【技術領域】
本發(fā)明屬于環(huán)境安全和輻射監(jiān)測領域，尤其涉及一種分布式遠程輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術：
放射性在人們日常生活中的應用越來越廣泛，如醫(yī)院、海關、機場、地鐵等場所都普遍使用了具有放射性的設備。這使得普通公眾接觸放射性的機會大大增加。隨著人們生活水平的提高，越來越多的公眾開始關心放射性，即電離輻射對自身的影響。
另一方面，在環(huán)境保護、衛(wèi)生監(jiān)督、核工業(yè)、醫(yī)療領域，都有對一定范圍內場所的輻射環(huán)境進行實時監(jiān)測的需求。例如，在衛(wèi)生監(jiān)督領域，會對轄區(qū)內各醫(yī)療機構中的放射科、涉射線裝置的口腔診所等進行實時監(jiān)測，以監(jiān)督其輻射水平是否合格，是否產生射線泄露，以確保環(huán)境和公眾的輻射安全。在大型醫(yī)院，也涉及到會對其內部放射科、核醫(yī)學科的各工作場所進行輻射環(huán)境監(jiān)測的需求。在這些情況下，感興趣場所是分布式的，探測器需安放在不同的場所，場所所涉的面積可能很大。
通常采用的輻射環(huán)境監(jiān)測設備，僅僅是一種單一設備，難以做到實時預警，也不具備遠程查看功能，不能進行設備之間的協(xié)作。同時，輻射環(huán)境監(jiān)測數據也無法有效利用和保存。
技術實現要素：
為了解決現有技術中的上述問題，本發(fā)明提出了一種分布式遠程輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。
本發(fā)明采用的技術方案具體如下：
一種分布式遠程輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，包括多個輻射監(jiān)測儀、數據管理平臺和多個客戶端，其中
所述輻射監(jiān)測儀用于布設在不同的感興趣區(qū)域，以實時監(jiān)測不同區(qū)域的輻射水平，所述輻射監(jiān)測儀所采集的輻射數據通過網絡實時傳輸到所述數據管理平臺；
所述數據管理平臺用于獲取并存儲從各個輻射監(jiān)測儀上傳的輻射數據，并對輻射數據進行管理；
用戶通過所述客戶端遠程連接并訪問數據管理平臺。
進一步地，所述輻射監(jiān)測儀包括探測器、數據采集模塊、定位模塊和通信模塊，其中：所述探測器用于獲取輻射信息，所述數據采集模塊用于采集探測器數據，所述定位模塊用于獲取所述輻射監(jiān)測儀的位置信息，所述通信模塊用于所述輻射監(jiān)測儀與所述數據管理平臺之間的通信。
進一步地，所述輻射監(jiān)測儀分為三類：固定點監(jiān)測儀、關鍵點監(jiān)測儀和休眠監(jiān)測儀，其中
所述固定點監(jiān)測儀設置在已知的具有放射源的場所附近，用于檢測該場所的是否出現輻射泄露；
所述關鍵點監(jiān)測儀設置在城市道路網的關鍵節(jié)點上，所述關鍵節(jié)點包括城市道路網的每個分岔路口，用于檢測所述關鍵節(jié)點的輻射情況；
所述休眠監(jiān)測儀設置在可能出現移動輻射源的位置，其在正常情況下處于不工作的休眠狀態(tài)，只有在接收到喚醒信號時，才進入工作狀態(tài)。
進一步地，所述休眠監(jiān)測儀和關鍵點監(jiān)測儀的工作方式包括：
(1)當數據管理平臺發(fā)現一個關鍵點監(jiān)測儀所上傳的輻射數據出現異常時，其獲取該關鍵點監(jiān)測儀的位置信息；
(2)數據管理平臺根據該關鍵點監(jiān)測儀的位置信息，查詢其附近預定范圍內的所有休眠監(jiān)測儀，并向這些休眠監(jiān)測儀發(fā)送喚醒信號；
(3)當休眠監(jiān)測儀接收到喚醒信號時，其進入工作狀態(tài)，開始進行輻射監(jiān)測，同時其設置內部計時器從零開始計時，當計時器的計時值達到預先設置的時間閾值時，該休眠監(jiān)測儀重新進入休眠狀態(tài)；
(4)當數據管理平臺發(fā)現一個休眠監(jiān)測儀所上傳的輻射數據出現異常時，其獲取該休眠監(jiān)測儀的位置信息，查詢其附近預定范圍的所有休眠監(jiān)測儀，并向這些休眠監(jiān)測儀發(fā)送喚醒信號。
進一步地，所述數據管理平臺可根據所述關鍵點監(jiān)測儀和休眠監(jiān)測儀的數據，描繪出移動輻射源可能的移動路線。
進一步地，所述探測器是劑量率型探測器或者能譜型探測器。
進一步地，所述數據管理平臺可進行輻射數據存儲、查詢、統(tǒng)計分析、地理信息顯示和實時報警。
進一步地，所述數據管理平臺將各個輻射監(jiān)測儀上傳的輻射數據與本底數據進行比較，判斷是否出現異常，如果出現異常，則進行實時報警。
進一步地，所述客戶端包括web瀏覽器和移動客戶端，用戶可通過所述web瀏覽器訪問數據管理平臺的網頁，通過該網頁對輻射數據進行查詢；所述移動客戶端用于連接所述數據管理平臺，并提供實時顯示輻射數據、輻射數據查詢、實時報警功能。
進一步地，數據管理平臺在發(fā)現一個輻射監(jiān)測儀的數據出現異常后，將報警信息推送給其所連接的每一個客戶端，從而客戶端可進行報警。
本發(fā)明的有益效果為：
1)為監(jiān)管人員提供了遠程訪問的手段，可以利用手機、平板等移動終端進行訪問，實時查看各監(jiān)測點狀態(tài)、劑量率曲線(能譜型探測器還可查看實時能譜圖)，并能實時報警。
2)管理后臺具備強大的數據存儲、數據分析能力，可以對全區(qū)域內的數據進行統(tǒng)一管理，便于監(jiān)管，并提供輻射環(huán)境基礎數據。
3)能夠及時發(fā)現監(jiān)測范圍的異常輻射，并對可移動的異常輻射源進行追蹤。
【附圖說明】
此處所說明的附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，但并不構成對本發(fā)明的不當限定，在附圖中：
圖1是本發(fā)明分布式遠程輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的基本結構圖。
【具體實施方式】
下面將結合附圖以及具體實施例來詳細說明本發(fā)明，其中的示意性實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)明分布式遠程輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的一個基本結構圖。在基本結構上，本發(fā)明的系統(tǒng)包括多個輻射監(jiān)測儀、數據管理平臺和多個客戶端。
所述輻射監(jiān)測儀可以布設在不同的感興趣區(qū)域，從而可以實時監(jiān)測不同區(qū)域的輻射水平，輻射監(jiān)測儀所采集的輻射數據可以通過以太網、3g或4g等網絡實時傳輸到數據管理平臺。
所述輻射監(jiān)測儀包括探測器、數據采集模塊、定位模塊和通信模塊。其中，所述探測器用于輻射信息的獲取，根據實際監(jiān)測需要，可以分為如下兩種類型：
1)劑量率型，可選用gm管/塑料閃爍體型探測器；
2)能譜型，可選用nai/labr3/czt探測器型探測器。
所述數據采集模塊用于采集探測器數據。所述定位模塊用于獲取輻射監(jiān)測儀的位置信息，例如可以使用gps定位模塊。所述通信模塊用于所述輻射監(jiān)測儀與數據管理平臺之間的通信，從而可將數據采集模塊所采集的輻射數據傳輸到數據管理平臺。
所述數據管理平臺獲取并存儲從各個輻射監(jiān)測儀傳輸來的輻射數據，并對這些輻射數據進行管理。其所具有的輻射數據管理功能包括：輻射數據存儲、查詢、統(tǒng)計分析、地理信息顯示和實時報警。具體包括：
1)數據管理平臺可以將所有輻射監(jiān)測儀發(fā)送來的輻射數據進行存儲，并提供一定時間周期內的存儲能力，例如可以存儲最近5年內的所有輻射數據；對于超出該時間周期的輻射數據，數據管理平臺也可以將其備份到一個長期存儲設備上。
2)數據管理平臺可以對各個輻射監(jiān)測儀的實時數據和歷史數據進行查詢。
3)數據管理平臺可提供可視化的方式顯示各個輻射監(jiān)測儀的實時數據曲線。
4)數據管理平臺通過在地圖上進行標識的方式顯示各個輻射監(jiān)測儀的地理位置。
5)數據管理平臺還可以將各個輻射監(jiān)測儀的實時輻射數據與本底數據進行比較，判斷是否出現異常，如果出現異常，則進行實時報警。所述本底數據是根據具體情況預先測量并存儲在數據管理平臺中的，通常而言，如果輻射數據超出本底數據一定的比例，就可以認為出現輻射異常，所述比例是一個預先設置的閾值。
6)數據管理平臺還可對各個輻射監(jiān)測儀的數據進行統(tǒng)計分析，例如統(tǒng)計分析一個輻射監(jiān)測儀的輻射數據的小時/日/月均值、最小值、最大值，等等。
所述客戶端是用戶用于訪問數據管理平臺的客戶端，本發(fā)明支持多種客戶端類型，包括web瀏覽器、移動客戶端等。
用戶可以通過所述web瀏覽器打開數據管理平臺的網頁，通過網頁對監(jiān)測的輻射數據進行查詢。
所述移動客戶端可以是智能手機或平板上安裝的app，用戶只需要通過具備聯網功能的智能手機或平板，安裝移動客戶端之后，該app連接數據管理平臺，從而具備實時顯示輻射數據、輻射數據查詢、實時報警等功能。
一種優(yōu)選的方式是，數據管理平臺在發(fā)現一個輻射監(jiān)測儀的數據出現異常后，將報警信息推送給其所連接的每一個客戶端，從而客戶端可以直接顯示報警信息，警告用戶某個位置的輻射出現異常。對于移動客戶端，其可以通過智能手機或平板本身的定位功能，判斷用戶所在的位置，如果用戶位置接近出現異常的輻射監(jiān)測儀，則對用戶發(fā)出警告。
根據本發(fā)明的一個具體實施例，本發(fā)明的輻射監(jiān)測儀基于其位置和工作方式分為三類：固定點監(jiān)測儀、關鍵點監(jiān)測儀和休眠監(jiān)測儀。
所述固定點監(jiān)測儀設置在已知的具有放射源的場所附近，用于檢測這些場所是否出現輻射泄露。這些場所通常都是固定，例如醫(yī)院的放射科。在正常情況下，放射科的輻射裝置所產生的輻射都被限制在一個房間內，不會對房間外部產生高劑量輻射。因此，就可以在該房間外部設置一個固定點監(jiān)測儀，一旦該房間出現輻射泄露，就可以及時被該固定監(jiān)測儀檢測到。
所述關鍵點監(jiān)測儀設置在城市道路網的關鍵節(jié)點上，其用于檢測非固定的、移動的輻射源。所述關鍵節(jié)點包括城市道路網的每個分岔路口，優(yōu)選的，可以在每個交通信號燈上設置一個關鍵點監(jiān)測儀，由此可以監(jiān)測道路網的每個關鍵節(jié)點的輻射情況，如果有一個移動輻射源通過所述關鍵節(jié)點，則其就會被關鍵點監(jiān)測儀檢測到。
所述休眠監(jiān)測儀是用于與所述關鍵點監(jiān)測儀配合使用的輻射監(jiān)測儀，休眠監(jiān)測儀設置在可能出現移動輻射源的位置，例如停車場、居民小區(qū)、以及其他非關鍵節(jié)點的道路等等。但是，這樣的位置是非常多的，可能需要大量的輻射監(jiān)測儀，將導致系統(tǒng)能耗急劇上升。因此，本發(fā)明的休眠監(jiān)測儀在通常情況下，都處于不工作的休眠狀態(tài)，以節(jié)省電能消耗，只有在接收到喚醒信號時，休眠監(jiān)測儀才進入工作狀態(tài)。
下面對休眠監(jiān)測儀和關鍵點監(jiān)測儀的工作方式進行詳細說明：
(1)當數據管理平臺發(fā)現一個關鍵點監(jiān)測儀所上傳的輻射數據出現異常時，其獲取該關鍵點監(jiān)測儀的位置信息。
關鍵點監(jiān)測儀的位置信息可以使用兩種方式獲取，一種方式是通過關鍵點監(jiān)測儀自身的定位模塊獲取該關鍵點監(jiān)測儀的位置，當關鍵點監(jiān)測儀上傳輻射數據時，同時將其位置信息一起上傳；另一種方式是預先在數據管理平臺中登記每個關鍵監(jiān)測儀的位置信息。第一種方式較為靈活，即使關鍵點監(jiān)測儀被移動位置，也可以獲取其準確位置，缺點是耗費額外網絡流量，增加數據管理平臺的網絡帶寬壓力；第二種方式無需增加網絡流量，缺點是一旦關鍵點監(jiān)測儀被更換位置，就需要重新登記。具體采用哪種方式可以根據具體的系統(tǒng)需求選擇。
(2)數據管理平臺根據該關鍵點監(jiān)測儀的位置信息，查詢其附近預定范圍內的所有休眠監(jiān)測儀，并向這些休眠監(jiān)測儀發(fā)送喚醒信號。
每個休眠監(jiān)測儀的位置信息預先在數據管理平臺登記，因此數據管理平臺可以基于該登記信息獲取每個休眠監(jiān)測儀的位置。所述預定范圍通常是設置一個預定的距離閾值，當一個休眠監(jiān)測儀和該關鍵點監(jiān)測儀的距離小于該距離閾值時，就認定該休眠監(jiān)測儀處于預定范圍內。
(3)當休眠監(jiān)測儀接收到喚醒信號時，其進入工作狀態(tài)，開始進行輻射監(jiān)測，同時其設置內部計時器從零開始計時，當計時器的計時值達到預先設置的時間閾值時，該休眠監(jiān)測儀重新進入休眠狀態(tài)。
需要說明的是，無論休眠監(jiān)測儀處于什么狀態(tài)，只要接收到喚醒信號，其都將內部計時器重置為零，令其重新開始計時，這樣只要附近持續(xù)檢測到異常輻射，該休眠監(jiān)測儀都將保持工作狀態(tài)。
(4)當數據管理平臺發(fā)現一個休眠監(jiān)測儀所上傳的輻射數據出現異常時，其獲取該休眠監(jiān)測儀的位置信息，查詢其附近預定范圍的所有休眠監(jiān)測儀，并向這些休眠監(jiān)測儀發(fā)送喚醒信號。
一個休眠監(jiān)測儀的附近預定范圍內的所有休眠監(jiān)測儀也包括其自己，因此該休眠監(jiān)測儀也會收到數據管理平臺的喚醒信號，因而只要該休眠監(jiān)測儀的數據一直有異常，其自身和附近的休眠監(jiān)測儀就將保持工作狀態(tài)。
基于關鍵點監(jiān)測儀和休眠監(jiān)測儀的配合，當在城市道路網上出現一個移動輻射源時，就可以被本發(fā)明的數據管理平臺發(fā)現，從而通過附近的其他關鍵點監(jiān)測儀和休眠監(jiān)測儀進行連續(xù)追蹤，數據管理平臺還可以根據各個輻射監(jiān)測儀的數據，描繪出移動輻射源的可能的移動路線。
另一方面，本發(fā)明的休眠監(jiān)測儀在正常情況下都處于休眠狀態(tài)，在休眠狀態(tài)下只對喚醒信號進行監(jiān)測，從而降低了系統(tǒng)能耗，并且數據管理平臺在大多數情況下只需要處理固定點監(jiān)測儀和關鍵點監(jiān)測儀的數據，降低了對數據管理平臺的資源需求。
以上所述僅是本發(fā)明的較佳實施方式，故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的構造、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。