放射性物质监测装置、系统及其监测方法与流程

本发明属于放射性监测技术领域，尤其涉及一种放射性物质监测装置、系统及其监测方法。

背景技术：

放射性物质引起具有危险性，对其管理较为严格，在海关、机场、大型公共场馆等场所的入口通道处，为了公共安全的目的，通常需要监测是否存在放射性物质，利用放射性物质监测装置对行人、移动的车辆、集装箱等进行监测。

但是现有的放射性物质监测装置，通常只能对某一方位进行放射性物质的监测，而当放射性物质处于移动状态，方位发生变化时，不能够及时监测到该放射性物质的方位的变化。

因此，亟需一种可以实时、动态监测放射性物质的方位的放射性物质监测装置。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种放射性物质监测装置、系统及其监测方法，旨在能够实时、动态监测放射性物质的方位。

第一方面，本发明提供一种放射性物质监测装置，包括：探测器，与第一旋转机构连接，探测器能够探测距离自身预定范围内的放射性物质并产生探测信号；定位器，能够定位探测器的旋转方位；控制模块，与探测器和定位器通信，根据探测信号是否超过阈值来判断预定范围内是否存在放射性物质，并根据旋转方位确定探测器探测到的放射性物质的方位。

根据本发明的一个方面，进一步包括：第一壳体，为具有中空空间的筒状结构；其中，探测器通过第一旋转机构转动连接于第一壳体的一端，第一旋转机构设置于第一壳体的中空空间。

根据本发明的一个方面，进一步包括：顶盖，通过第二旋转机构转动连接于探测器的背离第一壳体的一端，第二旋转机构设置于第一壳体的中空空间；方向指示器，集成于顶盖的顶部，能够指示放射性物质所在方位。

根据本发明的一个方面，进一步包括：视频抓拍模块，设置于顶盖的周侧，视频抓拍模块用于拍摄放射性物质所在方位的图像。

根据本发明的一个方面，进一步包括：报警器，集成于顶盖，报警器能够在探测器探测到放射性物质时，发送报警信号。

根据本发明的一个方面，进一步包括：可移动底盘，可移动底盘设置在第一壳体的背离探测器的一端，底盘具有容纳腔；移动控制模块，设置于可移动底盘的容纳腔，移动控制模块与控制模块通信连接，移动控制模块根据放射性物质所在方位控制可移动底盘带动放射性物质监测装置朝向放射性物质移动。

根据本发明的一个方面，进一步包括：第二壳体，为具有容纳空间的筒状结构，第二壳体一端连接于第一壳体；可移动底盘，可移动底盘设置在所述第二壳体的背离探测器的一端，可移动底盘具有容纳腔；移动控制模块，设置于可移动底盘的容纳腔，移动控制模块与控制模块通信连接，移动控制模块根据放射性物质所在方位控制可移动底盘带动放射性物质监测装置朝向放射性物质移动。

根据本发明的一个方面，移动控制模块包括驱动控制模块和导航模块，驱动控制模块与导航模块通信连接；导航模块用于规划放射性物质监测装置的路径；驱动控制模块用于根据导航模块规划的路径控制可移动底盘带动放射性物质监测装置移动。

根据本发明的一个方面，控制模块包括第一控制单元、第二控制单元和电机驱动单元，第二控制单元与第一控制单元、电机驱动单元通信连接；第二控制单元，用于采集探测器探测到的放射性物质的辐射强度及放射性物质的方位；第一控制单元，用于根据第二控制单元采集的辐射强度是否超过阈值来判断预定范围内是否存在放射性物质，并根据放射性物质的方位信息控制移动控制模块和视频抓拍模块，第一控制单元设置于可移动底盘的容纳腔；电机驱动单元，用于控制第一旋转机构与第二旋转机构转动，并获取探测器的旋转方位信息。

根据本发明的一个方面，第一控制单元设置于可移动底盘的容纳腔，第二控制单元设置于第二壳体的容纳空间，电机驱动单元设置于第二壳体的容纳空间。

第二方面，本发明提供一种放射性物质监测系统，包括：上述任一实施例的放射性物质监测装置；远程操作模块，与放射性物质监测装置的控制模块通信连接，用于对放射性物质进行远程监控和控制。

第三方面，本发明提供了一种放射性物质监测方法，包括：探测器旋转探测放射性物质并发送探测信号；监测探测器的旋转方位；根据探测信号及旋转方位，确定放射性物质的方位。

根据本发明的一个方面，进一步包括：开启跟随模式，根据放射性物质所在方位规划路径，控制探测器朝向放射性物质移动。

根据本发明的一个方面，进一步包括：在跟随模式下，当探测器监测不到放射性物质时，关闭跟随模式，控制探测器回到设定位置。

本发明实施例中，放射性物质监测装置的探测器在第一旋转机构的带动下转动，能够实时探测各个方位的预定范围内的放射性物质，通过定位器能够定位探测器的旋转方位，控制模块根据探测器的探测信号是否超过阈值来判断预定范围内是否存在放射性物质，并根据旋转方位确定探测器探测到的放射性物质的方位。由于探测器在第一旋转机构的带动下处于不断的旋转状态，即使在放射性物质处于移动状态，方位发生变化，通过本实施例的放射性物质监测装置也能够及时监测到该放射性物质并确定其方位，实现了对放射性物质的实时、动态监测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种放射性物质监测装置的结构框图；

图2是本发明实施例提供的一种放射性物质监测装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种放射性物质监测系统的结构框图；

图4是本发明实施例提供的一种放射性物质监测方法的流程图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的实施例的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。

为了更好的理解本发明，下面结合图1～图4根据本发明的放射性物质监测装置、系统及其监测方法进行详细描述。

请一并参阅图1和图2，图1是本发明实施例提供的一种放射性物质监测装置的结构框图；图2是本发明实施例提供的一种放射性物质监测装置的结构示意图。该放射性物质监测装置10包括探测器101、定位器102和控制模块103。探测器101与第一旋转机构104连接，通过第一旋转机构104旋转设置，能够探测距离自身预定范围内的放射性物质并产生探测信号。定位器102能够定位探测器101的旋转方位。控制模块103与探测器101、定位器102通信连接，能够接收探测器101的探测信号以及定位器102所定位的探测器101的旋转方位的信息，并根据探测信号是否超过阈值来判断是否探测到放射性物质，并根据旋转方位确定探测到的放射性物质的方位。在一个实施例中，该探测信号可包括放射性物质的辐射强度。在另一实施例中，该探测信号可包括放射性物质的辐射强度和核素的种类。

在本实施例中，放射性物质监测装置10的探测器101在第一旋转机构104的带动下转动，能够实时探测各个方位的预定范围内的放射性物质，通过定位器102能够定位探测器101的旋转方位，控制模块103根据探测器101的探测信号是否超过阈值来判定预设范围内是否存在放射性物质，并根据定位器102所定位的探测器101的旋转方位可以确定探测器101探测到的放射性物质的方位。由于探测器101在第一旋转机构102的带动下处于不断的旋转状态，即使在放射性物质处于移动状态，方位发生变化，通过本实施例的放射性物质监测装置10也能够及时监测到该放射性物质并确定其方位，实现了对放射性物质的实时、动态监测。

需要说明的是，本实施例中的定位器102可以为任意一种可以测量探测器1的旋转角度的器件，例如可以是角度传感器或编码器。定位器102可以设置在探测器101上，也可以设置在第一旋转机构104上，当定位器102为编码器时，定位器102可以位于电机的一端，对于定位器102的具体设置位置本发明不做限制。定位器102可以将旋转方位信号反馈给控制模块103(例如其中的电机驱动单元1033)。当探测器101周围存在放射性物质时，探测器101在旋转探测过程中，探测信号会不断发生变化，且探测信号在放射性物质所在方位会增强，控制模块103根据探测信号的变化以及根据定位器102所定位的旋转方位信息，能够确定存在放射性物质以及放射性物质的方位。

在一些可选的实施例中，放射性物质监测装置10还包括第一壳体106，第一壳体106为具有中空空间的筒状结构，探测器101通过第一旋转机构104转动连接于第一壳体106的一端，且第一旋转机构104设置于第一壳体106的中空空间，以对旋转机构104进行保护。对于控制模块103的具体设置位置，本发明不做限制。

可选的，本实施例的放射性物质监测装置还包括顶盖107和方向指示器1071。顶盖107通过第二旋转机构108转动连接于探测器101背离第一壳体106的一端，第二旋转机构108设置于第一壳体106内，以对第二旋转机构108进行保护。方向指示器1071集成在顶盖107的顶部，能够指示放射性物质所在方位。通过方向指示器1071指示放射性物质所在方位，方便检查人员实时获取到放射性物质所在方位并进行追踪。方向指示器1071可以为集成在顶盖107的顶部的具有显示功能的显示屏，在一种可选的实现方式中，控制模块103在确定放射性物质的方位后，可以控制该显示屏显示指向放射性物质所在方位的标识。在另一种可选的实现方式中，控制模块103在确定放射性物质的方位后，可以控制第二旋转机构108带动所述顶盖107转动，以使显示屏上显示的标识指向放射性物质所在方位。

可选的，本实施例的放射性物质监测装置10还可以包括视频抓拍模块1072，视频抓拍模块1072设置于顶盖107的周侧，能够拍摄放射性物质所在方位的图像，便于通过放射性物质所在方位的图像进一步判定放射性物质具体所在位置。可以理解的是，控制模块103在确定放射性物质的方位后，可以控制第二旋转机构108带动顶盖107转动，以使视频抓拍模块1072转动至放射性物质所在方位，并对该方位进行拍摄。通过拍摄的图像，便于检查人员获取放射性物质所在方位的环境信息，及时发现可疑的携带放射性物质的人员。

可选的，本实施例的放射性物质监测装置10还可以包括报警器(图中未示出)，报警器可以集成于顶盖107，报警器与控制模块103通信连接，能够在探测器101探测到放射性物质时，发送报警信号。对于报警器的具体类型本发明不做限制，例如，可以包括报警灯和/或蜂鸣器，以通过光信号和/或声音信号引起相关人员的注意。

可选的，本实施例的放射性物质监测装置10还可以包括可移动底盘105和移动控制模块109。可移动底盘105设置在第一壳体106的背离探测器101的一端，可移动底盘105可以带动整个放射性物质监测装置10进行移动，且可移动底盘105具有容纳腔。移动控制模块109可以设置于可移动底盘105的容纳腔，移动控制模块109与控制模块103通信连接，控制模块103可以控制该放射性物质监测装置10开启跟随模式，并通过移动控制模块109根据放射性物质所在方位控制可移动底盘105带动放射性物质监测装置10朝向放射性物质移动。移动控制模块109可以包括驱动控制模块1091和导航模块1092，驱动控制模块1091与导航模块1092通信连接。导航模块1092用于规划放射性物质监测装置10的路径，以使放射性物质监测装置10可以沿最优路径移动，且在移动过程中可以避让障碍物。驱动控制模块1091则根据导航模块1092规划的路径控制可移动底盘105带动放射性物质监测装置10移动，实现对放射性物质的追踪。在该放射性物质监测装置10跟随放射性物质移动过程中，若监测不到放射性物质存在，则可以通过控制模块3控制放射性物质监测装置10关闭跟随模式，并控制放射性物质监测装置10回到设定位置，该设定位置例如可以为该放射性物质监测装置10的初始位置。

可选的，放射性物质监测装置10还可以包括第二壳体110，第二壳体110为具有容纳空间的筒状结构，第二壳体110的一端连接于可移动底盘105，另一端连接于第一壳体106。第二壳体110与可移动底盘105、第一壳体106均可以为可拆卸连接，便于整个放射性物质监测装置10的拆卸与组装。图2示出了包括第一壳体106和第二壳体110的情况，而只包括第一壳体106的情况并没有单独的附图描述，因为只是省去了一个壳体，原理类似。

控制模块103可以包括第一控制单元1031、第二控制单元1032和电机驱动单元1033，其中，第二控制单元1032与第一控制单元1031、电机驱动单元1033均通信连接。第二控制单元1032可以采集探测器101探测到的放射性物质的辐射强度及放射性物质的方位，电机驱动单元1033用于控制第一旋转机构104和第二旋转机构108的转动，并获取探测器101的旋转方位信息，以及将旋转方位信息发送至第二控制单元1032。第二控制单元1032可以将包括放射性物质的方位信息的信号发送至第一控制单元1031，第一控制单元1031根据第二控制单元采集的辐射强度是否超过阈值来判断预定范围内是否存在放射性物质，并根据放射性物质的方位信息控制移动控制模块109和视频抓拍模块1072。第二控制单元1032和电机驱动单元1033均可以设置于第二壳体110的容纳空间，第一控制单元1031可以设置于可移动底盘105的容纳腔。

需要说明的是，上述可移动底盘105、第二壳体110、第一壳体106、探测器101以及顶盖107可以同轴设置，便于放射性物质监测装置整体的美观，以及整体的稳定性，则探测器101和顶盖107能够绕放射性物质监测装置10的轴心旋转。此外，放射性物质监测装置10可以包括外接电源接口和/或电池模块，以通过外接电源和/或电池模块为整个装置供电。电池模块可以设置在可移动底盘105的容纳腔。

对于上述放射性物质监测装置10的具体使用过程如下：

首先将该放射性物质监测装置10放置于监测通道上，开机并自检，获取当前配置信息。之后，该放射性物质监测装置10开始工作，探测器101开始旋转，并不断地监测在预定范围内是否有放射性物质。当监测到有放射性物质时，确定放射性物质的方位。还可以通过视频抓拍模块1072拍摄该方位的图像进行记录。同时，报警器发送报警信息，方向指示器1071指示方位信息。通过探测器101不断地监测，实时更新方位信息。进一步，还可以开启跟随模式，通过可移动底盘105带动整个放射性物质监测装置10跟随放射性物质移动。在跟随模式下，监测不到放射性物质时，自动退出跟随模式，回到设定位置。

本发明还提供了一种放射性物质监测系统的实施例，请继续参阅图3所示，图3是本发明实施例提供的一种放射性物质监测系统的结构框图。该放射性物质监测系统包括放射性物质监测装置10和远程操作模块20，其中，放射性物质监测装置10可以为上述任一实施例的放射性物质监测装置10，远程操作模块20与控制模块103通信连接，远程操作模块20用于对放射性物质监测装置10进行远程监控和控制。远程操作模块20可以包括显示装置和手持终端，通过显示装置可以实时显示放射性物质监测装置所监测到的信息，例如放射性物质的类型信息、方位信息以及视频抓拍模块所拍摄的图像，以实现对监测结构的远程监控。通过手持终端可以向控制模块103发送控制放射性物质监测装置10的各个模块和器件的指令，例如，控制该放射性物质监测装置10停止追踪放射性物质的指令，以实现对放射性物质监测装置10的远程控制。

由于本发明实施例包括上述实施例的放射性物质监测装置10，因此，具有与上述实施例的放射性物质监测装置10的有益效果，在此不再赘述。

本发明还提供了一种放射性物质监测方法的实施例，请继续参阅图4所示，图4是本发明实施例提供的一种放射性物质监测方法的流程图。该放射性物质监测方法包括以下步骤：

步骤401，探测器旋转探测放射性物质并发送探测信号。

步骤402，监测探测器的旋转方位。

步骤403，根据探测信号及旋转方位，确定放射性物质的方位。

在本实施例中，探测器101旋转以探测各个方位的放射性物质，并发送探测信号，可以获取探测信号的变化情况，在探测信号变化量最大时，探测器101旋转至放射性物质所在方位，通过监测探测器101的旋转方位，再结合探测信号的变化情况，即可确定放射性物质的方位。通过该放射性物质监测方法，可以实时获取放射性物质的所在方位。

在一些可选的实施例中，放射性物质监测方法还可以包括：开启跟随模式，根据放射性物质所在方位规划路径，控制探测器101朝向放射性物质移动。例如，可以从探测器101的开始监测的初始位置朝向放射性物质所在位置移动。在这些可选的实施例中，通过开启跟随模式，可以使探测器101根据所规划的路径朝向放射性物质移动，预先规划好路径，可以使探测器101在移动过程中选择最优路径且躲避障碍物。

在一些可选的实施例中，还可以包括：在跟随模式下，当探测器101监测不到放射性物质时，关闭跟随模式，控制探测器101回到初始位置，也可控制探测器101回到其他设定位置。在这些实施例中，探测器101在跟随放射性物质过程中，当监测不到放射性物质时，可以自动关闭跟随模式，回到初始位置，便于统一管理。可以理解的是，在回初始位置之前，也可以进行路径规划，根据规划路径回到初始位置。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。