一種基于ZigBee無線網(wǎng)絡的核輻射電子單兵劑量儀系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于ZigBee無線網(wǎng)絡的核輻射電子單兵劑量儀系統(tǒng)，包括輻射采集模塊、ZigBee傳輸模塊、輻射劑量信息監(jiān)控模塊以及報警模塊；所述報警模塊與所述輻射劑量信息監(jiān)控模塊線路連接，所述ZigBee傳輸模塊與所述輻射劑量信息監(jiān)控模塊無線連接，所述ZigBee傳輸模塊和所述輻射采集模塊通過串口通信連接；所述輻射劑量信息監(jiān)控模塊用于接收并處理所述ZigBee傳輸模塊傳送的信息記錄，并存儲信息，所述報警模塊用于在危險發(fā)生時發(fā)出報警。該基于ZigBee無線網(wǎng)絡的核輻射電子單兵劑量儀系統(tǒng)將電子個人劑量儀采集模塊信息輸出網(wǎng)絡化以及將ZigBee無線網(wǎng)絡技術與電子個人劑量儀結合，從而實現(xiàn)核輻射損傷劑量監(jiān)測的實時化和網(wǎng)絡信息化，可大規(guī)模使用，時效性好，效率高。
【專利說明】
一種基于Z i gBee無線網(wǎng)絡的核輻射電子單兵劑量儀系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種基于ZigBee無線網(wǎng)絡的核輻射電子單兵劑量儀系統(tǒng)，屬于核輻射檢測技術領域。
【背景技術】
[0002]目前軍事領域核戰(zhàn)爭大規(guī)模核輻射損傷及民用領域如核能發(fā)電、醫(yī)療照射、輻照滅菌等核能、核技術廣泛應用，對核輻射劑量檢測提出了更高的要求。目前我國軍隊核輻射個人劑量檢測主要是單兵列裝熱釋光個人劑量計，由于熱釋光個人劑量計信息讀取涉及實物傳遞，時效性差，無法滿足現(xiàn)代核戰(zhàn)爭大規(guī)模傷病員的救治需求。民用領域核輻射個人劑量監(jiān)測也是通過熱釋光個人劑量計實現(xiàn)，存在程序繁瑣，效率低下的不足。
[0003]國內外一般電子個人劑量儀產品可以實時顯示劑量率、累積劑量及劑量超標報警，多功能產品還可以通過有線或無線藍牙將信息保存PC中。由于個人電子劑量儀工作時處于移動狀態(tài)，有線或無線藍牙傳輸距離在米內連接PC的方式無法實現(xiàn)網(wǎng)絡信息化管理。
[0004]ZigBee技術是一種具有傳輸距離遠、網(wǎng)絡容量大、低功耗、低成本的無線連接技術。
【實用新型內容】
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種基于ZigBee無線網(wǎng)絡的核輻射電子單兵劑量儀系統(tǒng)，該基于ZigBee無線網(wǎng)絡的核輻射電子單兵劑量儀系統(tǒng)將電子個人劑量儀采集模塊信息輸出網(wǎng)絡化以及將ZigBee無線網(wǎng)絡技術與電子個人劑量儀結合，從而實現(xiàn)核輻射損傷劑量監(jiān)測的實時化和網(wǎng)絡信息化，可大規(guī)模使用，時效性好，效率高。
[0006]本實用新型的技術方案如下:
[0007]—種基于ZigBee無線網(wǎng)絡的核輻射電子單兵劑量儀系統(tǒng)，包括輻射采集模塊、ZigBee傳輸模塊、輻射劑量信息監(jiān)控模塊以及報警模塊;所述報警模塊與所述輻射劑量信息監(jiān)控模塊線路連接，所述ZigBee傳輸模塊與所述輻射劑量信息監(jiān)控模塊無線連接，所述ZigBee傳輸模塊和所述輻射采集模塊通過串口通信連接;所述輻射劑量信息監(jiān)控模塊用于接收并處理所述ZigBee傳輸模塊傳送的信息記錄，并存儲信息，所述報警模塊用于在危險發(fā)生時發(fā)出報警；
[0008]所述福射采集模塊包括福射傳感器單元、主電源單元和單片機單元;所述福射傳感器單元和主電源單元分別通過線路與所述單片機單元連接;所述輻射傳感器單元用于檢測輻射劑量，所述單片機單元控制信息采集和傳送；
[0009]所述ZigBee傳輸模塊用于接收和處理輻射采集模塊的信息，并向輻射劑量信息監(jiān)控模塊進行信息傳送，所述ZigBee傳輸模塊包括電路底板、CPU單元、射頻單元、天線、輔助電源單元和電源去耦電路，所述CPU單元、射頻單元、天線、輔助電源單元和電源去耦電路均設置于所述電路底板上;所述射頻單元與所述CPU單元線路連接，所述天線與所述射頻單元線路連接;所述輔助電源單元提供ZigBee傳輸模塊工作所需電能;所述輔助電源單元與電源去耦電路連接;所述電路底板還設置有USB轉UART接口、I/O串口及指示燈;所述CPU單元包括CC2430及其輔助電路;所述射頻單元包括射頻開關、功率放大器和低噪聲放大器;所述天線與CPU單元的射頻收發(fā)器相匹配。
[0010]其中，所述輻射劑量信息監(jiān)控模塊還可以與手機通信連接。
[0011 ]本實用新型具有如下有益效果:
[0012]1、本實用新型能夠滿足大規(guī)模核輻射損傷病員的救治需求，對于我軍的“三防水平”的提高具有重要的軍事價值。同時對于當前我省核能與核技術廣泛應用的發(fā)電，醫(yī)療照射，輻射滅菌等領域具有重要的社會效益和經(jīng)濟效益。
[0013]2、本實用新型將電子個人劑量儀采集模塊信息輸出網(wǎng)絡化以及將ZigBee無線網(wǎng)絡技術與電子個人劑量儀結合，從而實現(xiàn)核輻射損傷劑量監(jiān)測的實時化和網(wǎng)絡信息化，為核輻射傷員救治提供了及時準確地劑量信息，最終實現(xiàn)單兵網(wǎng)絡信息化電子個人劑量儀的列裝。
[0014]3、本實用新型可應用于民用核輻射個人劑量監(jiān)測領域，簡化核輻射個人劑量監(jiān)管程序，提高核輻射監(jiān)管水平。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的整體線路模塊圖；
[0016]圖2為本實用新型的輻射采集模塊線路模塊圖；
[0017]圖3為本實用新型的ZigBee傳輸模塊的原理框圖。
[0018]圖中附圖標記表示為:
[0019]1-福射采集模塊、11-福射傳感器單元、12-主電源單元、13-單片機單元、2-ZigBee傳輸模塊、21-電路底板、22-CPU單元、23-射頻單元、24-天線、25-輔助電源單元、26-電源去耦電路、3-輻射劑量信息監(jiān)控模塊、4-報警模塊。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和具體實施例來對本實用新型進行詳細的說明。
[0021]如圖1所示，一種基于ZigBee無線網(wǎng)絡的核輻射電子單兵劑量儀系統(tǒng)，包括輻射采集模塊l、ZigBee傳輸模塊2、輻射劑量信息監(jiān)控模塊3以及報警模塊4;所述報警模塊4與所述輻射劑量信息監(jiān)控模塊3線路連接，所述ZigBee傳輸模塊2與所述輻射劑量信息監(jiān)控模塊3無線連接，所述ZigBee傳輸模塊2和所述輻射采集模塊I通過串口通信連接;所述輻射劑量信息監(jiān)控模塊3用于接收并處理所述ZigBee傳輸模塊2傳送的信息記錄，并存儲人員信息、輻射累積劑量以及劑量率，所述報警模塊4用于在危險發(fā)生時發(fā)出報警;所述輻射劑量信息監(jiān)控模塊3還可以與手機通信連接。
[0022]如圖2所示，所述輻射采集模塊I包括輻射傳感器單元11、主電源單元12和單片機單元13;所述福射傳感器單元11和主電源單元12分別通過線路與所述單片機單元13連接；所述輻射傳感器單元11用于檢測輻射劑量，所述單片機單元13控制信息采集和傳送。
[0023]如圖3所示，所述ZigBee傳輸模塊2用于接收和處理輻射采集模塊I的信息，并向輻射劑量信息監(jiān)控模塊3進行信息傳送，所述ZigBee傳輸模塊2包括電路底板21、CPU單元22、射頻單元23、天線24、輔助電源單元25和電源去耦電路26，所述CPU單元22、射頻單元23、天線24、輔助電源單元25和電源去耦電路26均設置于所述電路底板21上;所述射頻單元23與所述CPU單元22線路連接，所述天線24與所述射頻單元23線路連接;所述輔助電源單元25提供Zi gBee傳輸模塊2工作所需電能;所述輔助電源單元25與電源去耦電路26連接;所述電路底板21還設置有USB轉UART接口、I/O串口及指示燈;所述CPU單元22包括CC2430及其輔助電路;CC2430芯片是Chipcon公司生產的首款符合ZigBee技術的2.4GHz射頻系統(tǒng)單芯片，適用于各種ZigBee或類似ZigBee的無線網(wǎng)絡節(jié)點，包括調諧器、路由器和終端設備，它在單個芯片上集成了ZigBee射頻前端、內存和微控制器。它使用I個8位微處理器，具有32/64/128Kb可編程閃存和8Kb的RAM，還包含模/數(shù)轉換器、定時器、AES-128安全協(xié)處理器、看門狗定時器、32KHz晶振的休眠模式定時器、上電復位電路、掉電檢測電路以及21個可編程I/O引腳，輔助電路主要包括復位電路、晶振、天線和必要的阻抗元件設計;所述射頻單元23包括射頻開關、功率放大器和低噪聲放大器;在發(fā)送信息的過程中加入功率放大器，因為功率放大器的發(fā)射功率可達到20多dBm，將會大大提高傳輸距離。同樣接收時加入低噪聲放大器，因為低噪聲放大器的增益可達13db左右，將會提高傳輸信息的可靠性和準確性。所述天線24與CPU單元22的射頻收發(fā)器相匹配，否則此無線數(shù)傳系統(tǒng)的傳輸距離很近。
[0024]本實用新型工作原理:輻射采集模塊I將收集到的輻射劑量信息傳送給ZigBee傳輸模塊2，ZigBee傳輸模塊2將信息傳送給輻射劑量信息監(jiān)控模塊3，輻射劑量信息監(jiān)控模塊3接收并處理信息記錄，并存儲人員信息、輻射累積劑量以及劑量率，若劑量超標，報警模塊4觸發(fā)。
[0025]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種基于ZigBee無線網(wǎng)絡的核輻射電子單兵劑量儀系統(tǒng)，其特征在于:包括輻射采集模塊(l)、ZigBee傳輸模塊(2)、輻射劑量信息監(jiān)控模塊(3)以及報警模塊(4);所述報警模塊(4)與所述輻射劑量信息監(jiān)控模塊(3)線路連接，所述ZigBee傳輸模塊(2)與所述輻射劑量信息監(jiān)控模塊(3)無線連接，所述ZigBee傳輸模塊(2)和所述輻射采集模塊(I)通過串口通信連接;所述輻射劑量信息監(jiān)控模塊(3)用于接收和處理所述ZigBee傳輸模塊(2)傳送的信息，并存儲信息;所述報警模塊(4)用于在危險發(fā)生時發(fā)出報警； 所述輻射采集模塊(I)包括輻射傳感器單元(11 )、主電源單元(12)和單片機單元(13);所述輻射傳感器單元(11)和主電源單元(12)分別通過線路與所述單片機單元(13)連接;所述輻射傳感器單元(11)用于檢測輻射劑量，所述單片機單元(13)控制信息采集和傳送； 所述ZigBee傳輸模塊(2)用于接收和處理輻射采集模塊(I)的信息，并向輻射劑量信息監(jiān)控模塊(3)進行信息傳送，所述ZigBee傳輸模塊(2)包括電路底板(21)、CPU單元(22)、射頻單元(23)、天線(24)、輔助電源單元(25)和電源去耦電路(26)，所述CPU單元(22)、射頻單元(23)、天線(24)、輔助電源單元(25)和電源去耦電路(26)均設置于所述電路底板(21)上；所述射頻單元(23)與所述CPU單元(22)線路連接，所述天線(24)與所述射頻單元(23)線路連接;所述輔助電源單元(25)提供ZigBee傳輸模塊(2)工作所需電能；所述輔助電源單元(25 )與電源去耦電路(26 )連接;所述電路底板(21)還設置有USB轉UART接口、I/0串口及指示燈;所述CHJ單元(22)包括CC2430及其輔助電路;所述射頻單元(23)包括射頻開關、功率放大器和低噪聲放大器;所述天線(24)與CPU單元(22)的射頻收發(fā)器相匹配。2.根據(jù)權利要求1所述基于ZigBee無線網(wǎng)絡的核輻射電子單兵劑量儀系統(tǒng)，其特征在于:所述輻射劑量信息監(jiān)控模塊(3)還可以與手機通信連接。
【文檔編號】G01T1/02GK205665408SQ201620535821
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月3日
【發(fā)明人】陳杰, 程惠華, 雷勇
【申請人】中國人民解放軍南京軍區(qū)福州總醫(yī)院