本發(fā)明涉及一種實時監(jiān)測系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于無線通信技術(shù)的用于核電站的實時監(jiān)測、管理輻射水平的監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，核電站控制區(qū)的輻射數(shù)據(jù)、氣溶膠數(shù)據(jù)，以及個人輻射劑量數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)測、控制等管理過程的實時性不是很完善。而對于核電站這樣的對輻射數(shù)據(jù)高度敏感的工作單位來說，如果能做到各類輻射、氣溶膠數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測管理，則對核電站的安全運行起到很大的作用。而現(xiàn)有技術(shù)中還缺乏這種對核電站控制區(qū)進(jìn)行實時監(jiān)測的監(jiān)測系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供一種基于無線通信技術(shù)的、用于核電站實時監(jiān)測、管理輻射水平的實時監(jiān)測系統(tǒng)。

為實現(xiàn)本發(fā)明之目的，采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，定位服務(wù)器，監(jiān)測信息管理數(shù)據(jù)庫，web服務(wù)器，通信平臺服務(wù)器，無線個人劑量計、輻射劑量探測儀，無線告警燈，無線攝像頭，無線語音/視頻終端，氣溶膠監(jiān)測儀，無線接入點AP，網(wǎng)絡(luò)交換機；其中：

數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、定位服務(wù)器、web服務(wù)器、通信平臺服務(wù)器、無線接入點AP均與網(wǎng)絡(luò)交換機進(jìn)行有線連接，通過該網(wǎng)絡(luò)交換機進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，組成局域網(wǎng)；

無線個人劑量計、無線輻射劑量探測儀、氣溶膠監(jiān)測儀、無線攝像頭、無線報警燈、無線語音/視頻終端都與無線接入點無線通信或互相之間無線通信，并通過無線接入點接入所述局域網(wǎng)；

監(jiān)測信息管理數(shù)據(jù)庫可獨立運行于一臺服務(wù)器上，也可設(shè)置在上述某臺服務(wù)器上(例如數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、定位服務(wù)器、或web服務(wù)器)，當(dāng)設(shè)置在一臺獨立的服務(wù)器上時，該服務(wù)器即為監(jiān)測信息管理數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，該服務(wù)器也與網(wǎng)絡(luò)交換機有線連接，通過該網(wǎng)絡(luò)交換機與上述其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，組成局域網(wǎng)。

所述的核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)，優(yōu)選的：

無線個人劑量計用于檢測該無線個人劑量計所處的位置附近的輻射劑量，并將檢測到的輻射數(shù)據(jù)實施傳輸給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器。

所述的核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)，優(yōu)選的：

所述無線個人劑量計包括控制裝置、劑量計、運動傳感器、蜂鳴器、震動馬達(dá)、無線通信模塊、液晶顯示屏；

當(dāng)核電站被監(jiān)測人員攜帶無線個人劑量計和無線告警燈在核電站的核輻射控制區(qū)進(jìn)行作業(yè)時，劑量計對周圍環(huán)境進(jìn)行實時輻射劑量檢測，通過無線通信裝置將檢測到的輻射數(shù)據(jù)實時傳輸給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器同時將檢測結(jié)果發(fā)送給控制裝置，無線個人劑量計預(yù)先設(shè)置有輻射閾值，控制裝置將接收到的輻射劑量檢測值實時與輻射閾值比較，當(dāng)達(dá)到或超過該閾值時，控制蜂鳴器發(fā)出聲音報警、控制振動馬達(dá)發(fā)出振動報警，同時在顯示屏上顯示檢測到的輻射值以及報警信息；無線個人劑量計還同時向無線告警燈發(fā)送告警信號，無線告警燈開始閃爍，發(fā)出告警信息。

所述的核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)，優(yōu)選的：

運動傳感器實時將檢測到的傳感器數(shù)據(jù)通過無線通信裝置傳輸給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器。

所述的核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)，優(yōu)選的：

被監(jiān)測人員在核輻射控制區(qū)作業(yè)時還佩戴有無線語音/視頻終端，該無線語音/視頻終端與通信平臺服務(wù)器無線連接，被監(jiān)測人員通過無線語音/視頻終端與后臺的防護管理人員實現(xiàn)語音和/或視頻通話。

所述的核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)，優(yōu)選的：

多個輻射劑量探測儀設(shè)置在核電站的核輻射控制區(qū)的多個位置，輻射劑量探測儀實時檢測其周圍的輻射強度，將檢測到的輻射強度實時發(fā)送給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器。

所述的核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)，優(yōu)選的：

多個無線攝像頭設(shè)置在核電站的核輻射控制區(qū)的多個位置，用于實時拍攝周邊環(huán)境，并將拍攝到的畫面信息實時傳送給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器。

所述的核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)，優(yōu)選的：

多個氣溶膠監(jiān)測儀設(shè)置在核電站的核輻射控制區(qū)的多個位置，用于實時檢測其附近的氣溶膠含量，并將檢測到的氣溶膠含量數(shù)據(jù)實時傳送給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器。

所述的核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)，優(yōu)選的：

定位服務(wù)器和無線個人劑量計、輻射劑量探測儀、氣溶膠監(jiān)測儀、無線攝像頭、無線報警燈、無線語音/視頻終端構(gòu)成無線定位子系統(tǒng)，實現(xiàn)對無線個人劑量計、輻射劑量探測儀、氣溶膠監(jiān)測儀、無線攝像頭、無線報警燈、無線語音/視頻終端的實時定位。

所述的核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)，優(yōu)選的：

所述的數(shù)據(jù)處理服務(wù)器處理從無線個人劑量計、輻射劑量探測儀、氣溶膠監(jiān)測儀獲得的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，并與定位服務(wù)器配合，得到結(jié)合定位信息的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。

所述的核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)，優(yōu)選的：

所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器用于接收并分析實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，包括：

(1)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器接收無線個人劑量計傳回的運動傳感器數(shù)據(jù)，用檢測得到的加速度計數(shù)據(jù)與預(yù)定加速度閾值進(jìn)行比較，當(dāng)加速度計數(shù)據(jù)超過預(yù)定閾值而接近自由落體的加速度時，則判斷該終端攜帶人已跌倒，數(shù)據(jù)處理服務(wù)器發(fā)出人員跌倒告警；

(2)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器將由各個被測位置檢測得到的輻射強度數(shù)據(jù)、氣溶膠含量數(shù)據(jù)分別與預(yù)定的輻射強度閾值、氣溶膠含量閾值進(jìn)行比較，如果由被測位置檢測得到的輻射強度數(shù)據(jù)、氣溶膠含量數(shù)據(jù)大于或者等于預(yù)定的輻射強度閾值、氣溶膠含量閾值，則數(shù)據(jù)處理服務(wù)器輻射超標(biāo)告警和/或氣溶膠含量超標(biāo)告警。

(3)所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器用于將監(jiān)測數(shù)據(jù)及分析結(jié)果存儲在監(jiān)測信息管理數(shù)據(jù)庫中。

所述的核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)，優(yōu)選的：該監(jiān)測系統(tǒng)還包括：

物品發(fā)放回收終端機，由被監(jiān)測人員操作，用于向被監(jiān)測人員發(fā)放或回收無線個人劑量計、無線告警燈、無線語音/視頻終端。

所述的核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)，優(yōu)選的：該監(jiān)測系統(tǒng)還包括：

物品發(fā)放回收控制臺，由防護管理人員操作：向被監(jiān)測人員發(fā)放或回收無線個人劑量計、無線告警燈、無線語音/視頻終端。

所述的核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)，優(yōu)選的：

所述的監(jiān)測系統(tǒng)通過所述的物品發(fā)放回收終端機或物品發(fā)放回收控制臺進(jìn)行可攜帶無線設(shè)備與被監(jiān)測人員的綁定與解綁。

所述的核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)，優(yōu)選的：

所述的綁定、解綁是指：將可攜帶無線設(shè)備與使用人的使用時間段關(guān)系記錄下來。

所述的核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)，優(yōu)選的：

所述可攜帶無線設(shè)備包括無線個人劑量計、無線告警燈、無線語音/視頻終端。

附圖說明

圖1為核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實施方式

本發(fā)明核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)獲取結(jié)合定位信息的各類監(jiān)測數(shù)據(jù)；結(jié)合定位信息的各類告警信息；控制區(qū)內(nèi)實時區(qū)域輻射水平信息顯示(類似輻射熱圖)；控制區(qū)內(nèi)工作的各種監(jiān)督、監(jiān)控手段(實時輻射劑量監(jiān)控、實時定位監(jiān)控、實時視頻監(jiān)控)；各種告警通知途徑(無線個人電子劑量計告警，無線告警燈與無線個人電子劑量計聯(lián)動告警，防護管理人員干預(yù)的無線告警燈告警，防護管理人員發(fā)起的語音/視頻通話告警等)；歷史數(shù)據(jù)回放；輻射監(jiān)測數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)的檢索、查詢、統(tǒng)計功能；通過物品發(fā)放、回收子系統(tǒng)將可攜帶無線設(shè)備與被監(jiān)測人員相關(guān)聯(lián)。

如圖1所示，本發(fā)明核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，定位服務(wù)器，監(jiān)測信息管理數(shù)據(jù)庫，web服務(wù)器，通信平臺服務(wù)器，無線個人劑量計、輻射劑量探測儀，無線告警燈，無線攝像頭，無線語音/視頻終端，氣溶膠監(jiān)測儀，無線接入點AP(如無線交換機)，網(wǎng)絡(luò)交換機，物品發(fā)放回收終端機(圖中未示出)，物品發(fā)放回收控制臺(圖中未示出)。

其中數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、定位服務(wù)器、web服務(wù)器、通信平臺服務(wù)器、無線接入點AP均與網(wǎng)絡(luò)交換機進(jìn)行有線連接，通過該網(wǎng)絡(luò)交換機進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，組成局域網(wǎng)。無線個人劑量計、無線輻射劑量探測儀、氣溶膠監(jiān)測儀、無線攝像頭、無線報警燈、無線語音/視頻終端都包括無線通信模塊，無線通信模塊通過無線接入點接入上述局域網(wǎng)。監(jiān)測信息管理數(shù)據(jù)庫可獨立運行于一臺服務(wù)器上，也可安裝運行在上述某臺服務(wù)器上(例如數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、定位服務(wù)器、或web服務(wù)器)，當(dāng)設(shè)置在一臺獨立的服務(wù)器上時，該服務(wù)器即為監(jiān)測信息管理數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，該服務(wù)器也與網(wǎng)絡(luò)交換機有線連接，通過該網(wǎng)絡(luò)交換機與上述其他設(shè)備(數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、定位服務(wù)器、web服務(wù)器、通信平臺服務(wù)器、無線接入點AP等)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，組成局域網(wǎng)。

物品發(fā)放回收終端機，由需要進(jìn)入核輻射控制區(qū)的被監(jiān)測人員(例如巡檢人員)自行操作，用于向被監(jiān)測人員發(fā)放或回收各種可攜帶無線終端用品：無線個人劑量計、無線告警燈、無線語音/視頻終端等。

物品發(fā)放回收控制臺，由防護管理人員操作，用于處理被監(jiān)測人員物品發(fā)放、回收事務(wù)：向被監(jiān)測人員發(fā)放或回收各種可攜帶無線終端用品，如無線個人劑量計、無線告警燈、無線語音/視頻終端等。

無線個人劑量計由控制裝置、劑量計、運動傳感器、蜂鳴器、震動馬達(dá)、無線通信模塊、液晶顯示屏等組成。核電站被監(jiān)測人員攜帶無線個人劑量計和無線告警燈在核電站的核輻射控制區(qū)內(nèi)進(jìn)行作業(yè)，劑量計對周圍環(huán)境進(jìn)行實時輻射劑量檢測，通過無線通信模塊將檢測到的輻射數(shù)據(jù)實時傳輸給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，同時將檢測結(jié)果發(fā)送給控制裝置，無線個人劑量計預(yù)先設(shè)置有輻射閾值，控制裝置將接收到的輻射劑量檢測值實時與輻射閾值比較，當(dāng)達(dá)到或超過該閾值時，控制蜂鳴器發(fā)出聲音報警、控制振動馬達(dá)發(fā)出振動報警，同時在顯示屏上顯示檢測到的輻射值以及報警信息。無線個人劑量計還同時向無線告警燈發(fā)送告警信號，無線告警燈開始閃爍，發(fā)出告警信息。另一方面，無線個人劑量計攜帶人員在作業(yè)時，運動傳感器(如加速度傳感器)實時將檢測到的傳感器數(shù)據(jù)通過無線通信裝置傳輸給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，并由數(shù)據(jù)處理服務(wù)器存儲在監(jiān)測信息管理數(shù)據(jù)庫中。

被監(jiān)測人員在核輻射控制區(qū)作業(yè)時還佩戴有無線語音/視頻終端，該無線語音/視頻終端與通信平臺服務(wù)器無線連接，被監(jiān)測人員可通過無線語音/視頻終端與后臺的防護管理人員實現(xiàn)語音和/或視頻通話。

輻射劑量探測儀包括輻射檢測器和無線通信裝置。多個輻射劑量探測儀設(shè)置在核電站的核輻射控制區(qū)的多個位置，或由防護管理人員進(jìn)行例行檢查時攜帶進(jìn)入核輻射控制區(qū)。輻射檢測器用于實時檢測其周圍的輻射強度，通過無線通信模塊將檢測到的輻射強度實時發(fā)送給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，并由數(shù)據(jù)處理服務(wù)器存儲在監(jiān)測信息管理數(shù)據(jù)庫中。

多個無線攝像頭設(shè)置在核電站的核輻射控制區(qū)的多個位置，用于實時拍攝周邊環(huán)境，并將拍攝到的畫面信息實時傳送給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器。

氣溶膠監(jiān)測儀是可移動式監(jiān)測儀，由防護管理人員進(jìn)行例行檢查時攜帶進(jìn)入核輻射控制區(qū)，用于實時檢測其附近的氣溶膠含量，并將檢測到的氣溶膠含量數(shù)據(jù)實時傳送給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，并由數(shù)據(jù)處理服務(wù)器存儲在監(jiān)測信息管理數(shù)據(jù)庫中。

定位服務(wù)器和無線個人劑量計、輻射劑量探測儀、氣溶膠監(jiān)測儀、無線攝像頭、無線報警燈、無線語音/視頻終端等無線設(shè)備構(gòu)成無線定位子系統(tǒng)，實現(xiàn)對所述無線設(shè)備的實時定位。該定位子系統(tǒng)所采用的技術(shù)是基于WIFI的室內(nèi)定位技術(shù)。

所述的數(shù)據(jù)處理服務(wù)器處理從各種無線檢測設(shè)備(包括無線個人劑量計、輻射劑量探測儀、氣溶膠監(jiān)測儀)獲得的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)(上述數(shù)據(jù)存儲在監(jiān)測信息管理數(shù)據(jù)庫中)，并與定位服務(wù)器配合，得到結(jié)合定位信息的各種實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，也即獲得核輻射控制區(qū)各個被測位置的輻射強度數(shù)據(jù)、氣溶膠含量數(shù)據(jù)以及被監(jiān)測人員個人安全狀態(tài)等信息。所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器分析各種實時監(jiān)測數(shù)據(jù)：1.數(shù)據(jù)處理服務(wù)器分析無線終端(無線個人劑量計)傳回的運動傳感器數(shù)據(jù)，用檢測得到的加速度計數(shù)據(jù)與預(yù)定加速度閾值進(jìn)行比較。當(dāng)檢測得到的加速度計數(shù)據(jù)超過該預(yù)定閾值，接近自由落體的加速度時，則判斷該終端攜帶人已跌倒，數(shù)據(jù)處理服務(wù)器發(fā)出人員跌倒告警；2.數(shù)據(jù)處理服務(wù)器將由各個被測位置檢測得到的輻射強度數(shù)據(jù)、氣溶膠含量數(shù)據(jù)分別與預(yù)定的輻射強度閾值、氣溶膠含量閾值進(jìn)行比較，如果被測位置檢測得到的輻射強度數(shù)據(jù)、氣溶膠含量數(shù)據(jù)大于或者等于預(yù)定的輻射強度閾值、氣溶膠含量閾值，則數(shù)據(jù)處理服務(wù)器發(fā)出輻射超標(biāo)告警和/或氣溶膠含量超標(biāo)告警信息。這類告警信息包括：惰性氣體活度超標(biāo)告警、惰性氣體濃度超標(biāo)告警、碘活度超標(biāo)告警、碘濃度超標(biāo)告警、α累積濃度超標(biāo)告警、α累積劑量超標(biāo)告警、氡累積濃度超標(biāo)告警、氡累積劑量超標(biāo)告警、α瞬時活度超標(biāo)告警、α瞬時劑量超標(biāo)告警、氡瞬時活度超標(biāo)告警、氡瞬時劑量超標(biāo)告警、β活度超標(biāo)告警、β劑量超標(biāo)告警、γ活度超標(biāo)告警等。所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器還將分析結(jié)果、告警情況的信息存儲于監(jiān)測信息管理數(shù)據(jù)庫中。

所述的web服務(wù)器從數(shù)據(jù)處理服務(wù)器得到實時數(shù)據(jù)，從監(jiān)測信息管理數(shù)據(jù)庫得到歷史數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)的顯示邏輯，用于用戶界面呈現(xiàn)。作為B/S架構(gòu)的系統(tǒng)，其用來支持用戶通過瀏覽器交互訪問所述的核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)。Web服務(wù)器提供的用戶界面可實時觀察到控制區(qū)內(nèi)區(qū)域輻射水平信息實時顯示(類似輻射熱圖)，在核電站廠區(qū)布置圖上以不同的顏色來實時顯示不同的輻射水平。輻射水平數(shù)據(jù)基于布置于現(xiàn)場的所述無線輻射劑量探測儀表的回傳信息，或防護管理人員利用所述無線輻射劑量探測儀表、氣溶膠監(jiān)測儀對核電站的核輻射控制區(qū)進(jìn)行例行檢查時實時回傳的信息，甚至是在現(xiàn)場工作的人員所佩戴的所述無線個人劑量計的回傳信息而得到。防護管理人員通過瀏覽器登錄Web服務(wù)器，利用以上用戶界面，可通過以下各種監(jiān)督、監(jiān)控手段對核電站控制區(qū)內(nèi)的工作實施監(jiān)督、監(jiān)控：實時輻射劑量監(jiān)控(各類監(jiān)測數(shù)據(jù)可在用戶界面上實時顯示)、實時定位監(jiān)控(被監(jiān)測工作人員可根據(jù)其佩戴的無線設(shè)備的定位信息實時顯示在用戶界面上)、實時視頻監(jiān)控(通過布置于現(xiàn)場的所述無線攝像頭實施視頻監(jiān)控)。

當(dāng)防護管理人員發(fā)現(xiàn)被監(jiān)測人員所處區(qū)域的輻射水平和/或氣溶膠含量超出預(yù)定閾值，則防護管理人員向被監(jiān)測人員發(fā)起語音/視頻通話告警：防護管理人員利用所述的通信平臺服務(wù)器，向被監(jiān)測人員佩戴的無線語音/視頻終端發(fā)起的語音/視頻通話，從而通知佩戴者告警情況。

防護管理人員可利用所述的監(jiān)測信息管理數(shù)據(jù)庫，在用戶界面將持久化的歷史數(shù)據(jù)信息回放展示。例如可回放某工作人員在過去某時間段的運動軌跡及相應(yīng)的輻射劑量信息。

所述的監(jiān)測系統(tǒng)支持輻射監(jiān)測數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)的檢索、查詢、統(tǒng)計功能。例如輻射數(shù)據(jù)按個人、人員所在單位的查詢統(tǒng)計；告警數(shù)據(jù)按天、月、季度查詢統(tǒng)計，以及按告警嚴(yán)重程度的查詢統(tǒng)計等。

所述的監(jiān)測系統(tǒng)通過所述的物品發(fā)放、回收控制臺和物品發(fā)放、回收終端機(合稱為物品發(fā)放、回收子系統(tǒng))實現(xiàn)可攜帶無線設(shè)備(包括無線個人劑量計、無線告警燈、無線語音/視頻終端等)與被監(jiān)測人員的綁定與解綁，以便于追溯被監(jiān)測人員的定位軌跡和輻射劑量數(shù)據(jù)信息。所謂綁定、解綁是指將物品與使用人的使用時間段關(guān)系記錄下來，并存儲在監(jiān)測信息管理數(shù)據(jù)庫中。例如編號為DM001的無線劑量計在5月19日是發(fā)放給被監(jiān)測人員A使用的；而在5月20日則由另一被監(jiān)測人員B使用。則該無線劑量計在5月19日所產(chǎn)生的定位信息、劑量信息是屬于被監(jiān)測人員A的，而5月20日所產(chǎn)生的定位信息、劑量信息是屬于被監(jiān)測人員B的。

本發(fā)明的核電站實時監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了對核電站各類輻射、氣溶膠數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測以及管理，能夠?qū)崟r了解核電站以及核電站人員是否出現(xiàn)異常情況，對核電站的安全運行、人員保護起到了積極的作用。