本發(fā)明涉及核電領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種用于電子劑量計(jì)的無線采集傳輸適配器及數(shù)據(jù)采集方法。
背景技術(shù):
電子劑量計(jì)(簡(jiǎn)稱epd)是核電站從事放射性工作人員佩帶的一種個(gè)人劑量報(bào)警儀,佩帶在左胸的固定位置,是能夠準(zhǔn)確測(cè)量輻射劑量以確保使輻照工作人員的輻射劑量保持在合理水平。劑量率或累計(jì)劑量值顯示在液晶顯示屏上,epd內(nèi)設(shè)劑量和劑量率的報(bào)警閾值,當(dāng)佩帶的epd顯示超過預(yù)置值時(shí)就響起聲音報(bào)警。epd可以和計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接,可以在計(jì)算機(jī)上編輯或讀取從設(shè)備的劑量計(jì)中測(cè)量到的數(shù)據(jù),為了控制高放場(chǎng)所工作人員所受的累積劑量,合理安排工作時(shí)間等提供依據(jù)。
當(dāng)前存在的問題:現(xiàn)有的epd采用bypass通過式的數(shù)據(jù)交互方式,因此輻射劑量管理系統(tǒng)僅能采集記錄工作人員在一段確定工作時(shí)間內(nèi)的累計(jì)輻射劑量值和最大劑量率。
核電站工作環(huán)境異常復(fù)雜,某些工作區(qū)域劑量率很高且可能存在不可預(yù)知的熱粒子,工作人員需要穿氣衣進(jìn)行工作,如反應(yīng)堆水池、構(gòu)件池的清洗等工作,很難查看epd讀數(shù),外界監(jiān)護(hù)人員也無法得知工作人員所處位置的劑量率及人員受照劑量情況,存在超劑量限值的風(fēng)險(xiǎn)。
更加精細(xì)化的輻射劑量管理,需要獲取epd個(gè)人劑量計(jì)實(shí)時(shí)、連續(xù)的測(cè)量數(shù)據(jù),并結(jié)合員工工號(hào)、工作單任務(wù)號(hào)、位置信息等多維數(shù)據(jù),通過大數(shù)據(jù)分析支持這對(duì)輻射劑量的智能化管理。
更深度的輻射防護(hù)考慮,需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)佩帶epd人員的位置及生命狀態(tài)信息進(jìn)行獲取,特別是在高溫、高壓和高輻射等惡劣環(huán)境中長時(shí)間工作人員,監(jiān)測(cè)工作人員的安全狀態(tài),提供及時(shí)準(zhǔn)確的救援。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述現(xiàn)有采集一段確定時(shí)間內(nèi)的累計(jì)輻射劑量值和劑量率,不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電子劑量計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)的缺陷,提供一種用于電子劑量計(jì)的無線采集傳輸適配器及數(shù)據(jù)采集方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種用于電子劑量計(jì)的無線采集傳輸適配器,包括:
通過串口與電子劑量計(jì)連接、用于讀取所述電子劑量計(jì)采集的劑量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)讀取電路;
與所述數(shù)據(jù)讀取電路連接、用于接收并處理所述劑量數(shù)據(jù)的核心控制單元;
通過總線接口與所述核心控制單元連接、用于通過無線方式發(fā)射數(shù)據(jù)的無線發(fā)射模塊;所述無線發(fā)射模塊包括用于發(fā)射無線信號(hào)的發(fā)射天線;
用于為所述無線采集傳輸適配器供電的電源模塊。
進(jìn)一步,本發(fā)明所述的用于電子劑量計(jì)的無線采集傳輸適配器,所述無線發(fā)射模塊包括:用于通過4g調(diào)制模式調(diào)制無線發(fā)射數(shù)據(jù)的4g調(diào)制發(fā)射模塊;
所述發(fā)射天線包括:與所述4g調(diào)制發(fā)射模塊連接、用于發(fā)射4g信號(hào)的第一發(fā)射天線。
進(jìn)一步,本發(fā)明所述的用于電子劑量計(jì)的無線采集傳輸適配器,所述無線發(fā)射模塊包括:用于通過wifi調(diào)制模式調(diào)制無線發(fā)射數(shù)據(jù)的wifi調(diào)制發(fā)射模塊;
所述發(fā)射天線包括:與所述wifi調(diào)制發(fā)射模塊連接、用于發(fā)射wifi信號(hào)的第二發(fā)射天線。
進(jìn)一步,本發(fā)明所述的用于電子劑量計(jì)的無線采集傳輸適配器,還包括:與所述核心控制單元連接、用于采集所述電子劑量計(jì)的加速度的慣性導(dǎo)航傳感器。
進(jìn)一步,本發(fā)明所述的用于電子劑量計(jì)的無線采集傳輸適配器,還包括:與所述核心控制單元連接、用于采集所述電子劑量計(jì)佩戴人員的生命體征參數(shù)的生命體征傳感器。
進(jìn)一步,本發(fā)明所述的用于電子劑量計(jì)的無線采集傳輸適配器,還包括:與所述核心控制單元連接、用于存儲(chǔ)所述電子劑量計(jì)采集的劑量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
進(jìn)一步,本發(fā)明所述的用于電子劑量計(jì)的無線采集傳輸適配器,還包括:與所述核心控制單元連接、用于根據(jù)報(bào)警信號(hào)發(fā)出報(bào)警信息的報(bào)警指示模塊,所述報(bào)警指示模塊發(fā)出燈光報(bào)警、聲音報(bào)警、震動(dòng)報(bào)警中的至少一種。
另,本發(fā)明還提供一種用于電子劑量計(jì)的數(shù)據(jù)采集方法,所述方法應(yīng)用于上述用于電子劑量計(jì)的無線采集傳輸適配器,包括:
s1:無線采集傳輸適配器通過串口讀取電子劑量計(jì)采集的劑量數(shù)據(jù),以及通過慣性導(dǎo)航傳感器獲取所述電子劑量計(jì)的加速度,以及通過生命體征傳感器獲取所述電子劑量計(jì)佩戴人員的生命體征參數(shù);
s2:核心控制單元接收并處理所述劑量數(shù)據(jù)、加速度、以及生命體征參數(shù),并通過總線接口傳輸至無線發(fā)射模塊;
s3:所述無線發(fā)射模塊將處理后的所述劑量數(shù)據(jù)、加速度、以及生命體征參數(shù)通過發(fā)射天線發(fā)送出去;
s4:通過核電廠無線網(wǎng)絡(luò)和所述慣性導(dǎo)航傳感器得到所述電子劑量計(jì)佩戴人員的位置和移動(dòng)速度,根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則監(jiān)測(cè)所述劑量數(shù)據(jù)和生命體征參數(shù);
s5:在監(jiān)控終端上顯示并監(jiān)測(cè)所述電子劑量計(jì)佩戴人員的位置和移動(dòng)速度、所述劑量數(shù)據(jù)、以及所述生命體征參數(shù),并在異常時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。
優(yōu)選地,本發(fā)明所述的用于電子劑量計(jì)的數(shù)據(jù)采集方法,所述無線發(fā)射模塊包括4g調(diào)制發(fā)射模塊和/或wifi調(diào)制發(fā)射模塊,則所述步驟s3包括:
s31:所述4g調(diào)制發(fā)射模塊將處理后的所述劑量數(shù)據(jù)、加速度、以及生命體征參數(shù)通過第一發(fā)射天線發(fā)送出去;或
s32:所述wifi調(diào)制發(fā)射模塊將處理后的所述劑量數(shù)據(jù)、加速度、以及生命體征參數(shù)通過第二發(fā)射天線發(fā)送出去;
所述步驟s3還包括:
s33:若所述無線發(fā)射模塊發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí),則將所述劑量數(shù)據(jù)、加速度、以及生命體征參數(shù)暫存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi),待所述無線發(fā)射模塊恢復(fù)正常后再發(fā)送。
優(yōu)選地,本發(fā)明所述的用于電子劑量計(jì)的數(shù)據(jù)采集方法,在所述步驟s1之前,還包括:
s01:所述無線采集傳輸適配器通過所述無線發(fā)射模塊發(fā)出登陸網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng);
s02:進(jìn)行無線發(fā)射模塊登陸鑒權(quán);
s03:若合法,則允許接入網(wǎng)絡(luò),并上報(bào)初始化信息,所述初始化信息包括所述電子劑量計(jì)的表號(hào)、網(wǎng)絡(luò)信息、以及位置信息;
s04:檢測(cè)所述電子劑量計(jì)的工作狀態(tài);
s05:若所述電子劑量計(jì)處于測(cè)量狀態(tài),則下發(fā)命令參數(shù),所述電子劑量上傳數(shù)據(jù);
s06:若所述電子劑量計(jì)處于暫停狀態(tài),則發(fā)出休眠指令,同時(shí)批量上傳存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
實(shí)施本發(fā)明的一種用于電子劑量計(jì)的無線采集傳輸適配器及數(shù)據(jù)采集方法,具有以下有益效果:該適配器包括:通過串口與電子劑量計(jì)連接、用于讀取電子劑量計(jì)采集的劑量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)讀取電路;與數(shù)據(jù)讀取電路連接、用于接收并處理劑量數(shù)據(jù)的核心控制單元;通過總線接口與核心控制單元連接、用于通過無線方式發(fā)射數(shù)據(jù)的無線發(fā)射模塊;無線發(fā)射模塊包括用于發(fā)射無線信號(hào)的發(fā)射天線;用于為無線采集傳輸適配器供電的電源模塊。通過實(shí)施本發(fā)明,通過無線方式實(shí)時(shí)獲取電子劑量計(jì)采集的數(shù)據(jù)以及工作人員的位置信息和生命體征信息,并通過監(jiān)控終端進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控,提高核電廠現(xiàn)場(chǎng)工作人員的防護(hù)系數(shù)。
附圖說明
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明,附圖中:
圖1是本發(fā)明一種用于電子劑量計(jì)的無線采集傳輸適配器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明一種用于電子劑量計(jì)的數(shù)據(jù)采集方法的流程示意圖;
圖3和圖4是本發(fā)明一種用于電子劑量計(jì)的數(shù)據(jù)采集方法的無線發(fā)射流程示意圖;
圖5是本發(fā)明一種用于電子劑量計(jì)的數(shù)據(jù)采集方法的無線采集傳輸適配器初始化流程圖。
具體實(shí)施方式
為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。
圖1是本發(fā)明一種用于電子劑量計(jì)的無線采集傳輸適配器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體的,該用于電子劑量計(jì)的無線采集傳輸適配器包括:數(shù)據(jù)讀取電路、核心控制單元、無線發(fā)射模塊、發(fā)射天線、定位模塊、生命體征傳感器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、報(bào)警指示模塊、電源模塊,其中,
數(shù)據(jù)讀取電路通過串口與電子劑量計(jì)連接,該數(shù)據(jù)讀取電路提供的串口與電子劑量計(jì)的輸出端口相匹配,通過串口連接后自動(dòng)與電子劑量計(jì)建立通信連接。數(shù)據(jù)讀取電路用于實(shí)時(shí)讀取電子劑量計(jì)采集的劑量數(shù)據(jù)以及電子劑量計(jì)的工作狀態(tài),并將采集到的數(shù)據(jù)上傳至核心控制單元。
核心控制單元分別連接數(shù)據(jù)讀取電路、定位模塊、生命體征傳感器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等,作為無線采集傳輸適配器的主處理器,可通過預(yù)設(shè)程序或接收系統(tǒng)指令的方式控制測(cè)量數(shù)據(jù)的上傳工作方式,如實(shí)時(shí)透?jìng)鳌⒖勺冎芷谏蟼?、查詢等。核心控制單元用于接收并處理?shù)據(jù)讀取電路獲取的電子劑量計(jì)采集的劑量數(shù)據(jù)、定位模塊獲取的位置信息、生命體征傳感器采集的電子劑量計(jì)佩戴人員的生命體征參數(shù)、電池的電量信息及提示信息等。
優(yōu)選地,核心控制單元選用8位的80c51單片機(jī)芯片??梢岳斫?,也可選用具有類似處理功能的其他芯片。
生命體征傳感器用于采集電子劑量計(jì)佩戴人員的生命體征參數(shù)。生命體征傳感器包括但不限于心率、體溫、血壓等,可以理解,不同的生命體征參數(shù)使用對(duì)應(yīng)的傳感器采集。優(yōu)選地,生命體征傳感器與無線采集傳輸適配器分體設(shè)計(jì),工作人員可將生命體征傳感器穿戴在合適的位置,方便準(zhǔn)確采集生命體征參數(shù)。進(jìn)一步,生命體征傳感器通過無線方式連接至無線采集傳輸適配器,無線方式包括藍(lán)牙、wifi等,建立連接后,生命體征傳感器將采集的生命體征參數(shù)上傳至核心控制單元。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)電子劑量計(jì)采集的劑量數(shù)據(jù)、定位模塊獲取的位置信息、生命體征傳感器采集的電子劑量計(jì)佩戴人員的生命體征參數(shù)、電池的電量信息及提示信息等。進(jìn)一步,在無線發(fā)射模塊無網(wǎng)絡(luò)連接或無線采集傳輸適配器斷網(wǎng)時(shí),數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于暫存電子劑量計(jì)采集的劑量數(shù)據(jù)、定位模塊獲取的位置信息、生命體征傳感器采集的電子劑量計(jì)佩戴人員的生命體征參數(shù)、電池的電量信息及提示信息等,在無線發(fā)射模塊重新連接網(wǎng)絡(luò)或無線采集傳輸適配器重新接入網(wǎng)絡(luò)后,自動(dòng)將暫存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射模塊發(fā)射出去。優(yōu)選地,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器選用體積小、存儲(chǔ)空間大、讀寫速度快的存儲(chǔ)設(shè)備,例如閃存,以減小無線采集傳輸適配器的體積,提高便攜性。
無線發(fā)射模塊通過總線接口與核心控制單元連接,總線接口為核心控制單元的數(shù)據(jù)接口;無線采集傳輸適配器通過無線發(fā)射模塊與核電廠的無線網(wǎng)絡(luò)建立連接,接入核電廠的無線網(wǎng)絡(luò)中。優(yōu)選地,無線發(fā)射模塊發(fā)射用于識(shí)別無線發(fā)射模塊身份的身份信息,使監(jiān)控終端獲知接入設(shè)備的身份信息,方便監(jiān)控和管理。無線發(fā)射模塊按照預(yù)設(shè)調(diào)制方式調(diào)制數(shù)據(jù)并通過無線方式發(fā)射數(shù)據(jù);無線發(fā)射模塊還包括用于發(fā)射無線信號(hào)的發(fā)射天線。
無線發(fā)射模塊包括但不限于3g調(diào)制發(fā)射模塊、4g調(diào)制發(fā)射模塊、wifi調(diào)制發(fā)射模塊等,其中,
4g調(diào)制發(fā)射模塊用于通過4g調(diào)制模式調(diào)制無線發(fā)射數(shù)據(jù),發(fā)射天線包括與4g調(diào)制發(fā)射模塊連接、用于發(fā)射4g信號(hào)的第一發(fā)射天線。優(yōu)選地,根據(jù)無線采集傳輸適配器所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境制定工作4g調(diào)制發(fā)射模塊的工作頻率和cat速率,以適應(yīng)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的低速率、低寬帶、低功耗的需求。
wifi調(diào)制發(fā)射模塊無線發(fā)射模塊包括用于通過wifi調(diào)制模式調(diào)制無線發(fā)射數(shù)據(jù),發(fā)射天線包括與wifi調(diào)制發(fā)射模塊連接、用于發(fā)射wifi信號(hào)的第二發(fā)射天線。
優(yōu)選地,當(dāng)無線發(fā)射模塊包括至少兩個(gè)發(fā)射模塊時(shí),無線發(fā)射模塊還包括信號(hào)檢測(cè)單元,用于檢測(cè)無線發(fā)射模塊內(nèi)發(fā)射模塊的信號(hào)質(zhì)量,并選擇信號(hào)質(zhì)量好的發(fā)射模塊調(diào)制發(fā)射數(shù)據(jù)。例如,發(fā)射模塊包括4g調(diào)制發(fā)射模塊和wifi調(diào)制發(fā)射模塊,信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)到wifi信號(hào)的質(zhì)量好于4g信號(hào)的質(zhì)量,則選擇使用wifi調(diào)制發(fā)射模塊調(diào)制并發(fā)射信號(hào)。或者,當(dāng)正在使用的發(fā)射模塊斷網(wǎng)時(shí),自動(dòng)檢測(cè)并切換到其他可用的發(fā)射模塊。例如,發(fā)射模塊包括4g調(diào)制發(fā)射模塊和wifi調(diào)制發(fā)射模塊,且正在使用的4g調(diào)制發(fā)射模塊出現(xiàn)斷網(wǎng),信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)到4g調(diào)制發(fā)射模塊可用,則自動(dòng)切換到4g調(diào)制發(fā)射模塊。
電源模塊與核心控制電源連接以及其他組成部分連接,用于為無線采集傳輸適配器的各個(gè)組成部分供電,以及將電池的電量信息及提示信息上報(bào)至核心控制單元。優(yōu)選的,電源模塊還包括用于提示電量信息的電量監(jiān)測(cè)電路,當(dāng)電源模塊的電量低于電量閾值時(shí),電量監(jiān)測(cè)電路發(fā)出提示信息,提醒工作人員注意及時(shí)充電或更換電池。電源模塊的電池包括但不限于鋰電池、化學(xué)電池等。
定位模塊與核心控制單元連接、用于獲取無線采集傳輸適配器的位置信息以及移動(dòng)狀態(tài)信息。定位模塊包括但不限于衛(wèi)星定位、基站定位、慣性導(dǎo)航傳感器等。優(yōu)選地,本實(shí)施例采用慣性導(dǎo)航傳感器獲取無線采集傳輸適配器的加速度,結(jié)合核電廠無線高速公路網(wǎng)絡(luò),經(jīng)過預(yù)設(shè)算法的積分和運(yùn)算得到無線采集傳輸適配器當(dāng)前的位置信息和移動(dòng)速度,進(jìn)而獲取電子劑量計(jì)的位置信息和移動(dòng)速度,也就是佩戴電子劑量計(jì)和無線采集適配器的工作人員的位置信息和移動(dòng)速度。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解慣性導(dǎo)航傳感器的導(dǎo)航原理,在此不再贅述。
報(bào)警指示模塊與核心控制單元連接,用于根據(jù)報(bào)警信號(hào)發(fā)出報(bào)警信息,報(bào)警指示模塊發(fā)出燈光報(bào)警、聲音報(bào)警、震動(dòng)報(bào)警中的至少一種,相應(yīng)的,報(bào)警指示模塊包括對(duì)應(yīng)的燈光電路和發(fā)光器件、聲控電路和音響、震動(dòng)電路和震動(dòng)馬達(dá)等。報(bào)警指示模塊根據(jù)核心控制單元發(fā)出的報(bào)警指令或系統(tǒng)下發(fā)的報(bào)警指令發(fā)出報(bào)警信息。
參考圖2至圖5,是一種用于電子劑量計(jì)的數(shù)據(jù)采集方法,該方法用于上述用于電子劑量計(jì)的無線采集傳輸適配器。
首先,無線采集傳輸適配器與核電廠無線網(wǎng)絡(luò)建立連接,參考圖5,本發(fā)明一種用于電子劑量計(jì)的數(shù)據(jù)采集方法的無線采集傳輸適配器初始化流程圖。無線采集傳輸適配器初始化流程為:
s01:無線采集傳輸適配器通過串口連接電子劑量計(jì),無線采集傳輸適配器上電,并通過無線發(fā)射模塊發(fā)出登陸網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)。
s02:進(jìn)行無線發(fā)射模塊登陸鑒權(quán),判斷無線采集傳輸適配器是否合法。
s03:若該無線采集傳輸適配器合法,則允許其接入核電廠無線網(wǎng)絡(luò),并上報(bào)初始化信息,初始化信息包括但不限于電子劑量計(jì)的表號(hào)、網(wǎng)絡(luò)信息、位置信息、電子劑量計(jì)的狀態(tài)信息等。若該無線采集傳輸適配器為非法,則系統(tǒng)發(fā)出非法登陸報(bào)警。優(yōu)選地,無線采集傳輸適配器接收參數(shù)設(shè)置信息,若參數(shù)設(shè)置信息正確,則根據(jù)參數(shù)設(shè)置信息設(shè)置適配器;若參數(shù)設(shè)置信息錯(cuò)誤,則返回錯(cuò)誤信息。
s04:檢測(cè)電子劑量計(jì)的工作狀態(tài),即判斷電子劑量計(jì)處于測(cè)量狀態(tài)還是暫停狀態(tài)。
s05:若電子劑量計(jì)處于測(cè)量狀態(tài),則下發(fā)命令參數(shù),電子劑量上傳數(shù)據(jù),并循環(huán)接收數(shù)據(jù);
s06:若電子劑量計(jì)處于暫停狀態(tài),則發(fā)出休眠指令,可批量上傳存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
無線采集傳輸適配器與核電廠無線網(wǎng)絡(luò)建立連接后,開始采集并傳輸數(shù)據(jù)。參考圖2,圖2是本發(fā)明一種用于電子劑量計(jì)的數(shù)據(jù)采集方法的流程示意圖。具體的,包括:
s1:無線采集傳輸適配器通過串口讀取電子劑量計(jì)采集的劑量數(shù)據(jù),以及通過慣性導(dǎo)航傳感器獲取電子劑量計(jì)的加速度,以及通過生命體征傳感器獲取電子劑量計(jì)佩戴人員的生命體征參數(shù)。
具體的,無線采集傳輸適配器通過串口讀取電子劑量計(jì)采集的劑量數(shù)據(jù),優(yōu)選地,可設(shè)置無線采集傳輸適配器通過串口讀取電子劑量計(jì)采集的劑量數(shù)據(jù)的頻率,可選擇實(shí)時(shí)讀取,或間隔預(yù)設(shè)時(shí)間周期性讀取。以及通過慣性導(dǎo)航傳感器獲取電子劑量計(jì)的加速度,優(yōu)選地,可設(shè)置通過慣性導(dǎo)航傳感器獲取電子劑量計(jì)的加速度的頻率,可選擇實(shí)時(shí)讀取,或間隔預(yù)設(shè)時(shí)間周期性讀取。生命體征傳感器用于采集電子劑量計(jì)佩戴人員的生命體征參數(shù),優(yōu)選地,可設(shè)置通過生命體征傳感器采集電子劑量計(jì)佩戴人員的生命體征參數(shù)的頻率,可選擇實(shí)時(shí)讀取,或間隔預(yù)設(shè)時(shí)間周期性讀取。生命體征傳感器包括但不限于心率、體溫、血壓等,可以理解,不同的生命體征參數(shù)使用對(duì)應(yīng)的傳感器采集。
優(yōu)選地,生命體征傳感器與無線采集傳輸適配器分體設(shè)計(jì),工作人員可將生命體征傳感器穿戴在合適的位置,方便準(zhǔn)確采集生命體征參數(shù)。進(jìn)一步,生命體征傳感器通過無線方式連接至無線采集傳輸適配器,無線方式包括藍(lán)牙、wifi等,建立連接后,生命體征傳感器將采集的生命體征參數(shù)上傳至核心控制單元。
s2:核心控制單元接收并處理劑量數(shù)據(jù)、加速度、以及生命體征參數(shù),并通過總線接口傳輸至無線發(fā)射模塊。
具體的,核心控制單元分別連接數(shù)據(jù)讀取電路、定位模塊、生命體征傳感器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等,作為無線采集傳輸適配器的主處理器,可通過預(yù)設(shè)程序或接收系統(tǒng)指令的方式控制測(cè)量數(shù)據(jù)的上傳工作方式,如實(shí)時(shí)透?jìng)?、可變周期上傳、查詢等。核心控制單元用于接收并處理?shù)據(jù)讀取電路獲取的電子劑量計(jì)采集的劑量數(shù)據(jù)、定位模塊獲取的位置信息、生命體征傳感器采集的電子劑量計(jì)佩戴人員的生命體征參數(shù)、電池的電量信息及提示信息等。處理后通過總線接口傳輸至無線發(fā)射模塊,總線接口為核心控制單元的數(shù)據(jù)接口。優(yōu)選地,核心控制單元可設(shè)置無線發(fā)射模塊的發(fā)送頻率,可選擇實(shí)時(shí)發(fā)送或者間隔預(yù)設(shè)時(shí)間周期性發(fā)送。
s3:無線發(fā)射模塊將處理后的劑量數(shù)據(jù)、加速度、以及生命體征參數(shù)通過發(fā)射天線發(fā)送出去。
具體的,參考圖3和圖4,是本發(fā)明一種用于電子劑量計(jì)的數(shù)據(jù)采集方法的無線發(fā)射流程示意圖。如圖3所示,無線發(fā)射模塊為4g調(diào)制發(fā)射模塊,則步驟s3包括:
s31:4g調(diào)制發(fā)射模塊將處理后的劑量數(shù)據(jù)、加速度、以及生命體征參數(shù)通過第一發(fā)射天線發(fā)送出去。優(yōu)選地,根據(jù)無線采集傳輸適配器所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境制定工作4g調(diào)制發(fā)射模塊的工作頻率和cat速率,以適應(yīng)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的低速率、低寬帶、低功耗的需求。
s33:若無線發(fā)射模塊發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí),則將劑量數(shù)據(jù)、加速度、以及生命體征參數(shù)暫存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi),待無線發(fā)射模塊恢復(fù)正常后再發(fā)送。
如圖4所示,無線發(fā)射模塊為wifi調(diào)制發(fā)射模塊,則步驟s3包括:
s32:wifi調(diào)制發(fā)射模塊將處理后的劑量數(shù)據(jù)、加速度、以及生命體征參數(shù)通過第二發(fā)射天線發(fā)送出去;
s33:若無線發(fā)射模塊發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí),則將劑量數(shù)據(jù)、加速度、以及生命體征參數(shù)暫存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi),待無線發(fā)射模塊恢復(fù)正常后再發(fā)送。
優(yōu)選地,還包括步驟:信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)無線發(fā)射模塊內(nèi)發(fā)射模塊的信號(hào)質(zhì)量,并選擇信號(hào)質(zhì)量好的發(fā)射模塊調(diào)制發(fā)射數(shù)據(jù)。
具體的,當(dāng)無線發(fā)射模塊包括至少兩個(gè)發(fā)射模塊時(shí),無線發(fā)射模塊還包括信號(hào)檢測(cè)單元,用于檢測(cè)無線發(fā)射模塊內(nèi)發(fā)射模塊的信號(hào)質(zhì)量,并選擇信號(hào)質(zhì)量好的發(fā)射模塊調(diào)制發(fā)射數(shù)據(jù)。例如,發(fā)射模塊包括4g調(diào)制發(fā)射模塊和wifi調(diào)制發(fā)射模塊,信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)到wifi信號(hào)的質(zhì)量好于4g信號(hào)的質(zhì)量,則選擇使用wifi調(diào)制發(fā)射模塊調(diào)制并發(fā)射信號(hào)?;蛘?,當(dāng)正在使用的發(fā)射模塊斷網(wǎng)時(shí),自動(dòng)檢測(cè)并切換到其他可用的發(fā)射模塊。例如,發(fā)射模塊包括4g調(diào)制發(fā)射模塊和wifi調(diào)制發(fā)射模塊,且正在使用的4g調(diào)制發(fā)射模塊出現(xiàn)斷網(wǎng),信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)到4g調(diào)制發(fā)射模塊可用,則自動(dòng)切換到4g調(diào)制發(fā)射模塊。
s4:通過核電廠無線網(wǎng)絡(luò)和慣性導(dǎo)航傳感器得到電子劑量計(jì)佩戴人員的位置和移動(dòng)速度,根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則監(jiān)測(cè)劑量數(shù)據(jù)和生命體征參數(shù)。
具體的,本實(shí)施例采用慣性導(dǎo)航傳感器獲取無線采集傳輸適配器的加速度,結(jié)合核電廠無線高速公路網(wǎng)絡(luò),經(jīng)過預(yù)設(shè)算法的積分和運(yùn)算得到無線采集傳輸適配器當(dāng)前的位置信息和移動(dòng)速度,進(jìn)而獲取電子劑量計(jì)的位置信息和移動(dòng)速度,也就是佩戴電子劑量計(jì)和無線采集適配器的工作人員的位置信息和移動(dòng)速度。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解慣性導(dǎo)航傳感器的導(dǎo)航原理,在此不再贅述。另外,可利用衛(wèi)星定位或基站定位等定位技術(shù)替代本申請(qǐng)中的慣性導(dǎo)航傳感器,其作用都是獲取電子劑量計(jì)佩戴人員的位置和移動(dòng)速度。
s5:在監(jiān)控終端上顯示并監(jiān)測(cè)電子劑量計(jì)佩戴人員的位置和移動(dòng)速度、劑量數(shù)據(jù)、以及生命體征參數(shù),并在異常時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。
具體的,監(jiān)控終端上安裝有用于處理無線采集傳輸適配器上傳數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序,并按照預(yù)設(shè)算法處理數(shù)據(jù),將處理結(jié)果在監(jiān)控終端上顯示。分別設(shè)置安全位置區(qū)域、劑量安全閾值、生命體征安全閾值范圍,用于判斷工作人員是否處于安全狀態(tài)。具體的,判斷無線采集傳輸適配器的位置是否在安全位置區(qū)域內(nèi),若否,則發(fā)出報(bào)警信息;判斷工作人員的劑量和劑量率是否大于劑量安全閾值,若是,則發(fā)出報(bào)警信息;判斷工作人員的生命體征參數(shù)是否在生命體征安全閾值范圍內(nèi),若否,則發(fā)出報(bào)警信息。
報(bào)警信息通過報(bào)警指示模塊發(fā)出。報(bào)警指示模塊與核心控制單元連接,報(bào)警指示模塊發(fā)出燈光報(bào)警、聲音報(bào)警、震動(dòng)報(bào)警中的至少一種,相應(yīng)的,報(bào)警指示模塊包括對(duì)應(yīng)的燈光電路和發(fā)光器件、聲控電路和音響、震動(dòng)電路和震動(dòng)馬達(dá)等。報(bào)警指示模塊根據(jù)核心控制單元發(fā)出的報(bào)警指令或系統(tǒng)下發(fā)的報(bào)警指令發(fā)出報(bào)警信息。
s6:監(jiān)測(cè)電源模塊的電量,當(dāng)電量低于電量閾值是,電量監(jiān)測(cè)電路發(fā)出提示信息。
具體的,電源模塊與核心控制電源連接以及其他組成部分連接,用于為無線采集傳輸適配器的各個(gè)組成部分供電,以及將電池的電量信息及提示信息上報(bào)至核心控制單元。優(yōu)選的,電源模塊還包括用于提示電量信息的電量監(jiān)測(cè)電路,當(dāng)電源模塊的電量低于電量閾值時(shí),電量監(jiān)測(cè)電路發(fā)出提示信息,提醒工作人員注意及時(shí)充電或更換電池。
綜上,本發(fā)明通過串口將epd的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)讀取出來,并通過無線發(fā)射模塊經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控終端顯示,可遠(yuǎn)距離跟蹤監(jiān)測(cè)工作人員所處位置的劑量率情況及人員受照劑量情況,管理人員通過大數(shù)據(jù)分析對(duì)各項(xiàng)工作風(fēng)險(xiǎn)及個(gè)人劑量限值進(jìn)行預(yù)判,防止超劑量限值事件的發(fā)生。通過對(duì)佩帶epd人員進(jìn)行實(shí)時(shí)定位及生命狀態(tài)信息獲取,提高現(xiàn)場(chǎng)工作人員的防護(hù)系數(shù)。
以上實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn),其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)此實(shí)施,并不能限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡跟本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾,均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。