一种对放射源自动监管及实时监控的方法和系统

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技术领域\n本发明涉及放射源管理领域，具体涉及一种对源库内、固定使用中、移动使用中、运输中、丢失后被追踪中的放射源自动监管及实时监控的方法和实现该方法的系统。\n背景技术\n我国对放射源的应用始于上世纪50年代。经过多年的不懈努力，放射源已在我国国防、医疗、能源、工业、农业、科研等领域得到广泛利用，这对维护我国国防安全，促进国民经济和社会发展，增强我国的综合国力，起到了十分积极的作用，但是，在放射源应用过程中的安全问题，也越来越突出。我国现有5万多枚放射源，使用单位涉及到各行业，单位多而且分散，放射源安全受到企业经营状况、负责人员、工作人员责任心、管理不擅等众多不定因素的影响，造成因放射源使用不当或丢失导致的放射性事故不断发生，造成了严重后果，危害到了人民生命安全。\n当前放射源管理的主要原则是：涉源企业负责人承担放射源的安全使用责任，环境保护局和公安局执行国家行政法规，对涉及放射源所有环节审批、监督、执法。\n目前管理模式如图1所示，由于使用放射源单位太多，而且分布广泛，管理部门不可能实时的对每个源进行监管，因此由各使用单位承担放射源的安全保卫和使用工作，管理部门对使用单位进行监督，定期检查。这种模式的主要问题是：\n1.企业承担了保障放射源安全、防止事故发生的重要责任，但企业情况复杂，经营状况、管理水平、人员调动、工作人员责任心等众多不定因素都对放射源安全有重要影响。\n2.完全依靠制度对人员进行管理，实现保障放射源安全，但工作人员都存在疏忽的可能，一旦发生，又没有其他技术措施做保证，将发生重大事故。\n国外采用在放射源上安装GPS定位设备的措施，通过卫星定位，放射源位置，国内也用过在放射源上安装传统全球卫星定位GPS技术与码分多址CDMA网络技术结合的混合型定位技术GPSONE定位设备，通过手机网络实现对源的定位。\n但这种措施，只能起到放射源事故发生后的追踪定位作用，无法做到预防和避免事故的发生，存在局限性。\n因此在目前对放射源使用单位行政管理的基础上，迫切需要通过技术手段，实现对涉及源的存储、固定使用、移动使用、运输、追踪所有环节的自动监管及实时监控，避免目前依靠人员管理存在的问题，从而杜绝出现放射源丢失等严重安全事故。\n发明内容\n本发明的目的在于弥补上述现有技术的不足，提供一种对放射源自动监管及实时监控的方法和系统，该方法和系统覆盖了从源存储、固定使用、移动使用、运输、追踪定位、手续办理的全过程，依靠无线数传、射频识别、区域定位、局部定位等技术，实现对涉及源所有环节的严密监管，杜绝、预防出现源丢失、放射性事故等严重事件。\n为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：\n一种对放射源自动监管及实时监控的方法，该方法用于对源库内、固定使用中、移动使用中、运输中、丢失后被追踪中的放射源自动监管及实时监控，该方法包括以下步骤：\n(1)定位终端安装步骤，在固定放射源或移动放射源上安装定位终端，所述定位终端内有全球卫星定位GPS单元与码分多址CDMA网络定位单元，所述定位终端内固化有源档案信息；\n(2)源信息保存步骤，在监控中心将所述源档案信息通过计算机终端输入并设置源许可范围，将其保存在与所述计算机终端连接的网络服务器中；\n(3)源信息更新步骤，监控终端与所述定位终端实时通信获取源位置信息与源档案信息，并将其发送到监控中心的网络服务器中更新相应的源位置信息与源档案信息；\n(4)源信息监控步骤：所述网络服务器中保存的源档案信息发生变化时，监控中心自动获得提示信息并判断源信息变化是否超出源许可范围；\n(5)实时报警步骤：监控中心判断源信息变化超出许可范围时，自动启动与监控中心的计算机终端连接的报警器发出报警信号。\n在步骤(2)中，管理部门的计算机终端与所述网络服务器连接，将办理登记的放射源信息发送到网络服务器中并保存；监控中心通过计算机终端登录网络服务器，根据管理部门发送的源信息设置源的许可范围。\n所述放射源为源库内的固定源时：\n源库内安装射线剂量探头和监控摄像机，所述监控终端为源库内的终端处理器；\n在步骤(2)中，根据源库的大小，设置终端处理器的监控范围和需要监控的放射源，终端处理器与监控中心有线或无线连接，监控中心根据终端处理发送的源库内监控范围和监控源的信息来设置源许可范围；\n在步骤(3)中，所述终端处理器与所述定位终端实时通信读取设置范围内的源位置信息与源档案信息，并将其发送到所述网络服务器中更新；\n在步骤(4)中，源库内的放射源超出监控范围时，所述终端处理器读取的源信息位置信息发生变化时，监控中心自动获得提示信息，判断是否超出设置的源许可范围；\n在步骤(5)中，监控中心报警后自动启动源库内的所述监控摄像机抓拍现场画面，同时启动源上的定位功能跟踪超出监控范围的丢失源。\n源库内安装的所述射线剂量探头探测源库内放射源的剂量，当探测到剂量超过设定的阈值时，自动发送报警信息到管理该源库的计算机终端。\n所述放射源为移动使用中放射源时：\n在步骤(1)中，所述放射源上还固定有剂量检测装置，所述剂量检测装置实时检测放射源的剂量；\n在步骤(3)中，所述监控终端为便携监控装置，该便携装置根据初始设置的监控区域，自动与所述监控区域内放射源上的定位终端及剂量监测装置实时通信，将读取的源档案信息与源的剂量信息发送到所述网络服务器中更新。\n所述便携装置内有报警装置，所述便携装置检测到与放射源之间的距离超过阈值或读取的源剂量超过阈值时，所述便携装置启动报警装置自动报警。\n所述放射源为车辆运输中的放射源时：\n在步骤(3)中，所述监控终端为安装在车辆中的车载处理器，所述车载处理器具备无线数据传输功能，根据车辆的大小在车载处理器中设置识别范围，所述车载处理器只与设置范围内的源上的定位终端通信，确认源的存在车中的位置；\n在步骤(4)中，放射源超出所述车载处理器设置的范围时，读取的源位置信息发生变化，监控中心自动获取提示信息，判断源位置变化是否超出设置的源许可范围；\n在步骤(5)中，监控中心报警后自动启动源上的定位功能跟踪超出设置范围的丢失源。\n所述源为源库内的放射源或车辆运输中的放射源时，在步骤(5)中，所述监控中心启动源上的定位功能追踪丢失源时，由监控中心的计算机终端接收信号获得定位终端的当前经、纬度坐标，在电子地图上确定丢失源的位置并记录丢失源的行走轨迹，追踪丢失源的车辆中配备有车载终端，所述车载终端与监控中心无线通信实时显示被追踪源的行走轨迹和当前位置。\n所述放射源的档案信息包括源编码、活度、生产日期、使用单位、用途和报警记录。\n一种对放射源自动监管及实时监控的系统，该系统用于对源库内、固定使用中、移动使用中、运输中、丢失后被追踪中的放射源自动监管及实时监控，该系统包括：\n(1)定位终端安装装置，用于在固定放射源或移动放射源上安装定位终端，所述定位终端内有全球卫星定位GPS单元与码分多址CDMA网络定位单元，所述定位终端内固化有源档案信息；\n(2)源信息保存装置，用于在监控中心将所述源档案信息通过计算机终端输入并设置源许可范围，将其保存在与所述计算机终端连接的网络服务器中；\n(3)源信息更新装置，用于控制监控终端与所述定位终端实时通信获取源位置信息与源档案信息，并将其发送到监控中心的网络服务器中更新相应的源位置信息与源档案信息；\n(4)源信息监控装置：用于在所述网络服务器中保存的源档案信息发生变化时，自动获得提示信息并判断源信息变化是否超出源许可范围；\n(5)实时报警装置：用于当监控中心判断源信息变化超出许可范围时，自动启动与监控中心的计算机终端连接的报警器发出报警信号。\n该方法及系统利用技术手段，实现对涉及源的存储、固定使用、移动使用、运输、追踪所有环节的自动监管及实时监控，避免目前依靠人员管理存在的问题，从而杜绝出现放射源丢失等严重安全事故。\n附图说明\n图1为目前管理模式下放射源管理系统；\n图2为本发明对放射源自动监管及实时监控的方法的管理模式。\n图3为本发明对放射源自动监管及实时监控的方法流程图。\n具体实施方式\n以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。\n如图3为本发明对放射源自动监管及实时监控的方法流程图：首先在所有的放射源都安装定位终端，该定位终端内有全球卫星定位GPS单元与码分多址CDMA网络定位单元，且固化有源档案信息；然后在监控中心通过与监控中心连接的计算终端输入源信息，将所有源的信息保存在网络服务器中，并设置源许可范围；对各个状态下的放射源，包括源库内、固定使用中、移动使用中、运输中和丢失被追踪中的放射源，通过不同的监控终端实时获取源信息，并将其发送到网络服务器中更新对应源的源信息；监控中心实时监控源的状态，当网络服务器中的源信息变化时自动获得提示，并根据设置的源许可范围自动判断源信息变化是否超出许可范围；若没有超出许可范围，继续实时监控，若超出许可范围，自动启动与监控中心连接的报警器发出报警信号。\n普通的安装在放射源上的全球定位系统GPS定位终端只能在室外，才能接收到卫星信号进行定位工作，而丢失的放射源可能被藏在密封的货车中进行运输，因此将导致GPS无法工作。本实施例中使用的定位终端内有全球卫星定位GPS单元与码分多址CDMA网络定位单元，该单元依托GPS卫星定位，并辅以手机无线网络，即使用传统全球定位系统GPS与码分多址CDMA网络技术巧妙结合的混合型定位技术GPSONE技术，实现不论卫星信号被遮挡与否，只要存在手机网络即可准确地确定放射源所在位置，在室内及封闭的货箱内也可工作。\n另外，每个放射源都有档案信息，记录源编码、活度、生产日期、使用单位、用途和报警记录等，本实施例中的定位终端在安装到放射源上时还固化有这些源档案信息，这样，通过定位终端既可以获取源位置信息又可以获取源档案信息。\n监控中心根据现有技术，硬件包括操作终端、交换机、网络服务器、主控台和大屏幕显示系统、无线数传系统，主控台连接大屏幕显示系统、操作终端和交换机，交换机连接所述网络服务器，网络服务器安装无线数传系统，软件程序包括系统监控程序、源库管理程序和控制程序。\n本实施例中通过与网络服务器连接的操作终端输入所有放射源的档案信息输并将其保存在网络服务器中，并设置源的许可范围。\n监控中心的网络服务器通过有线或无线数传系统连接到管理部门，该管理部门前台提供为企业办理放射源准购、准运、转出、转移等业务，后台与放射源监控中心相连，把对放射源获批的许可，转为对放射源的指定监控，当企业到管理部门办理源准购、准运、转移等各项许可，管理部门人员通过办理登记的计算机程序界面录入各项源许可信息，并将源许可信息和对应源信息通过网络发送到监控中心服务器内，监控中心根据管理部门对源的许可信息远程设置指定源的许可范围。\n下面详细介绍本实施例中对源库内、固定使用中、移动使用中、运输中和丢失后被追踪中的放射源自动监管和实时监控的方法。\n1、对源库内放射源的自动监管和实时监控\n在源库内每个放射源上安装定位终端，在源库内安装终端处理器、监控摄像机和交换机，该定位终端内包含后备电池，可通过外接电源或电池供电。该定位终端内还安装有报警装置，一旦被非法拆除或破坏，将通过无线网络自动发送紧急报警信息到监控中心。\n源库内安装的终端处理器，进行初始化，根据源库面积大小，设置处理器的监控范围和需要监控的源，终端处理器内包含区域无线网络模块可实时读取设置范围内所有源档案信息和位置信息，通过处理器内置的无线网络模块发送到监控中心，一旦无线信号中断，源信息丢失，说明该源已离开源库范围，发送到监控中心的源信息发生变化，监控中心将实时收到提示信息，通过在监控中心的数据库自动查询，如是没有在根据管理部门许可设置的源许可范围内，说明该源是被非法转移，监控系统将通过无线网络自动启动、抓拍现场画面，同时自动启动固定在源上的终端内定位功能，进行跟踪，监控中心地图上将实时显示该源所处位置及移动路线。\n因此放射源在源库内时通过该方法可以实现的功能有：\n(1)自动报警：实现对源库和放射源进行监控，出现异常情况，在监控中心自动提示、报警，并可把报警信息发送到指定手机上，及时进行跟踪、处理，异常情况包括：放射源被非法转移而超出设置的监控范围、放射源终端被非法拆除、放射源终端电量不足、源库终端处理器断电、源库终端处理器电量不足、源库终端处理器非法拆除；\n(2)源库设置：根据源库的面积大小，可调整监控区域大小，并设置需要监控的放射源型号和数量。\n(3)无线或有线网络连接：与监控中心进行网络连接，根据涉源企业实际情况，可选用无线或有线网络连接。\n(4)自动抓拍：当探测到源移动或被非法转移时，系统自动启动源库的视频抓拍设备，把现场图片通过网络发送到监控中心，进行记录。\n(5)射线剂量监控：在源库内安装了射线剂量探头，可设置报警上限，源库内放射性物质泄漏，剂量超标时，系统自动发送报警信息到该源库的管理部门。\n2、对移动使用中的放射源的自动监管和实时监控\n探伤行业的企业经常需要放射源移动使用，在频繁的移动使用中，极易因为人员的疏忽造成放射源丢失或放射事故，本实施例中，在移动放射源上固定有定位终端及剂量监测功能装置，在现场源负责人佩带便携监控装置，内包含区域无线网络模块，根据初始设置的区域大小，则自动与源上的定位终端进行无线通信，根据无线信号的强弱程度，判断源是否在设置的区域内，监控区域内的源状态，便携监控装置连接管理计算机，该便携装置将读取的源位置信息与源档案信息发送到网络服务器中更新相应的源信息，源信息发生变化时监控中心自动获得提示信息，并查询源信息变化是否超出源许可范围，若超出许可范围发送报警信息到所述管理计算机。\n同时，本实施例中的便携装置内有报警装置，档便携装置检测到与放射源之间的距离超过阈值或读取的源剂量超过阈值时，便携装置启动报警装置自动报警提示现场人员，避免丢失、遗漏源。\n因此移动使用中的放射源通过该方法可以实现的功能有：\n(1)自动报警：现场操作人员身上佩带便携监控装置，设定了监控区域，当区域内的放射源脱离后，自动报警提示现场人员；\n(2)监督现场人员：通过便携设备时刻记录现场源管理人员工作情况，是否脱离岗位，当发现人员脱离源监控区域后，不但自动报警，同时存储了脱离岗位的信息，企业管理人员可事后检查现场人员工作情况；\n(3)源脱落控制：在现场使用中可能发生源脱落的可能，造成放射源遗留在现场，在探伤机上固定了小型剂量仪模块，当发生源脱落，造成环境剂量严重超标时，自动报就地报警，及时处理。\n另外，由于每个放射源安装的定位终端不但具备定位功能，而且固化存储了源的所有基本信息。管理人员配备了手持机，可非接触读取放射源终端内的所有信息，显示在屏幕上，供管理人员检查，同时对可疑源可以无线连接到管理中心，获取更详细的信息，如最近源移动、报警记录等，实现现场检查功能。\n3、对车辆运输中的放射源的自动监管和实时监控\n在运输的放射源上安装定位终端，另外在运输车辆内安装车载处理器，本实施例中的通过车载处理器设置识别范围，处理器内包含区域无线网络模块，与源上的定位终端进行无线通信，根据通信的信号强弱，从而判断源是否在设置的识别范围内，自动对识别范围内的源终端进行跟踪，该车载处理器具备无线数据传送功能，当发现源终端不在范围时，发送包报警数据到管理中心；该车载处理器还具有防拆功能，可通过汽车电瓶供电，内置备用电池。\n运输中放射源上的定位终端与车载处理器进行通讯，接受管理中心指令，可以自动启动定位功能，具备防拆功能，另外该终端内置备用电池，保证持续工作。\n运输中车载处理器从车辆电瓶取电，并自带备用电池，与源上安装的定位终端实时保持通讯，来确认源的存在位置，当源从车箱中取出时，车载处理器探测不到源的存在，自动发送报警信息并通过无线网络传送到监控中心，监控中心可立即启动追踪系统，启动源上的定位终端，对源和车辆进行跟踪。\n另外车载处理器实时与定位终端通信将读取的源档案信息发送到监控中心的网络服务器更新，若发生源泄漏时读取的源信息发生变化，监控中心自动获得提示信息，超出源许可范围可与车载处理通信提示及时检查\n4、对丢失后被追踪中的放射源的自动监管和实时监控\n监控中心发出报警信息，根据源信息的变化为超出设定位置范围时，说明源发生丢失，监控中心立即派出追踪车辆进行追踪同时启动放射源上终端的定位功能，定位终端通过电池供电，持续发射信号，如果源是在运输车辆中丢失，追踪车辆可以是该运输车辆，通过定位终端发送的信号可获得终端的当前经、纬度坐标，从而在电子地图上确定放射源位置，并记录放射源行走轨迹，及时追捕。\n追踪车辆内配备手持PDA，与监控中心无线通信，可实时显示被追踪源的行走轨迹和当前位置，实现对放射源的快速追踪，及时追回，避免造成对社会的危害。\n由于定位终端采用混合型定位技术GPSONE技术实时定位，在室内和室外均可对放射源实现定位，定位误差在50-150米。\n定位终端固定在放射源上，一旦强制拆除或被破坏，自动发送报警信息到管理部门或监控中心。\n在监控中心的大屏幕显示器上，可实时查看到丢失源的路线轨迹，对追踪人员车辆进行调度和指挥，系统并配置车载追踪终端，安装在追捕车辆中，可查看到放射源所在位置，方面追踪。\n本实施例中对放射源自动监管和实施监控的系统包括：\n(1)定位终端安装装置，用于在固定放射源或移动放射源上安装定位终端，所述定位终端内有全球卫星定位GPS单元与码分多址CDMA网络定位单元，所述定位终端内固化有源档案信息；\n(2)源信息保存装置，用于在监控中心将所述源档案信息通过计算机终端输入并设置源许可范围，将其保存在与所述计算机终端连接的网络服务器中；\n(3)源信息更新装置，用于控制监控终端与所述定位终端实时通信获取源位置信息与源档案信息，并将其发送到监控中心的网络服务器中更新相应的源位置信息与源档案信息；\n(4)源信息监控装置：用于在所述网络服务器中保存的源档案信息发生变化时，自动获得提示信息并判断源信息变化是否超出源许可范围；\n(5)实时报警装置：用于当监控中心判断源信息变化超出许可范围时，自动启动与监控中心的计算机终端连接的报警器发出报警信号。\n如图2所示为本发明对放射源自动监管及实时监控的方法的管理模式，通过本实施例中的方法和系统可以通过监控中心实现对全国各地区源库、放射源的状态信息、工作状况、视频的24小时自动监控；监控中心的网络服务器通过有线或无线数传系统与各个情况下的监控终端通信，及时更新源库内放射源、移动使用放射源、运输中放射源、固定使用放射源、丢失源的信息，监控中心自动监测放射源是否超过许可工作，并给管理部门报警提示；由操作终端通过主控台在大屏幕显示收到的监控信息。\n监控中心可与各地方管理部门联网，发现违法许可使用源、状态异常时，自动把报警信息发送到管理部门，及时处理，预防事故的发生。监控中心可实现对移动使用放射源监管、源库监管、源运输监管、丢失放射源追踪、远程检查、现场检查：\n(1)源库监管\n根据管理部门实时传递的涉源单位购源、转出等许可办理数据，在监控中心内对每个源库数据进行设置，包含存储源数量、活度、编码等。当源库内源数量产生变化时，监控中心自动获得信息，判断源的进出是否经过管理部门授权。\n(2)源使用、运输过程中监管\n在每个源上安装小型识别、定位设备，在源使用、运输、工作过程中，监控中心实时获取源状态，当发现超越管理部门的许可源工作范围时，远端监控制中心将自动收到报警信息，自动启动源追踪系统。\n(3)视频监控\n可自动或手动启动无线视频监控系统，抓拍源库现场图象，发送到监控中心，存储。\n(4)射线剂量监控\n在源库内和放射源上安装了射线剂量探头，可设置报警上限，当源物质泄露，剂量超标时，系统自动发送报警信息到监控中心。\n(5)报警\n当系统监控到源超越许可范围、发生潜在事故时，自动声光报警，提示监控中心操作人员，及时处理。\n经过监控中心授权的用户，可在任意地方通过互联网络访问放射源数据库，获得要检索源的地理位置、当前状态、报警记录等全部信息，便于管理人员在远端对源情况进行检查和了解，通过该系统可以查询放射源位置、检索源信息、生成报表和查询报警记录。\n按照本发明，在目前对放射源使用单位行政管理的基础上，通过技术手段，实现对源的存储、固定使用、移动使用、运输、追踪所有环节的自动监管及实时监控，避免目前依靠人员管理存在的问题，从而杜绝出现放射源丢失等严重安全事故。\n已经参照附图讨论了本发明的实施例。本发明不限制于先前所述的实施例。在不脱离本发明范围对前述实施例的可能的多种改变和修改对本领域技术人员是显而易见的。这些改变和修改落在本发明范围之内。