location accuracy is low every week because GPS is not received indoors.

따라서, 본 발명에서는 별도의 인증이 필요 없는 소형이면서 독립된 GPS 모듈을 내장시켰다. GPS가 수신되는 지역에서는 위치 정밀도를 높이고, GPS 수신이 안되는 지역에서는 기존 방식과 같이 CDMA 기지국기반의 위치가 확보하도록 함으로써, 개발시 요구되는 인증문제를 해결하고 정밀한 위치 추적이 가능하도록 하였다.Therefore, in the present invention, a small and independent GPS module that does not require additional authentication is embedded. In the area where GPS is received, the location accuracy is improved, and in the area where GPS is not received, the CDMA base station-based location is secured like the existing method, thereby solving the authentication problem required for development and enabling accurate location tracking.

부가적으로 본체의 경우, 측정된 선량율 표시 외에 중앙관제센터와의 교신여부, 배터리 잔량, 현재 시각 등을 표현하고, RFRP 관제 유무 등의 정보 등 많은 정보를 표현해야 하므로, 128 x 64 도트 그래픽 LCD 표시기를 사용하였다. In addition, in case of main body, besides displaying measured dose rate, it should express communication with central control center, battery level, current time, etc., and much information such as presence or absence of RFRP control. Indicator was used.

또한, 본체의 저전류 운영을 위해 sleep 모드일때 300uA 정도 전류를 소비하는 초저전력 마이크로프로세서를 채택하여 운영하였고, 충전형 배터리는 3.7V 리튬이온 전원을 사용하였다. 이렇게 함으로써, 차량 이동시에도 충전 가능하고, 하루 8시간 정도의 작업시간 이외에 보관시 충전 가능하고, 비상시 충전 가능한 조치가 필요하다.In addition, the low-power microprocessor consumes about 300uA of current in sleep mode for low-current operation. The rechargeable battery uses a 3.7V lithium-ion power supply. By doing so, it is possible to charge while moving the vehicle, can be charged during storage in addition to the work time of about 8 hours a day, and it is necessary to take measures that can be charged in an emergency.

한편, 본 발명의 본체에는 RFRP와 통신을 위해 동종의 본체의 RF 모듈을 탑재하고 있다. RFRP에서는 초전력 마이크로프로세스에 인터페이스된 이동 방사선원에 부착된 RF모듈을 탑재하고 있으며, 이동 방사선원에 부착이 용이하도록 설계되었다. On the other hand, the main body of the present invention is equipped with an RF module of the same type of main body for communication with the RFRP. The RFRP is equipped with an RF module attached to a mobile radiation source interfaced to an ultra-power microprocess, and designed to be easily attached to the mobile radiation source.

이때, 충전용 배터리의 소비를 최대한 억제하기 위해, 각 RFRP에 부여된 고유의 ID와 배터리 정보만 보내도록 설계하였으며, 발신할 때만 마이크로프로세서의 최소 전류 모드인 sleep 모드(약 300 uA 소비)에서 깨어나 정보를 송신하고 1초후 다시 sleep 모드로 진입하는 알고리즘을 채택하였다.At this time, in order to suppress the consumption of the rechargeable battery as much as possible, it is designed to send only the unique ID and battery information assigned to each RFRP, and wakes up in the sleep mode (consumption of about 300 uA) which is the minimum current mode of the microprocessor only when sending. An algorithm that sends information and enters sleep mode after 1 second is adopted.

본 발명의 경우 1개의 본체가 최대 10대까지 RFRP를 관제하도록 고안되었기 때문에 같은 주파수를 사용하는 경우 혼선 없이 관제할 수 있도록 도면 5와 같이 통신 프로토콜을 만들었으며, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. In the case of the present invention, since one main body is designed to control up to 10 RFRPs, a communication protocol is made as shown in FIG. 5 so that the same frequency can be controlled without confusion, which will be described in detail as follows.

본체에서는 RF 송수신 주기가 되면 sleep 모드에서 active 모드가 되어 RFRP로부터 수신할 준비를 한다. 본체는 같은 주파수 채널을 가진 총 10개의 RFRP로부터 발신 메시지를 수신한다. 단, 같은 시각에 데이터를 수신할 경우 혼선으로 인해 올바른 메시지를 수신하지 못하기 때문에, RFRP는 다음과 같이 ID에 따른 발신 주기에 따라 발신을 한다.In the main body, when the RF transmission / reception cycle is reached, it becomes active in sleep mode and prepares to receive from RFRP. The main body receives outgoing messages from a total of 10 RFRPs with the same frequency channel. However, if data is received at the same time, the correct message cannot be received due to crosstalk. Therefore, RFRP transmits according to the transmission cycle according to ID.

발신 주기 = RFRP_ID x 2초 + 10 초 + 설정된 발신 주기Sending cycle = RFRP_ID x 2 seconds + 10 seconds + set sending cycle

여기에서, 발신주기는 최소 1분이다. 동작을 구체적으로 설명하기 위해, 10개의 RFRP의 ID(RFRP_ID)가 관리되고, 2분 간격으로 RFRP가 송신을 하도록 설정한 경우를 예로 들면, 각 RFRP들이 자신의 발신 주기가 되었을 때, 즉 자신의 ID x 2초 + 10초가 되면 메시지 송신한다. 본체는 매 2분이 되면 최대 10개의 RFRP 메시지를 받아야 한다. 따라서 매 2 분이 되면 본체의 RF 모듈을 활성화시키고, 메시지 수신이 모두 끝나면 sleep 모드로 들어간다. Here, the transmission cycle is at least 1 minute. To describe the operation in detail, for example, when the IDs (RFRP_IDs) of 10 RFRPs are managed and the RFRPs are set to transmit at 2-minute intervals, each RFRP has its own transmission period, that is, its own Send a message when ID x 2 seconds + 10 seconds. The main body should receive up to 10 RFRP messages every two minutes. Therefore, every 2 minutes, activate the RF module of the main body, and when all messages are received, go into sleep mode.

또 사용자가 RFRP의 ID 설정을 자유로이 할 수 있도록 하기 위해, 각 RFRP는 배터리 삽입 후 최초의 1분간 활성화되어서, START-II 본체의 시각과 동기가 가능하도록 하며 sleep 모드로 들어간다. 이후는 정해진 시각에 스스로 깨어나 메시지 송신하고 다시 sleep 모드로 들어간다.In order to allow the user to freely set the ID of the RFRP, each RFRP is activated for the first minute after the battery is inserted, allowing the user to synchronize with the time of the START-II main body and go to sleep mode. After that, it wakes itself up at the specified time, sends a message, and goes back to sleep.

이하 본 발명을 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1 본 발명의 이동 방사선원 원격 관제시스템 전체도, 도2 본 발명의 본체 상세도, 도3 본 발명의 RFRP 상세도, 도4 본 발명의 GM 계수 변동 그래피, 도5 본 발명의 통신 프로토콜 상세도를 도시한 것이며, 1 is a schematic view of the mobile radiation source remote control system of the present invention, FIG. 2 is a detailed view of the main body of the present invention, FIG. 3 is a detailed view of the RFRP of the present invention, FIG. 4 is a GM coefficient variation graph of the present invention, and FIG. Shows the

본체(1), GPS 수신기(10), CDMA(20) 혹은 WCDMA(21), LCD 표시기(30), GM 모니터(40), 본체의 RF 모듈(50), 초저전력 마이크로프로세서(60), 충전형 배터리(70), RFRP(200), 이동 방사선원에 부착된 RF모듈(201), 이동 방사선원(210), 중앙관제센터(300), GPS 위성(400)을 나타낸 것임을 알 수 있다.Body 1, GPS receiver 10, CDMA 20 or WCDMA 21, LCD display 30, GM monitor 40, Body RF module 50, Ultra low power microprocessor 60, Charging It can be seen that the type battery 70, RFRP 200, RF module 201 attached to the mobile radiation source, mobile radiation source 210, the central control center 300, GPS satellite 400.

구조를 살펴보면, 도1 내지 도5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이동 방사선원의 원격 감시시스템은 본체(1)와, 상기 본체(1)와 송수신하는 RFRP(200)로 구성되며,Looking at the structure, as shown in Figures 1 to 5, the remote monitoring system of a mobile radiation source of the present invention is composed of a main body (1), RFRP (200) for transmitting and receiving with the main body (1),

상기 본체(1)는 도1에 도시된 바와 같이, 모든 자료를 수신받아 분석하고 분석한 결과를 각 장치에 송신하여 장치들을 총괄 제어하며 충전형 배터리(70)에 연결된 초저전력 마이크로프로세서(60)와, 상기 초저전력 마이크로프로세서(60)에 연결되며, GPS 위성(400)과 송수신하여 이동 방사선원(210)의 위치를 판단하는 GPS 수신기(10)와, 상기 초저전력 마이크로프로세서(60)의 일측에 연결되며, 중앙관제센터(300)와의 원격통신을 담당하는 CDMA(20) 혹은 WCDMA(21)와, 상기 초저전력 마이크로프로세서(60)에 다른 일측에 연결되며, 선량율을 비롯한 본체(1)의 상태와 통신상태를 표시하기 위한 LCD 표시기(30)와, 상기 초저전력 마이크로프로세서(60) 선량율을 모니터링 하는 GM 모니터(40), 상기 초저전력 마이크로프로세서(60)의 일측에 연결되며, RFRP(200)와 원격 통신을 위한 본체의 RF 모듈(50)로 구성되며, As shown in FIG. 1, the main body 1 receives and analyzes all data, and transmits the analyzed results to each device to collectively control the devices, and to connect the rechargeable battery 70 to an ultra low power microprocessor 60. And a GPS receiver 10 connected to the ultra low power microprocessor 60 and transmitting / receiving a GPS satellite 400 to determine a position of the mobile radiation source 210, and on one side of the ultra low power microprocessor 60. Connected to the CDMA 20 or WCDMA 21 for remote communication with the central control center 300 and the other side to the ultra low power microprocessor 60, and the state of the main body 1 including the dose rate. LCD display 30 for displaying the communication status with the GM monitor 40 for monitoring the dose rate of the ultra low power microprocessor 60, is connected to one side of the ultra low power microprocessor 60, RFRP (200) For remote communication with It consists of a RF module 50 of the body,

상기 RFRP(200)는 이동 방사선원(210)에 고유의 RFRP ID를 가진 이동 방사선원에 부착된 RF모듈(201)의 구조로 이루어진 이동형 방사선원의 원격 감시시스템의 구조인 것이다.The RFRP 200 is a structure of a remote monitoring system of a mobile radiation source consisting of a structure of the RF module 201 attached to the mobile radiation source having a unique RFRP ID to the mobile radiation source 210.

본 발명의 시스템을 보다 상세히 설명하면,In more detail the system of the present invention,

본체의 RF 모듈(50)에 의해 RFRP(200)와 원격 통신하는 단계와;Remotely communicating with the RFRP 200 by the RF module 50 of the main body;

이동 방사선원(210) 주변의 선량율을 GM 모니터(40)를 이용하여 모니터링 하는 단계와;Monitoring the dose rate around the mobile radiation source 210 using the GM monitor 40;

GPS 수신기(10)에 의해 GPS 위성(400)과 송수신하여 이동 방사선원(210)의 위치를 판단하는 단계와;Determining the position of the mobile radiation source 210 by transmitting and receiving with the GPS satellite 400 by the GPS receiver 10;

상기 본체의 RF 모듈(50)에서 수신된 자료와, GPS 수신기(10)에 의해 이동 방사선원(210)의 위치에 관한 자료와, GM 모니터(40)를 이용하여 이동 방사선원(210) 주변의 선량율을 모니터링한 자료를 초저전력 마이크로프로세서(60)에서 분석하고, 분석한 결과를 중앙관제센터(300)의 요청에 의해 CDMA(20) 혹은 WCDMA(21)에 의해 중앙관제센터(300)와 원격통신 하는 단계와;The data received by the RF module 50 of the main body, the data on the position of the mobile radiation source 210 by the GPS receiver 10, and the dose rate around the mobile radiation source 210 using the GM monitor 40 The monitored data is analyzed by the ultra low power microprocessor 60, and the analysis result is remotely communicated with the central control center 300 by the CDMA 20 or the WCDMA 21 at the request of the central control center 300. Steps;

LCD 표시기(30)에 의해 선량율을 비롯한 본체(1)의 상태와 통신상태를 표시하는 단계를 포함하여 구성된 이동 방사선원 원격 감시방법인 것이다.It is a mobile radiation source remote monitoring method comprising the step of displaying the state and the communication state of the main body 1 including the dose rate by the LCD display 30.

상기에서 중앙관제센터(300)와의 원격통신은 문자(SMS) 방식으로 이동 방사선원 원격 관제 장치에 명령을 보내고, CDMA(20) 모뎀이 갖고 있는 무선 TCP/IP 접속을 통해 수집된 데이터를 중앙관제센터(300)에 전송하는 CDMA(20) 원격데이터 수집하며, In the above, the remote communication with the central control center 300 sends a command to the mobile radiation source remote control device by SMS (SMS) method, and transmits the data collected through the wireless TCP / IP connection of the CDMA 20 modem. CDMA 20 remote data collection to transmit to 300,

또한, WCDMA(21) 모뎀을 사용하여 화상을 통해 이동 방사선원(210)의 사용자 주변을 직접 모니터링할 수 있음을 특징으로 하는 이동 방사선원 원격 감시방법인 것이다.In addition, the remote monitoring method of the mobile radiation source, characterized in that the user can directly monitor the user surroundings of the mobile radiation source 210 through the image using the WCDMA 21 modem.

상기에서, 환경방사선의 낮은 계수율에서도 연속적이고 안정된 선량율 평가할 수 있도록, 2개의 링버퍼를 활용하여 계수율의 양에 따라 자동으로 실시간 선량율을 계산하는 선량율 측정 알고리즘을 사용한다.In the above, in order to evaluate continuous and stable dose rates even at a low count rate of environmental radiation, a dose rate measurement algorithm is used to automatically calculate real-time dose rates according to the amount of count rates using two ring buffers.

본 발명의 이동 방사선원의 원격 감시시스템 및 그 프로토콜을 1개의 본체(1)와 최대 10개의 RFRP(200)를 효율적이고 저전력으로 다중 관제를 할 수 있는 도5와 같은 프로토콜을 사용하였다.The remote monitoring system and the protocol of the mobile radiation source of the present invention used a protocol as shown in FIG. 5 capable of multi-controlling the main body 1 and up to 10 RFRPs 200 with high efficiency and low power.

도1 본 발명의 이동 방사선원 원격 관제시스템 전체도1 is a general view of a mobile radiation source remote control system of the present invention

도2 본 발명의 본체 상세도2 is a detailed view of the main body of the present invention

도3 본 발명의 RFRP 상세도Figure 3 RFRP details of the present invention

도4 본 발명의 GM 계수 변동 그래피4 GM coefficient variation graph of the present invention

도5 본 발명의 통신 프로토콜 상세도5 communication protocol detail of the present invention

<도면의 부호 설명><Description of the symbols in the drawing>

본체(1), GPS 수신기(10), CDMA(20) 혹은 WCDMA(21), LCD 표시기(30), GM 모니터(40), 본체의 RF 모듈(50), 초저전력 마이크로프로세서(60), 충전형 배터리(70), RFRP(200), 이동 방사선원에 부착된 RF모듈(201), 이동 방사선원(210), 중앙관제센터(300), GPS 위성(400).Body 1, GPS receiver 10, CDMA 20 or WCDMA 21, LCD display 30, GM monitor 40, Body RF module 50, Ultra low power microprocessor 60, Charging Type battery 70, RFRP 200, RF module 201 attached to the mobile radiation source, mobile radiation source 210, the central control center 300, GPS satellite 400.

Claims (5)

이동 방사선원의 원격 감시방법에 있어서, In the remote monitoring method of a mobile radiation source, 본체의 RF 모듈(50)에 의해 RFRP(200)와 원격 통신하는 단계와,Remotely communicating with the RFRP 200 by the RF module 50 of the main body; 이동 방사선원(210) 주변의 선량율을 GM 모니터(40)를 이용하여 모니터링하는 단계와,Monitoring the dose rate around the mobile radiation source 210 using the GM monitor 40; GPS 수신기(10)에 의해 GPS 위성(400)과 송수신하여 이동 방사선원(210)의 위치를 판단하는 단계와, Determining the position of the mobile radiation source 210 by transmitting and receiving with the GPS satellite 400 by the GPS receiver 10; 상기 본체의 RF 모듈(50)에서 수신된 자료와, GPS 수신기(10)에 의해 이동 방사선원(210)의 위치에 관한 자료와, GM 모니터(40)를 이용하여 이동 방사선원(210) 주변의 선량율을 모니터링한 자료를 초저전력 마이크로프로세서(60)에서 분석하고, 분석한 결과를 중앙관제센터(300)의 요청에 의해 CDMA(20) 혹은 WCDMA(21)에 의해 중앙관제센터(300)와 원격통신하는 단계와,The data received by the RF module 50 of the main body, the data on the position of the mobile radiation source 210 by the GPS receiver 10, and the dose rate around the mobile radiation source 210 using the GM monitor 40 The monitored data is analyzed by the ultra low power microprocessor 60, and the analysis result is remotely communicated with the central control center 300 by the CDMA 20 or the WCDMA 21 at the request of the central control center 300. Steps, LCD 표시기(30)에 의해 선량율을 비롯한 본체(1)의 상태와 통신상태를 표시하여 감시하는 단계를 포함하고,Displaying and monitoring the status and communication status of the main body 1 including the dose rate by the LCD indicator 30, 상기 GM 모니터(40)를 이용하여 모니터링하는 단계는 Monitoring using the GM monitor 40 is 2개의 링버퍼를 활용하여 계수율의 양에 따라 자동으로 실시간 선량율을 계산하는 선량율 측정 알고리즘을 사용하여 모니터링하고,Monitor using a dose rate measurement algorithm that utilizes two ring buffers to automatically calculate real-time dose rates based on the amount of count rates, 상기 분석한 결과를 중앙관제센터(300)의 요청에 의해 CDMA(20) 혹은 WCDMA(21)에 의해 중앙관제센터(300)와 원격통신하는 단계는 Remotely communicating the result of the analysis with the central control center 300 by the CDMA 20 or the WCDMA 21 at the request of the central control center 300 중앙관제센터(300)와 원격통신에 사용되는 CDMA(20)가 문자(SMS) 방식으로 이동형 방사선원 원격 관제 장치에 명령을 보내고, CDMA(20) 모뎀이 갖고 있는 무선 TCP/IP 접속을 통해 수집된 데이터를 중앙관제센터(300)에 전송하고, WCDMA(21) 모뎀을 사용하여 화상을 통해 이동 방사선원(210)의 사용자 주변을 직접 모니터링하여 원격통신하는 것을 특징으로 하는 이동 방사선원의 원격 감시방법. The CDMA 20 used for remote communication with the central control center 300 sends a command to the mobile radiation source remote control device in a text (SMS) manner, and is collected through a wireless TCP / IP connection of the CDMA 20 modem. And transmitting data to the central control center (300) and directly monitoring the user's surroundings of the mobile radiation source (210) via an image using a WCDMA (21) modem to remotely communicate with the mobile radiation source. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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