【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于個(gè)人電離輻射檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于手環(huán)的電離輻射實(shí)時(shí)檢測方法。

背景技術(shù)：

放射性在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用越來越廣泛，如醫(yī)院、海關(guān)、機(jī)場、地鐵等場所都普遍使用了具有放射性的設(shè)備。這使得普通公眾接觸放射性的機(jī)會(huì)大大增加。隨著人們生活水平的提高，越來越多的公眾開始關(guān)心放射性，即電離輻射對自身的影響。

目前，市場上的個(gè)人電離輻射檢測裝置大多是為從事放射性的工作人員設(shè)計(jì)。這些專業(yè)裝置并不適合公眾使用，主要原因在于專業(yè)裝置的多數(shù)功能均在本地實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)相對封閉。

封閉性設(shè)計(jì)使得儀器的功能難以擴(kuò)展，限制了對其數(shù)據(jù)進(jìn)行更深層次挖掘和利用的可能性。公眾用戶早已習(xí)慣了大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)快速發(fā)展,例如大多智能可穿戴設(shè)備幾乎都具備了強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的功能。個(gè)人電離輻射檢測領(lǐng)域的專業(yè)儀器，由于設(shè)計(jì)的封閉性，仍然是一個(gè)數(shù)據(jù)孤島，其所得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)僅限于在本地顯示，限制了對其數(shù)據(jù)的進(jìn)一步挖掘和利用。

另一方面，封閉性設(shè)計(jì)一方面使得專業(yè)裝置的絕大多數(shù)功能均需在本地實(shí)現(xiàn)，從而裝置的硬件成本較大，這也不符合公眾用戶對裝置成本的期望。

以市面上具有代表性的pm1621型個(gè)人劑量儀為例，該儀器主要為在輻射控制區(qū)域的工作人員設(shè)計(jì)。該儀器數(shù)據(jù)大部分功能均在本地實(shí)現(xiàn)，如顯示和聲光報(bào)警功能等。其設(shè)計(jì)相對封閉，僅能離線將數(shù)據(jù)記錄傳到電腦上，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)則無法交互。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明提出了一種基于手環(huán)的電離輻射實(shí)時(shí)檢測方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案具體如下：

一種基于手環(huán)的電離輻射實(shí)時(shí)檢測方法，所述檢測方法針對同一個(gè)城市的所有手環(huán)進(jìn)行檢測，包括以下步驟：

(1)用戶佩戴手環(huán)后，手環(huán)定時(shí)自動(dòng)檢測周圍環(huán)境電離輻射數(shù)據(jù)，然后將輻射數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶的智能手機(jī)；

(2)所述智能手機(jī)檢查所述輻射數(shù)據(jù)，判斷所述輻射數(shù)據(jù)是否大于預(yù)定義的閾值，如果不大于，則轉(zhuǎn)到步驟7，如果大于，則所述智能手機(jī)通過gps裝置輻射位置，同時(shí)獲取輻射時(shí)間，使用該輻射數(shù)據(jù)、輻射位置和輻射時(shí)間組裝成一個(gè)輻射數(shù)據(jù)包，將該輻射數(shù)據(jù)包發(fā)送給遠(yuǎn)程服務(wù)器，同時(shí)所述智能手機(jī)發(fā)出警報(bào)；其中同一個(gè)智能手機(jī)同一天內(nèi)發(fā)送的任意兩個(gè)輻射數(shù)據(jù)包的輻射位置之間的距離必須大于預(yù)定距離；

(3)當(dāng)遠(yuǎn)程服務(wù)器接收到一個(gè)輻射數(shù)據(jù)包后，從該輻射數(shù)據(jù)包中解析出輻射數(shù)據(jù)、輻射位置和輻射時(shí)間，如果該輻射位置不在檢測的城市內(nèi)，則忽略該輻射數(shù)據(jù)包，方法結(jié)束，否則將解析出的數(shù)據(jù)作為一次異常輻射記錄存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中；

(4)遠(yuǎn)程服務(wù)器在數(shù)據(jù)庫中設(shè)置該輻射位置的可信度為1；

(5)遠(yuǎn)程服務(wù)器設(shè)置以該輻射位置為圓心，預(yù)定距離為半徑的區(qū)域，從數(shù)據(jù)庫中查詢所有輻射位置落于該區(qū)域內(nèi)的異常輻射記錄，并將這些異常輻射記錄的可信度乘以2作為其新的可信度，并且如果新的可信度大于1，則新的可信度直接置為1；

(6)遠(yuǎn)程服務(wù)器將該輻射位置推送給該城市內(nèi)所有該檢測方法的智能手機(jī)；

(7)如果智能手機(jī)從手環(huán)接收的輻射數(shù)據(jù)不大于預(yù)定閾值，則該智能手機(jī)通過gps裝置獲取當(dāng)前位置，基于當(dāng)前位置和手機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的所有異常輻射的輻射位置，判斷是否接近了一個(gè)異常輻射源，如果接近，則使用該輻射數(shù)據(jù)作為檢測數(shù)據(jù)、以當(dāng)前位置作為檢測位置和檢測時(shí)間組裝成一個(gè)檢測數(shù)據(jù)包，發(fā)送給遠(yuǎn)程服務(wù)器；

(8)如果遠(yuǎn)程服務(wù)器接收到一個(gè)檢測數(shù)據(jù)包，解析該檢測數(shù)據(jù)包，獲取其中的檢測數(shù)據(jù)、檢測位置和檢測時(shí)間，根據(jù)該檢測位置從數(shù)據(jù)庫中查詢獲得所有接近該檢測位置的異常輻射記錄，將這些異常輻射記錄的可信度分別乘以0.5作為其新的可信度，并且如果新的可信度小于預(yù)定義的閾值，則新的可信度直接置為0；

(9)遠(yuǎn)程服務(wù)器將可信度被置為0的異常輻射記錄的輻射位置通知所有智能手機(jī)，從而各智能手機(jī)將通知的輻射位置從手機(jī)存儲(chǔ)中刪除。

進(jìn)一步地，手環(huán)檢測的時(shí)間間隔在出廠時(shí)默認(rèn)設(shè)置，并可由用戶通過智能手機(jī)修改。

進(jìn)一步地，所述步驟7中的判斷接近的方法采用距離判定，即判斷兩者之間的距離是否小于預(yù)定距離，如果小于，則認(rèn)為兩者接近。

進(jìn)一步地，所述檢測數(shù)據(jù)包和輻射數(shù)據(jù)包之間通過類型標(biāo)識(shí)符來區(qū)別兩種包的類型。

進(jìn)一步地，遠(yuǎn)程服務(wù)器通過以下方法估計(jì)移動(dòng)輻射源及其移動(dòng)路徑：

遠(yuǎn)程服務(wù)器從數(shù)據(jù)庫提取出每個(gè)可信度被置為0的異常輻射記錄，基于這些異常輻射記錄的輻射時(shí)間進(jìn)行分類，將輻射時(shí)間為同一天的異常輻射記錄分為一類，基于同一類里的異常輻射記錄的輻射位置，估計(jì)這一天出現(xiàn)的移動(dòng)輻射源，以及每個(gè)移動(dòng)輻射源的大致移動(dòng)路徑。

進(jìn)一步地，該手環(huán)由腕帶和電離輻射實(shí)時(shí)檢測裝置組成，該腕帶上開一中空的腰型空腔，用于安裝電離輻射實(shí)時(shí)檢測裝置。

進(jìn)一步地，所述電離輻射實(shí)時(shí)檢測裝置包括電離輻射探測器、控制器、供電單元和通信單元。

進(jìn)一步地，所述探測器為閃爍體探測器或者蓋革探測器。

進(jìn)一步地，所述控制器對所述探測器輸出脈沖計(jì)數(shù)，獲取探測器的檢測數(shù)據(jù)，然后將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給所述通信單元。

進(jìn)一步地，所述通信單元將檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)。

本發(fā)明的有益效果為：使得手環(huán)可以與智能手機(jī)連接，并以此接入云計(jì)算系統(tǒng)，從而可以完成輻射源追蹤等復(fù)雜功能；手環(huán)的數(shù)據(jù)不再是一個(gè)孤島，其數(shù)據(jù)可以得到進(jìn)一步的挖掘和應(yīng)用，大大豐富了裝置的應(yīng)用場合。

【附圖說明】

此處所說明的附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定，在附圖中：

圖1是本發(fā)明手環(huán)的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是是本發(fā)明手環(huán)檢測網(wǎng)絡(luò)圖。

【具體實(shí)施方式】

下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，其中的示意性實(shí)施例以及說明僅用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

參見附圖1，其示出了本發(fā)明手環(huán)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，該手環(huán)由腕帶1和電離輻射實(shí)時(shí)檢測裝置3組成。腕帶具有彈性，為完整的環(huán)形，不可拆卸為帶狀。腕帶上開一中空的腰型空腔2，用于安裝電離輻射實(shí)時(shí)檢測裝置。電離輻射實(shí)時(shí)檢測裝置為一獨(dú)立整體，可通過彈性嵌入腕帶內(nèi)部，從而固定在腕帶中，亦可借助腕帶彈性取出。固定之后，電離輻射實(shí)時(shí)檢測裝置的各個(gè)表面均被腕帶部分包裹。

電離輻射實(shí)時(shí)檢測裝置3不包括外部按鍵，顯示屏和報(bào)警單元等硬件。這些部分的功能均通過實(shí)時(shí)通信借助手機(jī)完成。電離輻射實(shí)時(shí)檢測裝置3包括電離輻射探測器、控制器、供電單元和通信單元。

所述探測器可以采用體積很小的閃爍體探測器或者蓋革探測器，也可以采用任意一種本領(lǐng)域公知的輻射探測器。

電離輻射實(shí)時(shí)檢測裝置3上不含外部充電接口，由供電單元進(jìn)行供電，其中，供電單元可以選擇可充電電池供電，可以選擇通過無線充電方式對電池進(jìn)行充電，也可以選擇其他充電方式。

控制器對探測器輸出脈沖計(jì)數(shù)，獲取探測器的檢測數(shù)據(jù)，然后將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給手環(huán)通信單元。

通信單元可以采用藍(lán)牙技術(shù)，將檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)上的人機(jī)交互單元上顯示。手環(huán)的參數(shù)可通過該人機(jī)交互單元進(jìn)行顯示和設(shè)置。

用戶使用本發(fā)明，需要佩戴本發(fā)明的手環(huán)，同時(shí)攜帶相應(yīng)的智能手機(jī)，手環(huán)與該智能手機(jī)建立通信連接，從而可相互傳輸數(shù)據(jù)。此外，本發(fā)明還具有一個(gè)遠(yuǎn)程服務(wù)器，可以與所述智能手機(jī)進(jìn)行通信，并相互傳輸數(shù)據(jù)。

在上述各裝置的基礎(chǔ)上，參見附圖2，本發(fā)明的檢測方法可以將同一個(gè)城市內(nèi)的所有手環(huán)連接成一個(gè)檢測網(wǎng)絡(luò)，由遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，建立一個(gè)城市級(jí)別的輻射監(jiān)測和追蹤。

本發(fā)明的檢測方法是針對同一個(gè)城市內(nèi)的所有手環(huán)，在此基礎(chǔ)上對本發(fā)明檢測方法進(jìn)行詳細(xì)說明如下：

(1)用戶佩戴手環(huán)后，手環(huán)定時(shí)自動(dòng)檢測周圍環(huán)境電離輻射數(shù)據(jù)，然后將輻射數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶的智能手機(jī)。

手環(huán)檢測的時(shí)間間隔可以在出廠時(shí)默認(rèn)設(shè)置，例如可以設(shè)置成每隔10秒鐘檢測一次，該時(shí)間間隔也可以由用戶通過手機(jī)修改，智能手機(jī)上可以安裝相應(yīng)的app來設(shè)置手環(huán)，以及接收和處理本發(fā)明的各個(gè)數(shù)據(jù)。

(2)所述智能手機(jī)檢查所述輻射數(shù)據(jù)，判斷所述輻射數(shù)據(jù)是否大于預(yù)定義的閾值，如果不大于，則轉(zhuǎn)到步驟7，如果大于，則所述智能手機(jī)通過gps裝置獲取用戶的當(dāng)前位置，同時(shí)獲取當(dāng)前時(shí)間，使用該輻射數(shù)據(jù)、輻射位置(即用戶的當(dāng)前位置)和輻射時(shí)間(即當(dāng)前時(shí)間)組裝成一個(gè)輻射數(shù)據(jù)包，將該輻射數(shù)據(jù)包發(fā)送給遠(yuǎn)程服務(wù)器，同時(shí)所述智能手機(jī)發(fā)出警報(bào)，以警告用戶附近出現(xiàn)了一個(gè)異常輻射源。

需要說明的是，為了避免同一手機(jī)重復(fù)發(fā)送相近位置，本發(fā)明設(shè)置同一個(gè)智能手機(jī)同一天內(nèi)發(fā)送的任意兩個(gè)輻射數(shù)據(jù)包的輻射位置之間的距離必須大于預(yù)定距離(例如30米)。

由于城市內(nèi)的所有手環(huán)及其對應(yīng)的智能手機(jī)都在執(zhí)行步驟(1)和(2)，并且將發(fā)現(xiàn)的異常輻射數(shù)據(jù)都發(fā)送給遠(yuǎn)程服務(wù)器，遠(yuǎn)程服務(wù)器就可以知道在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)，在城市的某個(gè)位置，出現(xiàn)了一個(gè)異常的輻射源。

(3)當(dāng)遠(yuǎn)程服務(wù)器接收到一個(gè)輻射數(shù)據(jù)包后，從該輻射數(shù)據(jù)包中解析出輻射數(shù)據(jù)、輻射位置和輻射時(shí)間，如果該輻射位置不在檢測的城市內(nèi)，則忽略該輻射數(shù)據(jù)包，方法結(jié)束，否則將解析出的數(shù)據(jù)作為一次異常輻射記錄存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。

(4)遠(yuǎn)程服務(wù)器在數(shù)據(jù)庫中設(shè)置該輻射位置的可信度為1。

在實(shí)際使用過程中，由于多種原因，例如探測器檢測錯(cuò)誤，或者檢測到的輻射源是個(gè)移動(dòng)輻射源，都可能導(dǎo)致該輻射位置并不是一個(gè)可靠的輻射點(diǎn)，因此本發(fā)明使用可信度來表示該輻射位置存在輻射的可信程度，該可信度是一個(gè)0和1之間的數(shù)值，在初始將其設(shè)置為1，默認(rèn)其為可信的。

(5)遠(yuǎn)程服務(wù)器設(shè)置以該輻射位置為圓心，預(yù)定距離為半徑的區(qū)域，從數(shù)據(jù)庫中查詢所有輻射位置落于該區(qū)域內(nèi)的異常輻射記錄，并將這些異常輻射記錄的可信度乘以2作為其新的可信度，并且如果新的可信度大于1，則新的可信度直接置為1。

上述步驟5通過每一次的新的輻射數(shù)據(jù)包，來加強(qiáng)其附近的輻射記錄的可信度。

(6)遠(yuǎn)程服務(wù)器將該輻射位置推送給該城市內(nèi)所有運(yùn)行本發(fā)明方法的智能手機(jī)。

由于遠(yuǎn)程服務(wù)器每次發(fā)現(xiàn)城市內(nèi)的異常輻射，都進(jìn)行推送，這樣每個(gè)智能手機(jī)里都保存了歷史上所有檢測到異常輻射的輻射位置，可以基于歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)行和處理。

(7)如果智能手機(jī)從手環(huán)接收的輻射數(shù)據(jù)不大于預(yù)定閾值，則該智能手機(jī)通過gps裝置獲取當(dāng)前位置，基于當(dāng)前位置和手機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的所有異常輻射的輻射位置，判斷是否接近了一個(gè)異常輻射源。如果接近，則使用該輻射數(shù)據(jù)作為一個(gè)檢測數(shù)據(jù)、檢測位置(即當(dāng)前位置)和檢測時(shí)間(即當(dāng)前時(shí)間)組裝成一個(gè)檢測數(shù)據(jù)包，發(fā)送給遠(yuǎn)程服務(wù)器。

具體判斷是否接近的方法可以采用簡單的距離判定，即判斷兩者之間的距離是否小于預(yù)定距離，如果小于，則認(rèn)為兩者接近。所述檢測數(shù)據(jù)包與步驟2中的輻射數(shù)據(jù)包具有不同的包類型，可以使用一個(gè)類型標(biāo)識(shí)符來區(qū)別兩種包的類型，以方便遠(yuǎn)程服務(wù)器識(shí)別。

(8)如果遠(yuǎn)程服務(wù)器接收到一個(gè)檢測數(shù)據(jù)包，解析該檢測數(shù)據(jù)包，獲取其中的檢測數(shù)據(jù)、檢測位置和檢測時(shí)間，根據(jù)該檢測位置從數(shù)據(jù)庫中查詢獲得所有接近該檢測位置的異常輻射記錄，將這些異常輻射記錄的可信度分別乘以0.5作為其新的可信度，并且如果新的可信度小于預(yù)定義的閾值，則新的可信度直接置為0。

(9)遠(yuǎn)程服務(wù)器將可信度被置為0的異常輻射記錄的輻射位置通知所有智能手機(jī)，從而各智能手機(jī)將通知的輻射位置從手機(jī)存儲(chǔ)中刪除。

通過上述過程，遠(yuǎn)程服務(wù)器可以構(gòu)造出整個(gè)城市的當(dāng)前的輻射源地圖，在城市地圖上標(biāo)記出每個(gè)異常的輻射區(qū)域。

另一方面，遠(yuǎn)程服務(wù)器還可以追蹤城市里的移動(dòng)輻射源，因?yàn)槊總€(gè)可信度被置為0的異常輻射記錄很可能就是一個(gè)移動(dòng)輻射源在移動(dòng)的時(shí)候被檢測到的。因此，遠(yuǎn)程服務(wù)器從數(shù)據(jù)庫提取出每個(gè)可信度被置為0的異常輻射記錄，基于這些異常輻射記錄的輻射時(shí)間進(jìn)行分類，將輻射時(shí)間為同一天的異常輻射記錄分為一類，基于同一類里的異常輻射記錄的輻射位置，就可以大概估計(jì)這一天出現(xiàn)了多少個(gè)移動(dòng)輻射源，以及每個(gè)移動(dòng)輻射源的大致移動(dòng)路徑。雖然這個(gè)估計(jì)可能不是很準(zhǔn)確，但是可以在很大程度上幫助管理人員進(jìn)行追蹤，減輕其工作量。

以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。