一种用于输运线分区域联锁的人员安全联锁系统的制作方法

本发明涉及设备保护及人员安全领域，具体涉及一种用于输运线分区域联锁的人员安全联锁系统。

背景技术：

加速器通过高频交流电压来加速带电粒子产生高能粒子束，之后通过束流输运线对束流进行传输，束流传输过程中，可能会对人员产生一定的辐射危害，因此，在现场需要布置急停按钮以保障人员安全。同时，在设备故障的情况下，束流传输的稳定性受到影响，可能会使束流的传输偏离传输轨道，造成设备或者人员的危害，当故障发生时，需要采取一定措施来保证设备和人员的安全。

由于输运束流的输运线设备一般为一个主路和多个支路传输设备，因此，不同路径上的设备故障引起的安全联锁级别不一样，需要在人员安全联锁控制器进行逻辑判断后进行急停处理。

在国内外质子治疗系统中，常规的设备故障联锁方式为当联锁系统检测到设备故障或者急停按钮被按下时，将会联锁所有设备，当有患者在治疗室治疗时，束流也会停止，影响患者的治疗效率。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种用于输运线分区域联锁的人员安全联锁系统。

本发明所要解决的技术问题为：

(1)如何避免设备故障时对设备或者人员造成的危害。

(2)如何保证在支路故障时，避免束流的源受影响，降低对其他支路的正常工作影响程度。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于输运线分区域联锁的人员安全联锁系统，包括逻辑控制单元、辐射监测设备以及多个急停按钮；

输运线的每个区域内均设置有一个所述急停按钮，其中，运输线包括一个主路区域和多个支路区域；

所述逻辑控制单元通过接口分别与输运线安全联锁系统、加速器安全联锁系统、急停按钮以及辐射监测设备连接；

其中，输运线安全联锁系统用于在各区域的输运线发生故障时，上传的各区域故障信号至逻辑控制单元以及在收到急停信号后，控制各区域的输运线设备急停；

所述加速器安全联锁系统用于在收到急停信号后控制加速器急停；

所述急停按钮用于在急停按钮被按下时，上传的急停信号至逻辑控制单元；

所述辐射监测设备用于上传辐射异常信号至逻辑控制单元；

所述逻辑控制单元用于监控剂量异常信号、故障信号以及急停信号，还用于发送急停信号至输运线安全联锁系统和加速器安全联锁系统；且在收到剂量异常信号后，逻辑控制单元执行辐射异常保护措施，在急停按钮被按下时，逻辑控制单元根据该急停按钮的所属区域和该区域的工作情况，执行联锁动作；在收到故障信号后，逻辑控制单元根据故障信号对应的区域和该区域的工作情况，执行联锁动作。

进一步的，所述运输线的主路区域和支路区域是根据质子治疗区域的治疗室分布情况进行划分，且急停按钮布置在输运线沿线。

进一步的，当主路区域的急停按钮被按下时，逻辑控制单元将会发送加速器急停信号到加速器安全联锁系统，同时逻辑控制单元将会发送主路区域的急停信号到输运线安全联锁系统；当一支路区域的急停按钮被按下时，逻辑控制单元判断该区域的输运线是否被使用，若该区域的输运线未被使用，则仅发送该区域急停信号到输运线安全联锁系统，若该区域的输运线正在使用，则逻辑控制单元发送加速器急停信号到加速器安全联锁系统，同时发送该区域急停信号到输运线安全联锁系统。

进一步的，当逻辑控制单元接收到主路区域的故障信号时，则发送加速器急停信号到加速器安全联锁系统，当逻辑控制单元接收到一支路区域的故障信号时，判断该区域是否正在进行束流传输，若该区域正在进行束流传输，则发送加速器急停信号到加速器安全联锁系统，若该区域未进行束流传输，则不进行操作。

进一步的，当逻辑控制单元接收到辐射异常信号时，逻辑控制单元发送加速器急停信号到加速器安全联锁系统。

本发明的有益效果：

(1)通过在现场布置急停按钮，在需要时可按下按钮以保障人员安全。

(2)通过设置逻辑控制单元，实现在设备故障的情况下，控制输运线设备急停，保证设备和人员的安全。

(3)在支路故障时，束流的源不受影响，对其他支路的正常工作影响程度不高，保证患者的治疗效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明实施例的输运线区域分布图；

图2为本发明的输运线区域人员安全联锁系统架构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2所示，本实施例提供了一种用于输运线分区域联锁的人员安全联锁系统，包括逻辑控制单元、辐射监测设备以及多个急停按钮；

输运线的每个区域内均设置有一个急停按钮，其中，运输线包括一个主路区域和多个支路区域；以一条主路和两条支路的输运线为例，如图1所示，该输运线可分为a、b、c三个区域，其中a区域为输运线主路区域，b区域和c区域为输运线支路区域，a区域故障会影响b区域和c区域输运线的束流传输，b区域故障不会影响a区域和c区域的束流传输，c区域故障不会影响a区域和b区域的束流传输。

逻辑控制单元通过接口分别与输运线安全联锁系统、加速器安全联锁系统、急停按钮以及辐射监测设备连接；

其中，输运线安全联锁系统用于在各区域的输运线发生故障时，上传的各区域故障信号至逻辑控制单元以及在收到急停信号后，控制各区域的输运线设备急停；

加速器安全联锁系统用于在收到急停信号后控制加速器急停；

急停按钮用于在急停按钮被按下时，上传的急停信号至逻辑控制单元；

辐射监测设备用于上传辐射异常信号至逻辑控制单元；

逻辑控制单元用于监控剂量异常信号、故障信号以及急停信号，还用于发送急停信号至输运线安全联锁系统和加速器安全联锁系统；且在收到剂量异常信号后，逻辑控制单元执行辐射异常保护措施，在急停按钮被按下时，逻辑控制单元根据该急停按钮的所属区域和该区域的工作情况，执行联锁动作；在收到故障信号后，逻辑控制单元根据故障信号对应的区域和该区域的工作情况，执行联锁动作。

运输线的主路区域和支路区域是根据质子治疗区域的治疗室分布情况进行划分，且急停按钮布置在输运线沿线。

安全联锁系统可以实时监测各区域的急停按钮状态，当主路区域的急停按钮被按下时，将会发送加速器急停信号到加速器安全联锁系统，控制加速器急停，同时逻辑控制单元将会发送主路区域的急停信号到输运线安全联锁系统，主路区域的设备将会被急停；当一支路区域的急停按钮被按下时，逻辑控制单元判断该区域的输运线是否被使用，若该区域的输运线未被使用，则仅发送该区域急停信号到输运线安全联锁系统，使该区域的输运线设备急停，若该区域的输运线正在使用，则逻辑控制单元发送加速器急停信号到加速器安全联锁系统，同时发送该区域急停信号到输运线安全联锁系统，控制加速器急停同时控制该区域的输运线设备急停。

人员安全联锁系统可以实时监测各区域的输运线安全联锁故障状态，当逻辑控制单元接收到主路区域如图1中的a区域的故障信号时，则发送加速器急停信号到加速器安全联锁系统，加速器安全联锁系统控制加速器急停，当逻辑控制单元接收到一支路区域如b区域或是c区域的故障信号时，判断该区域是否正在进行束流传输，若该区域正在进行束流传输，则发送加速器急停信号到加速器安全联锁系统，加速器会进行断束急停，若该区域未进行束流传输，则不进行操作。

人员安全联锁系统可以实时监测辐射监测设备发送的辐射异常信号，当逻辑控制单元接收到辐射异常信号时，逻辑控制单元发送加速器急停信号到加速器安全联锁系统，加速器会执行断束操作，防止人员或者设备收到过量的辐射危害。

本发明在工作过程中，通过在现场布置急停按钮，在需要时可按下按钮以保障人员安全。通过设置逻辑控制单元，实现在设备故障的情况下，控制输运线设备急停，保证设备和人员的安全。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。