核電站人員定位卡的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種核電站人員定位卡，包括：內(nèi)部集成了超低功耗微處理器的核心控制單元(1)，控制單元外圍分別連接WIFI收發(fā)單元(2)、輻射劑量數(shù)據(jù)探測接口單元(3)、傳感器組件(4)及電源模塊(5)。核心控制單元外圍還連接人機交互按鈕(6)、定位卡充電及配置調(diào)試接口(7)、LED指示燈(8)及蜂鳴器(9)、振動告警器(10)。本發(fā)明所公開之定位卡應用于核電站工作人員位置定位，通過輻射劑量數(shù)據(jù)探測接口模塊還可接收輻射劑量探測儀表發(fā)送的劑量數(shù)據(jù)并通過無線傳輸?shù)胶穗娬究刂票O(jiān)測系統(tǒng)。適合核電站工作場所人員定位和輻射數(shù)據(jù)監(jiān)測，提升核電站監(jiān)控中心綜合調(diào)度能力，提高對核電站現(xiàn)場工作人員的安全保障能力。
【專利說明】核電站人員定位卡

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無線定位卡，特別涉及一種能快速、可靠的將核電站現(xiàn)場作業(yè)人員所處位置及所處位置的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至核電站控制監(jiān)測系統(tǒng)的多功能人員定位識別卡。

【背景技術(shù)】
[0002]核電站廠房內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，工作人員進入到廠房內(nèi)后，廠房外監(jiān)控和管理人員目前缺乏有效手段和技術(shù)實時掌握廠房內(nèi)部工作人員的位置信息及所在位置的輻射劑量數(shù)據(jù)等信息。一旦發(fā)生突發(fā)事故，核電站指揮中心難以快速準確的確定廠房內(nèi)部作業(yè)人員的數(shù)量、位置及所在位置是否有超限輻射劑量，從而延緩了事故處理的進程。另外，廠房內(nèi)部的環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測多采用定時采樣的方式，更新速度慢，采樣點數(shù)量有限，難以實時準確的反應當前環(huán)境的輻射劑量、溫度、濕度信息。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的旨在提供一種能快速、可靠的將核電站現(xiàn)場作業(yè)人員所處位置及所處位置的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至核電站控制監(jiān)測系統(tǒng)的多功能人員定位識別卡，以解決現(xiàn)有技術(shù)手段難以實時、準確的將核電站廠房內(nèi)作業(yè)人員的位置信息和當前位置的環(huán)境數(shù)據(jù)實時發(fā)送到核電站控制監(jiān)測系統(tǒng)的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種多功能定位卡，包括核心控制單元，用于定位卡的核心控制，通過接口控制外圍模塊和單元，并對采集的信息進行整合，處理成符合定位監(jiān)測系統(tǒng)協(xié)議格式的數(shù)據(jù)包發(fā)送到定位和監(jiān)測服務器；WIFI收發(fā)單元，用于掃描周邊AP的MAC地址、SSID和無線信號強度信息和接入到核電站W(wǎng)IFI網(wǎng)絡；輻射劑量數(shù)據(jù)探測接口，用于連接輻射劑量探測儀表，接收輻射劑量探測儀表發(fā)送的數(shù)據(jù)；傳感器組件，用于采集所述定位卡的姿態(tài)和環(huán)境數(shù)據(jù)信息，包括溫度、濕度、壓力、加速度、陀螺儀和磁場數(shù)據(jù)；電源模塊，用于所述定位卡供電及提供充放電保護；充電及配置調(diào)試接口，用于對所述定位卡電池進行充電，對所述定位卡進行初始數(shù)據(jù)配置及固件升級；人機交互按鈕，用于操作人員對所述定位卡進行控制和操作，例如對所述定位卡產(chǎn)生的振動、蜂鳴或燈光告警進行復位；振動告警器、蜂鳴器，用于發(fā)出聲音和振動告警提示；LED指示燈，用于發(fā)出光告警提示，同時復用為所述定位卡的工作狀態(tài)指示。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0006]A.定位卡通過核電站內(nèi)部部署的WIFI網(wǎng)絡進行定位，支持802.llb/g/n協(xié)議，通過核電站控制監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崟r了解核電站內(nèi)部工作人員的具體位置，為核電站作業(yè)管理提供直觀快速的手段；
[0007]B.定位卡通過輻射劑量數(shù)據(jù)接口單元接收輻射劑量探測儀表的探測數(shù)據(jù)，包括劑量率、總劑量、劑量探測時長，通過WIFI無線網(wǎng)絡實時傳送到核電站控制監(jiān)測系統(tǒng)，定位卡同時接收劑量探測儀表發(fā)出的輻射劑量率超限、輻射總劑量超限及測量時長超限等告警信息，觸發(fā)自身的蜂鳴器、振動告警器和LED燈發(fā)出告警，以提醒現(xiàn)場作業(yè)人員注意。
[0008]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0010]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的定位卡的示意圖；
[0011]圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的定位卡核心控制單元軟件處理的流程圖；
[0012]圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的使用狀態(tài)圖。

【具體實施方式】
[0013]下面詳細描述本發(fā)明的一個實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0014]下面參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明實施例的核電站人員定位卡。
[0015]核電站人員定位卡包括核心控制單元(I) ,WIFI收發(fā)單元(2)、輻射劑量數(shù)據(jù)探測接口單元(3)、傳感器組件(4)、電源模塊(5)、至少一個人機交互按鈕￠)、定位卡充電及配置調(diào)試接口(7)、LED指示燈(8)、蜂鳴器(9)和振動告警器(10)。
[0016]下面分別對核電站人員定位卡的各個模塊單元的功能進行描述。
[0017]核心控制單元(I)是整個定位卡的核心，通過外圍接口連接其他模塊和單元，用于控制定位卡信息的采集和發(fā)送，同時控制告警單元觸發(fā)告警動作。核心控制單元(I)與WIFI收發(fā)單元(2)連接，接收WIFI收發(fā)單元(2)發(fā)送的定位采集信息；與輻射劑量數(shù)據(jù)探測接口單元(3)連接，接收輻射劑量探測儀表發(fā)送的劑量探測數(shù)據(jù)信息；與傳感器組件(4)連接，接收傳感器組件采集的溫度、濕度、壓力和加速度、角速度等數(shù)據(jù)；核心控制單元對采集的信息進行整合，處理成符合定位監(jiān)測系統(tǒng)協(xié)議格式的數(shù)據(jù)包，并通過WIFI收發(fā)單元
(2)發(fā)送到定位和監(jiān)測服務器。為了使定位卡能夠滿足至少24小時的工作要求，采用超低功耗微處理器作為核心控制單元(I)的主控元件。
[0018]WIFI收發(fā)單元(2)包含2方面功能，一方面采集周邊AP的信號強度、MAC地址、SSID等信息，作為定位引擎定位依據(jù)；另一方面根據(jù)核心控制單元(I)的指令，將處理好的數(shù)據(jù)包通過核電站W(wǎng)IFI網(wǎng)絡發(fā)送到定位和監(jiān)測服務器。WIFI收發(fā)單元采用高接收靈敏度WIFI模塊,其接收靈敏度在IMbps BPSK,8% PER時大于_89dBm。
[0019]輻射劑量數(shù)據(jù)探測接口單元(3)通過串行接口與輻射劑量探測儀表連接，接收輻射劑量探測儀表探測的輻射劑量數(shù)據(jù)，接口速率在1200bps?38400bps范圍。
[0020]傳感器組件(4)包括運動狀態(tài)傳感器組件及溫度、濕度傳感器等組件。運動狀態(tài)采集功能是通過整合多軸運動感測追蹤組件來完成的，用IIC接口控制，根據(jù)運動組件的數(shù)據(jù)進行運動模式姿態(tài)判別及輔助定位。溫度、濕度傳感器則用于采集現(xiàn)場環(huán)境的溫度、濕度等數(shù)據(jù)。
[0021]電源模塊(5)包含充電保護電路、電源管理芯片及聚合物鋰離子電池，經(jīng)過實際測試，為滿足定位卡長時間連續(xù)穩(wěn)定工作需要，聚合物鋰離子電池的容量需要大于2000mAho
[0022]人機交互按鈕(6)通過GP1與核心控制單元連接，定位卡使用人員通過人機交互按鈕控制定位卡工作，例如查看定位卡特定信息及對定位卡產(chǎn)生的告警信息進行復位等。
[0023]充電及配置調(diào)試接口(7)用于對定位卡電池進行充電，采用觸點和/或Mini USB接口形式，同時利用此接口對定位卡進行初始數(shù)據(jù)配置及軟件升級。
[0024]LED指示燈⑶、蜂鳴器(9)、振動告警器(10)均可以在定位卡收到/產(chǎn)生告警信息后，產(chǎn)生告警信號提醒定位卡使用人員進行關注和處理。LED指示燈(8)復用作為定位卡工作狀態(tài)指示。
[0025]根據(jù)本發(fā)明實施例的核電站人員定位卡應用示例如圖2所示。核電站工作人員佩戴/持有定位卡進入到核電廠房，定位卡將采集到的所有的WIFI接入點的信號強度、MAC地址及服務集標識SSID發(fā)送到定位及輻射監(jiān)測服務器，定位及輻射監(jiān)測服務器根據(jù)特有的定位算法計算出佩戴/持有定位卡的工作人員位置信息，存儲在數(shù)據(jù)庫服務器中，同時將工作人員的位置信息實時在核電站控制監(jiān)測中心顯示屏進行顯示。定位卡還將采集到的現(xiàn)場環(huán)境的輻射劑量監(jiān)測數(shù)據(jù)及溫度、濕度等數(shù)據(jù)一并發(fā)送到定位及輻射監(jiān)測服務器，定位及輻射監(jiān)測服務器根據(jù)實際情況需要進行顯示和觸發(fā)告警。典型的告警觸發(fā)條件包括:輻射劑量超限、溫度值超限、濕度值超限、現(xiàn)場人員在特定區(qū)域作業(yè)時間超限等。
[0026]采用定位卡能夠?qū)崟r得到核電站工作人員的位置信息，根據(jù)此位置信息可以靈活擴展?jié)M足核電站運營管理要求的應用，例如當佩戴定位卡的工作人員進入到非授權(quán)區(qū)域時，核電站控制監(jiān)測中心能夠及時得到告警信息并進行處理。
[0027]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0028]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于核電站的定位卡，其特征在于，內(nèi)部集成超低功耗微處理器的核心控制單元(1)，控制單元外圍分別連接WIFI收發(fā)單元(2)、輻射劑量數(shù)據(jù)探測接口單元(3)、傳感器組件(4)及電源模塊(5)。核心控制單元外圍還連接人機交互按鈕￠)、定位卡充電及配置調(diào)試接口(7)、LED指示燈(8)及蜂鳴器(9)、振動告警器(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的定位卡，其特征在于，利用所述WIFI收發(fā)單元(2)掃描周邊AP的信號強度、MAC地址和SSID信息，發(fā)送到無線定位系統(tǒng)定位引擎進行定位計算，得出所述定位卡當前位置信息。
3.如權(quán)利要求1所述的定位卡，其特征在于，利用所述輻射劑量數(shù)據(jù)探測接口單元(3)接收劑量探測儀表發(fā)送的劑量探測數(shù)據(jù)，通過所述WIFI收發(fā)單元(2)接入到核電站W(wǎng)IFI網(wǎng)絡傳輸?shù)胶穗娬究刂票O(jiān)測系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求1所述的定位卡，其特征在于，所述核心控制單元(1)接收所述傳感器組件(4)發(fā)送的狀態(tài)數(shù)據(jù)，包含溫度、濕度、壓力、陀螺儀、加速度、磁場數(shù)據(jù)，通過所述WIFI收發(fā)單元(2)接入到核電站W(wǎng)IFI網(wǎng)絡發(fā)送到核電站控制監(jiān)測系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求1所述的定位卡，其特征在于，所述核心控制單元(1)分析從所述傳感器組件(4)、WIFI收發(fā)單元(2)、輻射劑量數(shù)據(jù)探測接口單元(3)接收到的數(shù)據(jù)，達到告警條件后，控制所述LED指示燈(8)、蜂鳴器(9)和振動告警器(10)發(fā)出光、聲和振動告警。
6.如權(quán)利要求1所述的定位卡，其特征在于，所述核心控制單元(1)還連接電源模塊(5)、人機交互按鈕￠)、定位卡充電及配置調(diào)試接口(7)。
【文檔編號】E21F17/18GK104295319SQ201410535265
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】傅培成, 席偉 申請人:志勤高科(北京)技術(shù)有限公司