一种医用放射性垃圾桶的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及医用放射性垃圾存储管理技术领域，尤其涉及对放射性垃圾放射性信息的实时测量、显示以及后续处理的跟踪识别。
【背景技术】
[0002]随着核技术尤其是核医学的发展，放射性治疗因其日趋成熟的技术和对于某些疾病治疗的独特优势，使得其得到越来越广泛的应用。然而，医院里由于放射性药物的使用，每天都会产生放射性的垃圾，如残留或沾污有放射性药物的注射器、棉签、手套等。根据卫生部发布的〈〈医用放射性垃圾的卫生防护管理 >> 规定，这些放射性垃圾必须存放在专门的容器中，待其比活度和表面剂量率达到清洁解控水平后，方可免除对其审管控制，作为普通垃圾处理。
[0003]现有的处理方式是，将这些放射性垃圾放置在铅桶中，存放固定时间，然后交由相关人员当作普通垃圾处理，并没有一套专门的测量装置来对放射性垃圾的比活度和表面剂量率进行测量，以检测其放射性是否以及何时达到免管水平。
【发明内容】
[0004]本发明的要解决的技术问题是提供一种可实时自动测量放射性垃圾比活度和表面剂量率的垃圾桶，使得放射性垃圾处理过程更加规范，符合国家标准，避免对相关从业人员和公众造成危害。
[0005]为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:
一种医用放射性垃圾桶。包括:塑料内桶和铅屏蔽外桶，数据测量模块，数据显示传输模块。其机械结构见附图1。
[0006]所述塑料内桶，用于盛装放射性垃圾；铅屏蔽外桶用于屏蔽放射性垃圾的辐射。
[0007]所述数据测量模块用于对放射性垃圾比活度和表面剂量率的实时测量和换算。包括用于测量放射性垃圾活度的盖革管和用于测量放射性垃圾质量的电阻应变式称重传感器，以及采用自举升压原理设计而成的盖革管高压模块。
[0008]所述数据显示传输模块用于实时显示和传输比活度和剂量率。包括:液晶显示模块、网络传输模块、射频识别模块。
[0009]所述液晶显示模块用于将上述数据测量模块传输的数据实时显示到LCD上，包括一块LCD和单片机，该单片机与数据传输模块单片机采用串行通信方式。
[0010]所述网络传输模块用于实现以太网通信，由单片机控制W5300实现。
[0011]所述射频识别模块，用于将放射性垃圾比活度和表面剂量率写入到射频标签中，以便在后续处理过程中对垃圾相关信息的识别。通过接收显示模块单片机发来的指令执行读写操作。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
此垃圾桶在满足有效屏蔽掉放射性垃圾的放射性基础上，可实时显示放射性垃圾的比活度和表面剂量率，让相关人员能够实时了解桶内放射性垃圾衰变情况，为做何时将放射性垃圾作为普通垃圾处理的决策提供科学依据，使得处理过程更加规范，符合国家规定。
[0013]将测量的数据通过网络上传到数据库中，实现远程监控。可根据国家规定设定比活度和剂量率阈值，当测量所得数据低于阈值时，通过网络告知工作人员及时处理低于设定阈值的垃圾。数据库也可为体状放射源的衰变研宄工作提供数据参考。
[0014]另外，通过射频标签记录放射性核素种类以及转交处理时其比活度和表面剂量率，在必要时读标签随时获取放射性垃圾的信息，便于出库后对放射性垃圾的种类及放射性情况的识别。
【附图说明】
[0015]图1是垃圾桶整体结构图。
[0016]图2是电路测量系统框图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细说明。
[0018]垃圾桶整体结构图如图1，包括:塑料内桶1，铅屏蔽桶2，电线槽3，数据测量模块4，数据显示传输和射频识别模块5。
[0019]塑料内桶和铅屏蔽桶分别用于盛装放射性垃圾和屏蔽放射性。其中，为能有效屏蔽掉放射性，根据可能涉及的核素的γ射线半价层表，取铅屏蔽桶厚度5_。
[0020]电线槽3用于放置数据测量模块和显示及网络传输模块之间的通信线。
[0021]数据测量模块4，包括数据采集部分41和数据处理部分42。详见附图2所示。
[0022]所述数据采集部分41包含:GM管，GM管的高压模块，以及压力传感器。其中盖革管高压通过自举升压原理实现，将5V直流电压升高到380V。压力传感器为基于惠通斯电桥的电阻应变式压力传感器，输出为毫伏量级的直流电平。
[0023]所述数据处理模块42包括:双比较器LM393，A/D转换芯片AD7799，主控芯片MCUlo
[0024]由盖革管输出的脉冲经LM393比较器后，将盖革管输出脉冲转换成数字电平，接入到MCUl的外部中断0，进行脉冲计数，并在MCUl中通过效率刻度和剂量率标定函数将测得的计数率转换为活度和剂量率。其中，效率刻度函数由MCNP5模拟获得，剂量率标定通过标准源实际测量拟合曲线获得。
[0025]AD7799是一种基于Σ — Λ转换技术的24位A/D转换芯片。由压力传感器输出的信号经AD7799的三路差分输入端输入，将电压信号转换成三个字节的数字信号，通过输出端的SPI接口实现与MCUl之间的SPI通信，将转换结果输入到MCUl中，在MCUl中通过刻度函数实现由压力到电信号再到质量信息的转换。
[0026]数据显示传输模块5包括IXD显示模块51，射频识别模块52，网络传输模块53。
[0027]所述IXD显示模块51包括一块128*64像素点的IXD和控制单元MCU2。IXD上采用8*16个像素点显示一个字符，固定显示比活度和剂量率及其单位，数据实时更新。
[0028]MCUl通过与MCU2之间的串行通信将比活度和剂量率数据发送到MCU2中。在MCU2的控制下，将比活度和剂量率数据以每秒一次的刷新频率通过LCD显示出来。
[0029]所述射频识别模块52包括控制单元MCU4和读卡芯片MFRC500以及射频标签。MCU4和MFRC500采用IS014443A通信协议，工作频率13.56MHz。
[0030]在接收到外部电平触发后，MCU2通过与MCU4的通信控制射频阅读器将比活度和剂量率数据写入到射频标签中。
[0031]所述网络传输模块53包括以太网协议芯片W5300，控制单元MCU3和终端PC，采用TCP/IP通信协议。
[0032]MCU2在刷新IXD屏幕数据的同时，通过串口将比活度和剂量率数据发送到MCU3，由MCU3控制W5300实现与终端PC的TCP/IP通信，将数据上传到PC上。
【主权项】
1.一种医用放射性垃圾桶，包括:塑料内桶、铅屏蔽桶、电线槽、数据测量模块、数据显示传输模块，其特征在于:所述塑料内桶用于盛装放射性垃圾；所述铅屏蔽桶用于屏蔽掉垃圾的放射性；所述数据测量模块用于测量放射性垃圾的比活度和表面剂量率；所述数据显示传输模块用于显示和传输比活度和表面剂量率数据。
2.根据权利要求1所述的一种医用放射性垃圾桶，其特征在于:所述塑料桶体为聚乙稀材质，厚度3mm，铅屏蔽桶厚度5mm。
3.根据权利要求1所述的一种医用放射性垃圾桶，其特征在于，所述的数据测量模块包括: 用于实时测量桶内垃圾放射性的盖革管；用于给盖革管提供高压的高压模块；用于测量放射性垃圾质量信息的压力传感器；用于控制数据测量模块实现测量功能并将测得数据传到显示传输模块的单片机。
4.根据权利要求1所述的一种医用放射性垃圾桶，其特征在于，所述数据显示传输模块包括:用于实时显示比活度和表面剂量率数据的显示模块；用于将比活度和表面剂量率数据上传到网络数据库中的网络传输模块；用于记录比活度和表面剂量率数据，以便在垃圾出库处理过程中获取其相关信息的射频识别模块。
5.根据权利要求4所述的显示模块，其特征在于:所述液晶显示模块包括单片机和规格为128*64像素点的LCD。
6.根据权利要求4所述的网络传输模块，其特征在于:所述网络传输模块包括主控单片机和以太网协议芯片W5300，采用TCP/IP通信协议。
7.根据权利要求4所述射频识别模块，其特征在于:所述射频识别模块包括MFRC500射频基站、Mifare One射频卡和控制用单片机，工作频率13.56MHz，使用IS014443A通信协议。
【专利摘要】本发明公开了一种医用放射性垃圾桶，用于解决医院在放射性治疗过程中，使用放射性核素产生的放射性垃圾的安全存储和管理问题。此垃圾桶由塑料内桶、铅屏蔽外桶、数据测量模块、显示模块、网络传输模块以及射频识别模块构成。其中，塑料内桶用于盛装放射性垃圾，铅屏蔽桶用于屏蔽掉垃圾的放射性。通过数据测量模块测量放射性垃圾的比活度和表面剂量率，将测得的数据通过显示模块显示出来，同时通过网络传输模块将数据上传到网络数据库中。射频识别模块用以在放射性垃圾转储或转交处理时，通过射频标签记录放射性垃圾的比活度和表面剂量率信息。整套系统实现了对放射性垃圾的安全存储及其比活度和表面剂量率的自动测量和智能监控。
【IPC分类】B65F1-00, B65F1-14
【公开号】CN104709634
【申请号】CN201510120499
【发明人】周荣, 黄九余, 王玉东
【申请人】四川大学
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月19日