專(zhuān)利名稱(chēng)：一種放射源防盜報(bào)警手持機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型信息檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種包含輻射劑量檢測(cè)、RFID電子標(biāo)簽信息讀取、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)上傳等功能的放射源防盜報(bào)警手持機(jī)。
背景技術(shù)：
放射源在科學(xué)、工農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)中有重要應(yīng)用，一般集中在醫(yī)院放射科、科研機(jī)構(gòu) (高?；蚩蒲性囼?yàn)室、原子能研究院)、工業(yè)企業(yè)(造紙廠、冶煉廠、金屬?gòu)S、電力企業(yè))、農(nóng)科院所(育種基地)等單位。但放射源發(fā)射出來(lái)的射線(xiàn)具有一定的能量，它可以破壞細(xì)胞組織，重則死亡，輕則傷人肌體。上個(gè)世紀(jì)70 80年代，平均一年就有45起放射性事故。 根據(jù)衛(wèi)生部的統(tǒng)計(jì)，中國(guó)大陸從1988年至1998年共發(fā)生放射性事故332起，受照射總?cè)藬?shù) 966人。其中，放射源丟失事故約占八成，丟失放射源584枚，有256枚未能找回。近年來(lái)， 環(huán)保部門(mén)對(duì)放射源加強(qiáng)了管理，但放射源事故仍然較多。因此加強(qiáng)對(duì)放射源的監(jiān)測(cè)監(jiān)管成了環(huán)保部門(mén)的一個(gè)重要課題。目前，放射源管理方案中代表性成果如下1、發(fā)明專(zhuān)利“放射源遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法”(申請(qǐng)?zhí)?00710067854. 1)提出利用無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)感知放射源及其環(huán)境的溫濕度信息，并通過(guò)公共通訊網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳遞到管理控制中心。2、發(fā)明專(zhuān)利“一種對(duì)放射源自動(dòng)監(jiān)管及實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法和系統(tǒng)”(申請(qǐng)?zhí)?200810056795. 2)提出在放射源上安裝包含GPS和CDMA的定位終端，判斷放射源的位置是否在許可范圍內(nèi)。3、發(fā)明專(zhuān)利“放射源報(bào)警、定位、跟蹤系統(tǒng)裝置”(申請(qǐng)?zhí)?00910067524. 1)提出在放射源上安裝包含GSM移動(dòng)模塊、GPS模塊及RFID模塊等的跟蹤器，當(dāng)跟蹤器離開(kāi)一定范圍時(shí)通過(guò)GSM發(fā)出報(bào)警信號(hào)。4、實(shí)用新型專(zhuān)利“放射源監(jiān)控管理平臺(tái)”(申請(qǐng)?zhí)?200920110319. 4)提出通過(guò)把視頻監(jiān)控和定位監(jiān)控、輻射劑量監(jiān)控結(jié)合的方法，對(duì)放射源進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。5、發(fā)明專(zhuān)利“一種放射源監(jiān)控系統(tǒng)”(申請(qǐng)?zhí)?201010200429. 7)提出了放射源監(jiān)控系統(tǒng)在使用外部交流電網(wǎng)作為電源時(shí)，還需要進(jìn)行交流斷電檢測(cè)及斷電報(bào)警。上述有益探索的技術(shù)路線(xiàn)是正確的，但存在一定局限，需要作進(jìn)一步改進(jìn)。首先， 這些系統(tǒng)都以遠(yuǎn)程監(jiān)控為主，缺乏現(xiàn)場(chǎng)巡檢功能。而現(xiàn)場(chǎng)巡檢是企業(yè)和環(huán)保部門(mén)對(duì)放射源管理的重要一環(huán)，定期巡檢是對(duì)放射源監(jiān)管能力的體現(xiàn)。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)管理人員或環(huán)保局檢查人員需要對(duì)該現(xiàn)場(chǎng)放射源進(jìn)行確認(rèn)時(shí)，這些系統(tǒng)都比較無(wú)力。其次，受工作現(xiàn)場(chǎng)布線(xiàn)環(huán)境的限制，大多數(shù)系統(tǒng)的探測(cè)器都采用無(wú)線(xiàn)的方式布置在放射源上，但探測(cè)器體積較大，與放射源緊密安裝有困難，并且缺乏探測(cè)器和放射源分離時(shí)的報(bào)警，可能出現(xiàn)漏報(bào)，存在安全隱患。 本放射源防盜報(bào)警手持機(jī)配套使用的RFID有源電子標(biāo)簽體積小，并具有防撕揭功能，一旦把標(biāo)簽從放射源上撕下，手持機(jī)就會(huì)收到報(bào)警信號(hào)。最后，雖然一些系統(tǒng)具有輻射劑量檢測(cè)功能，但都安裝在固定位置，無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境輻射劑量移動(dòng)檢測(cè)的需要。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種放射源防盜報(bào)警手持機(jī)。該手持機(jī)滿(mǎn)足對(duì)放射源現(xiàn)場(chǎng)巡檢和工作環(huán)境輻射劑量檢測(cè)的需要，具有標(biāo)簽被撕下報(bào)警的功能；既能夠獨(dú)立工作，也可以通過(guò)手持機(jī)的GPRS功能進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳，與放射源監(jiān)控管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)接。本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為一種放射源防盜報(bào)警手持機(jī)包括電源模塊、輻射劑量檢測(cè)模塊、電子標(biāo)簽讀取模塊、主控模塊和MTK手機(jī)模塊。其中主控模塊與MTK手機(jī)模塊通過(guò)異步串行接口連接，主控模塊與電子標(biāo)簽讀取模塊通過(guò)SPI接口連接；輻射劑量檢測(cè)模塊得到的脈沖信號(hào)通過(guò)主控模塊計(jì)數(shù)，計(jì)算出輻射劑量值。所述的電源模塊包括鋰電池、高壓模塊、3. 3V穩(wěn)壓?jiǎn)卧?。鋰電池采?. 7V、700mAh 的手機(jī)電池，高壓模塊采用HS956高壓電源，3. 3V穩(wěn)壓?jiǎn)卧捎肕IC5201芯片。鋰電池直接給MTK手機(jī)模塊供電；鋰電池通過(guò)高壓模塊得到500V直流電壓，用于G-M計(jì)數(shù)管(型號(hào) J705 γ β )供電；鋰電池通過(guò)3. 3V穩(wěn)壓?jiǎn)卧?，用于電子?biāo)簽讀取模塊、主控模塊供電。所述的輻射劑量檢測(cè)模塊主要由G-M計(jì)數(shù)管、三極管、光電耦合器、ΝΕ555芯片及其外圍電路組成。采用型號(hào)為J705 Y β的G-M計(jì)數(shù)管，該管總長(zhǎng)28mm，外徑為5mm，適合手持機(jī)的輻射檢測(cè)。把電源模塊得到的500V直流電壓加載到與電阻相連的G-M計(jì)數(shù)管上，得到脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)通過(guò)三極管、施密特觸發(fā)器(NE555定時(shí)器構(gòu)成)、光電耦合器得到可用于主控模塊計(jì)數(shù)的矩形脈沖信號(hào)。所述的電子標(biāo)簽讀取模塊由I1RF24L01芯片及其外圍芯片組成。工作頻率為 2. 4GHz，天線(xiàn)通過(guò)SMA頭外接。通過(guò)SPI接口與主控模塊相連接，由主控模塊控制它的工作狀態(tài)。所述的主控模塊采用MSP430F149芯片，該主控模塊主要用于同MTK手機(jī)模塊和電子標(biāo)簽讀取模塊的通信，以及輻射劑量檢測(cè)。當(dāng)主控模塊得到標(biāo)簽讀取命令時(shí)，控制電子標(biāo)簽讀取模塊工作，并把讀到的標(biāo)簽信息發(fā)送給MTK手機(jī)模塊。當(dāng)主控模塊得到輻射劑量檢測(cè)命令時(shí)，通過(guò)對(duì)輻射劑量檢測(cè)模塊所提供的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到輻射劑量值，并把該值發(fā)送給MTK手機(jī)模塊。所述的MTK手機(jī)模塊使用HUAYU旋風(fēng)001手機(jī)開(kāi)發(fā)模塊，它是一款基于MT6225手機(jī)平臺(tái)開(kāi)發(fā)的核心模塊，該模塊包含2. Sinch觸摸彩色TFT LCM,支持GPRS無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸， 具有128個(gè)外接引腳，支持JAVA語(yǔ)言開(kāi)發(fā)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有有益效果1)該放射源防盜報(bào)警手機(jī)小巧實(shí)用， 顯示方便，具有可移動(dòng)的特點(diǎn)，方便對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境輻射劑量檢測(cè)；2)滿(mǎn)足了對(duì)放射源進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)巡檢的需求；3 )配套使用的電子標(biāo)簽體積小巧，適合與放射源一體化安裝，并具有防止標(biāo)簽與放射源分離的功能；4)系統(tǒng)開(kāi)放性好，既可獨(dú)立使用，又可與放射源監(jiān)控管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)接。


圖1是放射源防盜報(bào)警手持機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是主控模塊與MTK手機(jī)模塊、電子標(biāo)簽讀取模塊之間連接的電路圖；[0022]圖3是的輻射劑量檢測(cè)模塊電路圖；圖4是放射源防盜報(bào)警手持機(jī)的軟件流程圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型描述清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方法做詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，一種放射源防盜報(bào)警手持機(jī)包括電源模塊、輻射劑量檢測(cè)模塊、電子標(biāo)簽讀取模塊、主控模塊、MTK手機(jī)模塊。用戶(hù)通過(guò)MTK手機(jī)模塊上的按鍵控制放射源防盜報(bào)警手持機(jī)工作，當(dāng)需要測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)輻射劑量值時(shí)，MTK手機(jī)模塊向主控模塊發(fā)送輻射劑量檢測(cè)命令，主控模塊通過(guò)定時(shí)計(jì)數(shù)的方法，計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)輻射劑量值，并把計(jì)算得到的劑量值向 MTK手機(jī)模塊發(fā)送，通過(guò)液晶屏顯示。當(dāng)需要讀取電子標(biāo)簽信息時(shí)，MTK手機(jī)模塊向主控模塊發(fā)送標(biāo)簽讀取命令，主控模塊控制電子標(biāo)簽讀取模塊工作，讀取標(biāo)簽信息，標(biāo)簽信息包含與對(duì)應(yīng)放射源綁定的編號(hào)、標(biāo)簽與放射源的狀態(tài)(放射源是否在位以及標(biāo)簽是否從放射源上被人為撕下)。主控模塊把讀取的標(biāo)簽信息向MTK手機(jī)模塊發(fā)送。如果對(duì)放射源進(jìn)行巡檢，則讀取的標(biāo)簽信息需要與保存在手持機(jī)內(nèi)的信息進(jìn)行比較，判斷放射源是否被盜和標(biāo)簽是否被撕下。如圖2所示，主控模塊采用MSP430F149芯片，電子標(biāo)簽讀取模塊采用nRF24L01 芯片。電子標(biāo)簽讀取模塊與主控模塊通過(guò)SPI接口連接，MSP430F149芯片的P3. 3管腳與 nRF24L01芯片的SCK管腳相連接，MSP430F149芯片的P3. 2管腳與nRF24L01芯片的MOSI管腳相連接，MSP430F149芯片的P3. 1管腳與nRF24L01芯片的MISO管腳相連接，MSP430F149 芯片的P2. 7管腳與nRF24L01芯片的IRQ管腳相連接，MSP430F149芯片的P2. 5管腳與 nRF24L01芯片的CE管腳相連接，MSP430F149芯片的P2. 4管腳與nRF24L01芯片的CSN管腳相連接，主控模塊的SPI接口由I/O 口模擬得到；MTK手機(jī)模塊與主控模塊通過(guò)異步串行接口連接，手機(jī)開(kāi)發(fā)模塊外接引腳中的UTXDl (右30引腳)與MSP430F149芯片的URXDl (引腳35)相連接，手機(jī)開(kāi)發(fā)模塊外接引腳中的URXDl (右31引腳)與MSP430F149芯片的UTXDl (引腳34)相連接。當(dāng)主控模塊得到由MTK手機(jī)模塊發(fā)出的讀標(biāo)簽指令時(shí)，通過(guò)SPI接口控制nRF24L01芯片工作，并通過(guò)該接口獲取nRF24L01芯片讀取的標(biāo)簽信息，最后把該信息向 MTK手機(jī)模塊傳輸。如圖3所示，放射源防盜報(bào)警手持機(jī)的輻射劑量檢測(cè)模塊主要由G-M計(jì)數(shù)管、三極管、光電耦合器、NE555芯片及其外圍電路組成。G-M計(jì)數(shù)管產(chǎn)生的脈沖信號(hào)通過(guò)三極管輸入由NE555芯片構(gòu)成的施密特觸發(fā)器，得到矩形脈沖，該脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)光電耦合器接入到 MSP430F149芯片的TBCLK管腳(引腳43)。如圖4所示，放射源防盜報(bào)警手持機(jī)的軟件采用JAVA程序語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，主要包括輻射檢測(cè)、下載數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)上傳、放射源錄入、巡檢等五部分。其中輻射檢測(cè)功能主要是檢測(cè)手持機(jī)所在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的輻射劑量值，并把該數(shù)值顯示在屏幕上；其中下載數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)上傳主要用于系統(tǒng)集成時(shí)，當(dāng)放射源防盜報(bào)警手持機(jī)與某個(gè)特定放射源監(jiān)控管理平臺(tái)進(jìn)行集成時(shí)， 根據(jù)系統(tǒng)需要把現(xiàn)場(chǎng)放射源信息進(jìn)行下載，以及把平臺(tái)所需的數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳；其中放射源錄入主要用于掃描現(xiàn)場(chǎng)所有放射源的信息，并把該信息進(jìn)行存儲(chǔ)，該信息作為現(xiàn)場(chǎng)放射源的初始信息，供現(xiàn)場(chǎng)巡檢使用；其中巡檢功能主要用于現(xiàn)場(chǎng)放射源的巡檢，把讀到的標(biāo)簽信息與手持機(jī)保存的初始信息進(jìn)行比較，判斷放射源是否被盜和標(biāo)簽是否被撕下，所得結(jié)果在手持機(jī)液晶屏幕進(jìn)行顯示。[0030] 上述具體實(shí)施方式
以較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了說(shuō)明，但這只是為了便于理解而舉的一個(gè)形象化的實(shí)例，不應(yīng)被視為是對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制。同樣，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其較佳實(shí)施例的描述，可以做出各種可能的等同改變或替換，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1. 一種放射源防盜報(bào)警手持機(jī)，包括電源模塊、輻射劑量檢測(cè)模塊、電子標(biāo)簽讀取模塊、主控模塊和MTK手機(jī)模塊，其特征在于主控模塊與MTK手機(jī)模塊通過(guò)異步串行接口連接，主控模塊與電子標(biāo)簽讀取模塊通過(guò)SPI接口連接；輻射劑量檢測(cè)模塊得到的脈沖信號(hào)通過(guò)主控模塊計(jì)數(shù)，計(jì)算出輻射劑量值；所述的電源模塊包括鋰電池、高壓模塊和3. 3V穩(wěn)壓?jiǎn)卧?；鋰電池采?. 7V、700mAh的手機(jī)電池，高壓模塊采用HS956高壓電源，3. 3V穩(wěn)壓?jiǎn)卧捎肕IC5201芯片；鋰電池直接給 MTK手機(jī)模塊供電，鋰電池通過(guò)高壓模塊得到500V直流電壓，用于G-M計(jì)數(shù)管供電，鋰電池通過(guò)3. 3V穩(wěn)壓?jiǎn)卧螅糜陔娮訕?biāo)簽讀取模塊與主控模塊供電；所述的輻射劑量檢測(cè)模塊包括G-M計(jì)數(shù)管、三極管、光電耦合器、NE555芯片；采用型號(hào)為J705 Y β的G-M計(jì)數(shù)管，該管總長(zhǎng)28mm，外徑為5mm;把電源模塊得到的500V直流電壓加載到與電阻相連的G-M計(jì)數(shù)管上，得到脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)通過(guò)三極管、施密特觸發(fā)器、 光電耦合器得到可用于主控模塊計(jì)數(shù)的矩形脈沖信號(hào)；所述的施密特觸發(fā)器由NE555芯片構(gòu)成；所述的電子標(biāo)簽讀取模塊由riRF24L01芯片及其外圍芯片組成；工作頻率為2. 4GHz，天線(xiàn)通過(guò)SMA頭外接；電子標(biāo)簽讀取模塊通過(guò)SPI接口與主控模塊相連接，由主控模塊控制它的工作狀態(tài)；所述的主控模塊采用MSP430F149芯片，該主控模塊用于同MTK手機(jī)模塊和電子標(biāo)簽讀取模塊的通信，以及輻射劑量檢測(cè)；當(dāng)主控模塊得到標(biāo)簽讀取命令時(shí)，控制電子標(biāo)簽讀取模塊工作，并把讀到的標(biāo)簽信息發(fā)送給MTK手機(jī)模塊；當(dāng)主控模塊得到輻射劑量檢測(cè)命令時(shí)， 通過(guò)對(duì)輻射劑量檢測(cè)模塊所提供的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到輻射劑量值，并把該值發(fā)送給 MTK手機(jī)模塊；所述的MTK手機(jī)模塊使用HUAYU旋風(fēng)001手機(jī)開(kāi)發(fā)模塊。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種放射源防盜報(bào)警手持機(jī)。現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都以遠(yuǎn)程監(jiān)控為主，缺乏現(xiàn)場(chǎng)巡檢功能。本實(shí)用新型包括電源模塊、輻射劑量檢測(cè)模塊、電子標(biāo)簽讀取模塊、主控模塊和MTK手機(jī)模塊。其中主控模塊與MTK手機(jī)模塊通過(guò)異步串行接口連接，主控模塊與電子標(biāo)簽讀取模塊通過(guò)SPI接口連接；輻射劑量檢測(cè)模塊得到的脈沖信號(hào)通過(guò)主控模塊計(jì)數(shù)，計(jì)算出輻射劑量值。該放射源防盜報(bào)警手機(jī)小巧實(shí)用，顯示方便，具有可移動(dòng)的特點(diǎn)，方便對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境輻射劑量檢測(cè)。
文檔編號(hào)H04M1/725GK202261482SQ20112026307
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者周洪亮, 張宏建, 張勝, 翁國(guó)杰, 黃濤 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)