一种X射线安全防护预警联动装置的制作方法

本实用新型涉及射线安全防护装置领域，具体涉及一种x射线安全防护预警联动装置。

背景技术：

x射线检测技术，是指利用x光能穿透可见光不能穿透的物质的特性，根据材料厚度不同对x射线吸收程度的差异，发现缺陷的一种无损检测方法。因其对被检工件无特殊要求，检测结果显示直观且可以长期保存，被广泛应用。但是正因为其优异的穿透性，安全防护尤其是野外作业的安全防护尤为重要且具备难度。因为x射线照射生物体时，与机体细胞、组织、体液等物质相互作用，引起物质的原子或分子电离，因而可以直接破坏机体内某些大分子结构，如使蛋白分子链断裂、核糖核酸或脱氧核糖核酸的断裂、破坏一些对物质代谢有重要意义的酶等，甚至可直接损伤细胞结构。

现有的x射线报警装置多为栅栏或警戒器械，这些设备在设置时较为繁琐不能适用于流动作业且防范功能较为单一，在夜晚或天气恶劣的情况下警示效果不好，现场内的工作人员无法在第一时间得知当前场地内是否有人或动物进入。

技术实现要素：

本实用新型为解决现有的x射线报警装置警示效果不能满足需要的问题，提供了一种x射线安全防护预警联动装置，能够在红外检测单元感知的同时显示不同的文字警示以及声音警示。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种x射线安全防护预警联动装置，包括布设于x射线发射场地外围的多个预警装置和用于显示当前x射线机工作状态的指示灯，所述预警装置内部设置有用于预警装置联动的防护系统，所述防护系统包括主控制器、红外检测单元、led点阵显示单元、和警报单元；

所述红外检测单元用于感应x射线发生场地是否有人或动物进入，红外检测单元与主控制器连接，红外检测单元将检测信号传输给主控制器；所述led点阵显示单元用于显示文字并用文字进行预警，并根据红外检测单元的感应结果显示不同的文字内容，led点阵显示单元连接有驱动单元，led点阵显示单元通过驱动单元与主控制器连接；所述警报单元用于通过声音进行预警，并根据红外检测单元的感应结果发出不同的声音，警报单元与主控制器连接。

进一步地，所述主控制器包括单片机，所述单片机的型号为stc89c52。

进一步地，所述红外检测单元包括红外传感器和ad转换芯片，所述红外传感器的输出端与ad转换芯片的in0引脚连接，所述ad转换芯片型号为adc0808，ad转换芯片的oe、boc、start、和clock引脚分别与单片机的p3.0~p3.3引脚连接，ad转换芯片的out1引脚与单片机的p1.3引脚连接。

进一步地，所述led点阵显示单元包括led点阵显示屏，所述led点阵显示屏的引脚与驱动单元连接，所述驱动单元包括多个驱动芯片，多个所述驱动芯片型号为74hc595，多个驱动芯片之间相互级联，驱动芯片的输入引脚与主控制器连接，输出引脚与led点阵显示单元连接。

进一步地，所述警报单元包括语音芯片，所述语音芯片型号为isd4004，语音芯片的ss、mosi引脚和sclk、int引脚分别与单片机的p1.6、p1.7和p3.2、p3.3连接，语音芯片的输出引脚in+、in-连接有扬声器。

进一步地，所述语音芯片连接有稳压器，所述稳压器的型号为lm371，稳压器的输入端连接有电源，稳压器的输出端与语音芯片的vccd、vcca引脚连接，稳压器输出3v电压，供语音芯片工作。

进一步地，所述语音芯片连接有双声道音频功率放大电路，所述双声道音频功率放大电路包括双声道音频放大芯片，所述双声道音频放大芯片型号为yd2822，双声道音频放大芯片的ain+、bin+引脚与语音芯片的audout引脚连接，双声道音频放大芯片的输出端连接有高振幅的音频播放设备。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

本实用新型设置有红外检测单元、警报单元、led点阵显示单元和主控制器，红外检测单元用于感应x射线发生场地是否有人或动物进入，正常情况下led点阵显示单元显示有闪动的带色字体用于警示人或动物禁止入内，当有人或动物进入时红外检测单元将信号发送给单片机，此时单片机发出控制信号使led点阵显示单元显示的显示颜色以及文字内容改变，同时警报单元会发出警报对进入该区域内的人或动物进行声音警示，此时巡检的工作人员听到警报后可判断警报发出的方位，及时赶到现场，对人或动物进行驱逐。

附图说明

图1是本实用新型一种x射线安全防护预警联动装置的电路原理图。

图2是本实用新型一种x射线安全防护预警联动装置的警报单元的电路原理图。

图3是本实用新型一种x射线安全防护预警联动装置的led点阵显示单元的电路原理图。

图4是本实用新型一种x射线安全防护预警联动装置的红外检测单元2的电路原理图。

图5本实用新型一种一种x射线安全防护预警联动装置的预警装置的布设示意图。

附图中标号为：1为主控制器，2为红外检测单元，3为警报单元，4为驱动单元，5为led点阵显示单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种x射线安全防护预警联动装置，包括布设于x射线发射场地外围的多个预警装置和用于显示当前x射线机工作状态的指示灯，所述预警装置内部设置有用于预警装置联动的防护系统，所述防护系统包括主控制器1、红外检测单元2、led点阵显示单元5、警报单元3；所述红外检测单元2用于感应x射线发生场地是否有人或动物进入，红外检测单元2与主控制器1连接，红外检测单元2将检测信号传输给主控制器1；

所述led点阵显示单元5用于显示文字并用文字进行预警，并根据红外检测单元2的感应结果显示不同的文字内容，led点阵显示单元5连接有驱动单元4，led点阵显示单元5通过驱动单元4与主控制器1连接；所述警报单元3用于通过声音进行预警，并根据红外检测单元2的感应结果发出不同的声音，警报单元3与主控制器1连接。

为优化产品结构节约成本，所述主控制器1包括单片机，所述单片机的型号stc89c52。

为了感应当前是否有人畜进入x射线发射场地，如图4所示，所述红外检测单元2包括红外传感器和ad转换芯片，所述红外传感器的输出端与ad转换芯片的in0引脚连接，所述ad转换芯片型号为adc0808，ad转换芯片的oe、boc、start、和clock引脚分别与单片机的p3.0~p3.3引脚连接，ad转换芯片的out1引脚与单片机的p1.3引脚连接。

在本实施例中，如图5所示，所述红外传感器的发射探头设置在预警装置上，红外传感器的接收探头设置在所述的相邻的预警装置上。预警装置在布设时呈回字形布设将场地按照布设标准分为控制区与监督区，x射线机在控制区作业，巡检人员在监督区进行巡视。

为了在夜晚或天气恶劣的环境里对x射线发射场地外围的人进行文字警示，如图3所示，所述led点阵显示单元5包括led点阵显示屏，所述led点阵显示屏的引脚与驱动单元4连接，所述驱动单元4包括多个驱动芯片，多个所述驱动芯片型号为74hc595，在本实施例中，驱动芯片的个数为4个，驱动芯片之间相互级联，前一块驱动芯片的q7＇引脚连接后一块驱动芯片的ds引脚，首块驱动芯片的stcp、ds和shcp引脚分别与单片机的p1.0~p1.2引脚连接，所述所述led点阵显示屏为16*16的led点阵显示屏，led点阵显示屏的col引脚用于列扫描，工作时高电平有效，led点阵显示屏的row引脚用于行扫描，工作时低电平有效，led点阵显示屏的col0~col15引脚分别与前两块驱动芯片的q0~q7引脚经上拉电阻顺序连接，led点阵显示屏的row0~row15引脚分别与后两块驱动芯片的q0~q7引脚经上拉电阻顺序连接。

为了对x射线发射场地外围的人或动物进行声音警示，如图2所示，所述警报单元3包括语音芯片，所述语音芯片型号为isd4004，语音芯片的ss、mosi引脚和sclk、int引脚分别与单片机的p1.6、p1.7和p3.2、p3.3连接，语音芯片的输出引脚in+、in-连接有扬声器；语音芯片连接有稳压器，所述稳压器的型号为lm371，稳压器的输入端连接有电源，稳压器的输出端与语音芯片的vccd、vcca引脚连接，稳压器输出3v电压，供语音芯片工作。

在进行声音警示后为防止人或动物听到警示后仍未离开，为提示现场工作人员进行巡视，如图2所示，所述语音芯片连接有双声道音频功率放大电路，所述双声道音频功率放大电路包括双声道音频放大芯片，所述双声道音频放大芯片型号为yd2822，双声道音频放大芯片的ain+、bin+引脚与语音芯片的audout引脚连接，双声道音频放大芯片的输出端连接有高振幅的音频播放设备。

在本实施例中，所述红外传感器采用由广东诺巴特智能设备有限公司生产的型号为t3p的对射型红外传感器，工作时采用dc24v电源，led点阵显示屏采用河南强丽亿彩光电科技有限公司生产的led双色显示屏单元板，使用时采用dc5v电源，扬声器采用深圳市科比电子科技有限公司生产的扬声器使用时采用dc3v电源，所述高振幅的音频播放设备采用杭州益音音响设备有限公司生产的音响，工作时采用dc24v电源。

如图5所示，在设备投入使用前首先将预警装置呈方形布设于x射线发射场地外围，在本实施例中所述预警装置为内部中空的圆柱，将预警装置固定后准备工作完成。

在进行防护作业时，红外传感器的接收探头能正常的接收发射探头发出的红外信号，此时led点阵显示屏上显示有提示前方危险请绕行之类的红色闪动文字来警示非工作人员远离x射线作业场地，当有人或动物进入x射线作业场地，红外传感器的接收探头在人或动物进入时会被阻挡，在这一时刻不能正常接收到发射探头发出的红外信号，单片机接收到红外传感器的信号后控制驱动芯片，驱动芯片使led点阵显示屏上显示黄色静止的有人进入之类的字样，同时单片机通过p1.6引脚发出低电平信号至语音芯片ss引脚，语音芯片开始工作，语音芯片内事先录入有类似危险请勿入内之类的音频数据，音频数据通过扬声器播出，警示非工作人员远离x射线作业场地，音频内容将重复播放30s，30s后为了确保人或动物已经离开，单片机的p3.3发出中断信号，此时扬声器停止播放，语音芯片audout输出信号至yd2822使音响工作，语音芯片内事先录入有类似防空警报的音频数据，警报通过音响播放，音响的振幅远大于扬声器，此时巡检人员听到警报后，可通过判断警报发出的方位进行巡视，及时驱逐人或动物进入x射线的危害范围内。

以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。