本發(fā)明涉及核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一種門(mén)禁控制裝置，更具體地涉及一種輻射門(mén)禁連鎖的人員流向控制裝置。

背景技術(shù)：

隨著核醫(yī)學(xué)診斷和治療技術(shù)的不斷發(fā)展以及國(guó)家政策的帶動(dòng)，越來(lái)越多的醫(yī)院開(kāi)設(shè)了核醫(yī)學(xué)科，核醫(yī)學(xué)科需要使用放射性核素作為顯像劑或治療藥物，如tc-99m，i-131，f-18等。根據(jù)《gbz120-2006臨床核醫(yī)學(xué)放射衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》，注射或服用了放射性核素藥物的病人的輻射劑量或者規(guī)定距離的吸收劑量率必須達(dá)到安全水平才可解控并按照規(guī)定線路離開(kāi)控制區(qū)或監(jiān)督區(qū)，以避免或減少對(duì)周圍群眾或環(huán)境造成的輻射損害。因此，通常在核醫(yī)學(xué)科采用門(mén)禁系統(tǒng)來(lái)控制和規(guī)劃病人的行動(dòng)區(qū)域或者路線。

目前，核醫(yī)學(xué)科的門(mén)禁系統(tǒng)有兩種形式：普通門(mén)禁和輻射探測(cè)門(mén)禁。

對(duì)于普通門(mén)禁而言，需要專門(mén)有醫(yī)護(hù)人員采用遠(yuǎn)距離線控或刷卡方式解控門(mén)禁，人為引導(dǎo)陪護(hù)人員和使用放射性藥物前后的患者的不同流向，該種形式的門(mén)禁系統(tǒng)需要較高的人員成本和管理成本。

對(duì)于輻射探測(cè)門(mén)禁，需要在病人身上佩戴輻射探測(cè)器，病人需要出行時(shí)向值班人員申請(qǐng)，在病人經(jīng)過(guò)門(mén)禁時(shí)，輻射探測(cè)器將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，醫(yī)護(hù)人員在服務(wù)器上查看病人的輻射情況，若降低到安全水平則遠(yuǎn)程開(kāi)啟門(mén)禁。比如，cn201410139797公開(kāi)的一種用于輻射劑量控制的門(mén)禁系統(tǒng)，包括：電磁鎖、后臺(tái)監(jiān)控中心和至少一個(gè)輻射劑量檢測(cè)器，各輻射劑量檢測(cè)器均與后臺(tái)監(jiān)控中心進(jìn)行無(wú)線通訊，后臺(tái)監(jiān)控中心與電磁鎖電連接；門(mén)禁系統(tǒng)還包括與輻射劑量檢測(cè)器一一對(duì)應(yīng)電連接的無(wú)線發(fā)射器，后臺(tái)監(jiān)控中心包括主機(jī)和與主機(jī)電連接的無(wú)線接收器，各無(wú)線發(fā)射器均與無(wú)線接收器進(jìn)行無(wú)線通訊，主機(jī)通過(guò)導(dǎo)線與電磁鎖電連接。電磁鎖安裝在輻射控制室的門(mén)體上，在控制室中的每個(gè)病人身上均佩戴一個(gè)輻射劑量檢測(cè)器，每個(gè)輻射劑量檢測(cè)器均實(shí)時(shí)檢測(cè)其對(duì)應(yīng)病人身上的輻射劑量，并將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)上傳給后臺(tái)監(jiān)控中心，當(dāng)病人身上的輻射劑量減少至安全標(biāo)準(zhǔn)值之下時(shí)，工作人員通過(guò)后臺(tái)監(jiān)控中心控制電磁鎖斷電，控制室門(mén)體打開(kāi)，病人可離開(kāi)控制室；當(dāng)病人身上的輻射劑量處于安全標(biāo)準(zhǔn)值之上時(shí)，電磁鎖一直通電，控制室門(mén)體關(guān)閉，病人不可離開(kāi)控制室。但是，該種門(mén)禁系統(tǒng)依然需要人工操控門(mén)禁，控制病人的流向，因此未能節(jié)省人工成本，在診療病人較多的核醫(yī)學(xué)科會(huì)投入很大的設(shè)備成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種輻射門(mén)禁連鎖的人員流向控制裝置，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中輻射門(mén)禁需要人工操控且成本較高的問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種輻射門(mén)禁連鎖的人員流向控制裝置，該人員流向控制裝置包括：至少兩個(gè)閃爍體探測(cè)器，閃爍體探測(cè)器分別相對(duì)的安裝于門(mén)的兩側(cè)；紅外線感應(yīng)器；微型控制器，微型控制器與閃爍體探測(cè)器和紅外線感應(yīng)器通信連接，微型控制器接收來(lái)自于閃爍體探測(cè)器的輻射探測(cè)信號(hào)以及來(lái)自于紅外線感應(yīng)器的紅外信號(hào)，微型控制器根據(jù)輻射探測(cè)信號(hào)和紅外信號(hào)生成門(mén)禁控制信號(hào)；以及門(mén)禁鎖，門(mén)禁鎖與微型控制器連接并接收來(lái)自于微型控制器的門(mén)禁控制信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該人員流向控制裝置還包括控制臺(tái)，控制臺(tái)與微型控制器通信連接，控制臺(tái)接收微型控制器產(chǎn)生的門(mén)禁控制信號(hào)以及輻射探測(cè)信號(hào)，控制臺(tái)向微型控制器發(fā)送人工干預(yù)指令。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，微型控制器可通過(guò)zigbee、wifi、rs-485/rs232、以太網(wǎng)中的一種將門(mén)禁控制信號(hào)和輻射探測(cè)信號(hào)發(fā)送至控制臺(tái)的服務(wù)器以進(jìn)行顯示。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，該人員流向控制裝置還包括門(mén)禁控制器，門(mén)禁控制器與微型控制器和門(mén)禁鎖通信連接，門(mén)禁控制器接收門(mén)禁控制信號(hào)并向門(mén)禁鎖發(fā)送工作信號(hào)。

閃爍體探測(cè)器安裝在距離地面1.5m高的位置。

閃爍體探測(cè)器采用閃爍晶體制作，閃爍晶體包括nai，bgo、csi等。

閃爍體探測(cè)器的靈敏度是同體積的蓋革計(jì)數(shù)管的20倍以上。

閃爍晶體的靈敏度為對(duì)于cs-137不低于40cps/μgy/h。

微型控制器的傳輸支持串行接口rs-485、rs-232、通用異步收發(fā)傳輸器、以太網(wǎng)以及cmos/ttl邏輯控制電平數(shù)據(jù)。

門(mén)禁鎖包括電磁鎖和機(jī)械鎖。

本發(fā)明提供的輻射門(mén)禁連鎖的人員流向控制裝置，病人無(wú)需佩戴額外的輻射探測(cè)設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)吸收劑量率的監(jiān)測(cè)和門(mén)禁連鎖，方便實(shí)用；通過(guò)微型控制器進(jìn)行控制，無(wú)需工作人員現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程控制門(mén)禁的開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)病人流向控制；采用雙閃爍體探測(cè)器提高了門(mén)禁的可靠性，降低了誤觸發(fā)率；使用紅外線感應(yīng)器監(jiān)測(cè)病人通過(guò)，免除工作人員主動(dòng)監(jiān)控控制門(mén)禁的啟動(dòng)，降低了成本。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的輻射門(mén)禁連鎖的人員流向控制裝置的連接示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的輻射門(mén)禁連鎖的人員流向控制裝置的閃爍體探測(cè)器的安置示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的輻射門(mén)禁連鎖的人員流向控制裝置的單側(cè)觸發(fā)的工作示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的輻射門(mén)禁連鎖的人員流向控制裝置的雙側(cè)觸發(fā)的工作示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的輻射門(mén)禁連鎖的人員流向控制裝置的正常狀態(tài)的工作示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解，以下實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而非用于限制本發(fā)明的范圍。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的輻射門(mén)禁連鎖的人員流向控制裝置的連接示意圖，由圖1可知，本發(fā)明提供的輻射門(mén)禁連鎖的人員流向控制裝置包括：至少兩個(gè)閃爍體探測(cè)器10、紅外線感應(yīng)器20、微型控制器30、控制臺(tái)40、門(mén)禁控制器50和門(mén)禁鎖60，其中，至少兩個(gè)閃爍體探測(cè)器10分別相對(duì)的安裝于門(mén)的兩側(cè)，閃爍體探測(cè)器10和紅外線感應(yīng)器20分別與微型控制器30通信連接，閃爍體探測(cè)器10向微型控制器30傳遞輻射探測(cè)信號(hào)，紅外線感應(yīng)器20向微型控制器30傳遞紅外信號(hào)；微型控制器30還分別與控制臺(tái)40和門(mén)禁控制器50通信連接，微型控制器30接收來(lái)自于閃爍體探測(cè)器10的輻射探測(cè)信號(hào)和來(lái)自紅外線感應(yīng)器20的紅外信號(hào)并生成門(mén)禁控制信號(hào)，微型控制器30向控制臺(tái)40和門(mén)禁控制器50傳遞該門(mén)禁控制信號(hào)；控制臺(tái)40接收該門(mén)禁控制信號(hào)以及輻射探測(cè)信號(hào)并在控制臺(tái)的服務(wù)器上統(tǒng)一顯示，控制臺(tái)40還可以根據(jù)需要向微型控制器30發(fā)送人工干預(yù)指令；門(mén)禁控制器50接收該門(mén)禁控制信號(hào)并向門(mén)禁鎖60發(fā)送工作信號(hào)以控制門(mén)禁鎖60的工作；門(mén)禁鎖60根據(jù)接收到的工作信號(hào)打開(kāi)或關(guān)閉門(mén)。

圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的輻射門(mén)禁連鎖的人員流向控制裝置的閃爍體探測(cè)器10的安置示意圖，由圖2可知，閃爍體探測(cè)器10包括第一閃爍體探測(cè)器11和第二閃爍體探測(cè)器12，第一閃爍體探測(cè)器11和第二閃爍體探測(cè)器12分別相對(duì)的安裝在門(mén)的兩側(cè)。優(yōu)選的，閃爍體探測(cè)器10安裝在距離地面1.5m高的位置，該位置對(duì)應(yīng)大部分人的軀干位置，從而能夠更方便的探測(cè)到輻射源。閃爍體探測(cè)器10采用閃爍晶體制作，包括常用的閃爍晶體，如nai，bgo、csi等。閃爍體探測(cè)器10的靈敏度是同體積的蓋革計(jì)數(shù)管的20倍以上，例如本發(fā)明采用的閃爍晶體的靈敏度為對(duì)于cs-137不低于40cps/μgy/h，從而保證閃爍體探測(cè)器10對(duì)于醫(yī)療使用活度的f-18、i-131、tc-99m等核素有快速的響應(yīng)。

兩個(gè)閃爍體探測(cè)器10的測(cè)量值和距離放射源的距離成反比，該放射源為已使用過(guò)放射性藥物的病人或者任何攜帶放射性的其他人員。常見(jiàn)情況是放射源從門(mén)中央經(jīng)過(guò)時(shí)，如圖2中的箭頭方向，兩個(gè)閃爍體探測(cè)器10同時(shí)測(cè)量到放射源通過(guò)，以放射源剛好處于門(mén)中央的狀態(tài)作為門(mén)禁是否解控的吸收劑量率閾值的合理評(píng)估。該吸收劑量率以下面的公式表示：

k＝(a/r²)*γ

其中，k是吸收劑量率，a是放射源活度，r是放射源和閃爍體探測(cè)器之間的距離，γ是比釋動(dòng)能常數(shù)。

閃爍體探測(cè)器10連續(xù)不斷的向微型控制器30傳遞輻射探測(cè)信號(hào)，第一閃爍體探測(cè)器11和第二閃爍體探測(cè)器12同時(shí)進(jìn)行輻射測(cè)量且同時(shí)向微型控制器30傳遞輻射探測(cè)信號(hào)，該輻射探測(cè)信號(hào)為吸收劑量率。微型控制器30接收該輻射探測(cè)器信號(hào)后，根據(jù)自身預(yù)設(shè)的吸收劑量率閾值進(jìn)行比較，其中，當(dāng)任意一個(gè)閃爍體探測(cè)器10發(fā)送的吸收劑量率的測(cè)量值超過(guò)吸收劑量率閾值時(shí)，微型控制器30產(chǎn)生第一禁用信號(hào)，其他情況下產(chǎn)生第一使能信號(hào)。

圖3-圖5分別是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的輻射門(mén)禁連鎖的人員流向控制裝置的單側(cè)觸發(fā)、雙側(cè)觸發(fā)和正常狀態(tài)的工作示意圖。結(jié)合圖2可知，當(dāng)帶有射源的病人經(jīng)過(guò)門(mén)禁時(shí)，例如圖3中所示，帶有射源的病人靠近第二閃爍體探測(cè)器12經(jīng)過(guò)門(mén)禁時(shí)，第二閃爍體探測(cè)器12探測(cè)到吸收劑量率超過(guò)設(shè)定的閾值，此時(shí)，微型控制器30產(chǎn)生第一禁用信號(hào)，此時(shí)為單側(cè)觸發(fā)情況。結(jié)合圖2和圖4所示，當(dāng)帶有射源的病人從門(mén)正中央通過(guò)時(shí)，第一閃爍體探測(cè)器11和第二閃爍體探測(cè)器12同時(shí)探測(cè)到吸收劑量率超過(guò)設(shè)定的閾值，此時(shí)，微型控制器30產(chǎn)生第一禁用信號(hào)，此時(shí)為雙側(cè)觸發(fā)情況。結(jié)合圖2和圖5所示，當(dāng)無(wú)人通過(guò)門(mén)禁或者不帶射源的病人通過(guò)門(mén)禁時(shí)，第一閃爍體探測(cè)器11和第二閃爍體探測(cè)器12均探測(cè)不到超過(guò)設(shè)定閾值的輻射探測(cè)信號(hào)，微型控制器30產(chǎn)生第一使能信號(hào)，此時(shí)為正常情況。兩個(gè)閃爍體探測(cè)器10同時(shí)進(jìn)行輻射探測(cè)，有效的避免了帶有放射源的病人靠近門(mén)的一側(cè)通過(guò)時(shí)，閃爍體探測(cè)器距離放射源過(guò)遠(yuǎn)而無(wú)法準(zhǔn)確探測(cè)的問(wèn)題。

紅外線感應(yīng)器20安裝在門(mén)框的上方從而探測(cè)并控制雙向的人流。紅外線感應(yīng)器20向微型控制器30發(fā)送紅外信號(hào)。微型控制器30接收到該紅外信號(hào)后進(jìn)行判斷，其中，當(dāng)有人經(jīng)過(guò)門(mén)時(shí)觸發(fā)紅外線感應(yīng)器20，紅外線感應(yīng)器20向微型控制器30發(fā)送的為第二使能信號(hào)，其他情況下紅外線感應(yīng)器20向微型控制器30發(fā)送的為第二禁用信號(hào)。紅外線感應(yīng)器20安裝在門(mén)框的內(nèi)外兩側(cè)，可以掃描到門(mén)內(nèi)外雙向是否有人經(jīng)過(guò)。

本發(fā)明中，閃爍體探測(cè)器10和紅外線感應(yīng)器20分別實(shí)現(xiàn)輻射的劑量當(dāng)量率測(cè)量和人是否通過(guò)的測(cè)量。微型控制器30一方面實(shí)現(xiàn)輻射探測(cè)信號(hào)和紅外信號(hào)的處理，即微型控制器30根據(jù)獲取到的閃爍體探測(cè)器10發(fā)來(lái)的吸收劑量率數(shù)據(jù)，和預(yù)設(shè)的吸收劑量率閾值進(jìn)行比較，同時(shí)獲取紅外線感應(yīng)器20的紅外信號(hào)，分析是否有人處于門(mén)禁區(qū)域內(nèi)；微型控制器30另一方面協(xié)調(diào)閃爍體探測(cè)器10與控制臺(tái)40的服務(wù)器的數(shù)據(jù)通訊，即微型控制器30向控制臺(tái)40發(fā)送閃爍體探測(cè)器10測(cè)量到的吸收劑量率數(shù)據(jù)，從而在控制臺(tái)40的服務(wù)器上進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。

微型控制器30根據(jù)產(chǎn)生的第一禁用信號(hào)、第一使能信號(hào)以及第二禁用信號(hào)和第二使能信號(hào)進(jìn)行綜合判斷，當(dāng)且僅當(dāng)微型控制器30產(chǎn)生第二使能信號(hào)和第一使能信號(hào)的時(shí)候，微型控制器30向門(mén)禁控制器50發(fā)送門(mén)禁控制信號(hào)以開(kāi)啟門(mén)禁鎖60，病人可以通過(guò)；其他情況下關(guān)閉門(mén)禁鎖，禁止通過(guò)。為了更清楚的進(jìn)行說(shuō)明，下面一一列舉遇到的四種情況：

第一種情況：當(dāng)有人經(jīng)過(guò)時(shí)，紅外線感應(yīng)器20探測(cè)到紅外信號(hào)并發(fā)送至微型控制器30，微型控制器30產(chǎn)生第二使能信號(hào)；閃爍體探測(cè)器10將探測(cè)到的輻射探測(cè)信號(hào)發(fā)送至微型控制器30，當(dāng)該人的吸收劑量率超過(guò)閾值時(shí)，微型控制器產(chǎn)生第一禁用信號(hào)，此時(shí)，由于微型控制器30同時(shí)產(chǎn)生了第二使能信號(hào)和第一禁用信號(hào)，微型控制器30不向門(mén)禁控制器50發(fā)送門(mén)禁控制信號(hào)，門(mén)禁鎖60不能打開(kāi)，門(mén)禁處于關(guān)閉狀態(tài)；

第二種情況：當(dāng)無(wú)人經(jīng)過(guò)時(shí)，紅外線感應(yīng)器20探測(cè)到紅外信號(hào)并發(fā)送至微型控制器30，微型控制器30產(chǎn)生第二禁用信號(hào)；由于無(wú)放射源經(jīng)過(guò)，微型控制器30產(chǎn)生第一使能信號(hào)，此時(shí)，由于微型控制器30同時(shí)產(chǎn)生了第二禁用信號(hào)和第一使能信號(hào)，微型控制器30不向門(mén)禁控制器50發(fā)送門(mén)禁控制信號(hào)，門(mén)禁鎖60不能打開(kāi)，門(mén)禁處于關(guān)閉狀態(tài)；

第三種情況：當(dāng)有人經(jīng)過(guò)時(shí)，紅外線感應(yīng)器20探測(cè)到紅外信號(hào)并發(fā)送至微型控制器30，微型控制器30產(chǎn)生第二使能信號(hào)；閃爍體探測(cè)器10將探測(cè)到的輻射探測(cè)信號(hào)發(fā)送至微型控制器30，當(dāng)該人的吸收劑量率低于閾值時(shí)，微型控制器產(chǎn)生第一使能信號(hào)，此時(shí)，由于微型控制器30同時(shí)產(chǎn)生了第一使能信號(hào)和第二使能信號(hào)，微型控制器30向門(mén)禁控制器50發(fā)送門(mén)禁控制信號(hào)，門(mén)禁鎖60打開(kāi)，門(mén)禁處于開(kāi)啟狀態(tài)，輻射安全的人員可以通過(guò)；

第四種情況；當(dāng)無(wú)人經(jīng)過(guò)時(shí)，紅外線感應(yīng)器20探測(cè)到紅外信號(hào)并發(fā)送至微型控制器30，微型控制器30產(chǎn)生第二禁用信號(hào)；此時(shí)，若閃爍體探測(cè)器探測(cè)到的吸收劑量率仍超過(guò)閾值，比如核垃圾污染等，微型控制器30產(chǎn)生第一禁用信號(hào)，此時(shí)，由于微型控制器30同時(shí)產(chǎn)生了第一禁用信號(hào)和第二禁用信號(hào)，微型控制器30不向門(mén)禁控制器50發(fā)送門(mén)禁控制信號(hào)，門(mén)禁鎖60不能打開(kāi)，門(mén)禁處于關(guān)閉狀態(tài)。

本發(fā)明中的微型控制器30的傳輸支持串行接口rs-485、rs-232、通用異步收發(fā)傳輸器(uart)、以太網(wǎng)等通訊信號(hào)，也支持cmos/ttl邏輯控制電平數(shù)據(jù)，可適用于各類門(mén)禁系統(tǒng)。微型控制器30還可以通過(guò)zigbee、wifi等無(wú)線通訊或rs-485/rs232、以太網(wǎng)將閃爍體探測(cè)器和門(mén)禁控制信號(hào)等發(fā)送至控制臺(tái)的服務(wù)器，在服務(wù)器上統(tǒng)一進(jìn)行顯示，工作人員可以通過(guò)服務(wù)器方便觀察管理整個(gè)區(qū)域的病人流向。

本發(fā)明中的門(mén)禁鎖包括電磁鎖、機(jī)械鎖等所有控制門(mén)禁的機(jī)械裝置。

本發(fā)明提供的輻射門(mén)禁連鎖的人員流向控制裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

第一，病人無(wú)需佩戴額外的輻射探測(cè)設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)吸收劑量率的監(jiān)測(cè)和門(mén)禁連鎖，方便實(shí)用；

第二，通過(guò)微型控制器進(jìn)行控制，無(wú)需工作人員現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程控制門(mén)禁的開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)病人流向控制；

第三，采用雙閃爍體探測(cè)器提高了門(mén)禁的可靠性，降低了誤觸發(fā)率；采用高靈敏固定式的閃爍體探測(cè)器，響應(yīng)速度要較同尺寸蓋格計(jì)數(shù)管等探測(cè)器快90％以上；

第四，使用紅外線感應(yīng)器監(jiān)測(cè)病人通過(guò)，免除工作人員主動(dòng)監(jiān)控控制門(mén)禁的啟動(dòng)；

第五，微型控制器可同時(shí)輸出rs-232/rs-485、uart、以太網(wǎng)、cmom/ttl等邏輯控制信號(hào)，作為門(mén)禁控制器的輸入，可兼容多種門(mén)禁和門(mén)鎖，適應(yīng)性強(qiáng)。

以上所述的，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的上述實(shí)施例還可以做出各種變化。即凡是依據(jù)本發(fā)明申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單、等效變化與修飾，皆落入本發(fā)明專利的權(quán)利要求保護(hù)范圍。本發(fā)明未詳盡描述的均為常規(guī)技術(shù)內(nèi)容。