核材料的定位跟踪方法、装置、设备及可读存储介质与流程

本发明涉及核安全技术领域，特别是涉及一种核材料的定位跟踪方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术：

随着核材料的流失呈逐渐加剧趋势，比如通过偷盗、走私、非法贸易等各种手段获得核材料，并通过使用或者威胁使用这些非法获得的核材料达到危害人、财产和环境的目的，需要设置多层屏障来定位跟踪核材料，防止被毁坏或者丢失。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种核材料的定位跟踪方法及定位跟踪装置，其可以自动定位跟踪核材料的生产、运输、存储及使用的整个过程的状态。

一方面，本发明提供了一种核材料的定位跟踪方法，包括：获取核材料的编号信息及位置信息，编号信息由识别装置通过识别容纳核材料的容器的电子标签获得，位置信息由运输或者存放核材料的封闭空间配备的定位装置测得；收集核材料的状态信息，状态信息至少包括运输或者存放核材料的封闭空间配备的传感器组测得的封闭空间的温度信息、湿度信息、放射性射线的辐射强度信息以及是否存在非法入侵信息；将核材料的编号信息、位置信息与收集的核材料的状态信息进行关联，并与核材料的预设信息进行比较，以确定核材料是否存在异常；当核材料存在异常时，发送报警信息。

根据本发明的一个方面，获取核材料的编号信息及位置信息还包括：获取多个核材料的编号信息及其在封闭空间内的放置位置信息，其中，容纳核材料的多个容器堆放或者叠放在封闭空间内的识别装置能够识别电子标签信息的预定距离范围内，且多个容器分别按照预定位置放置。

根据本发明的一个方面，该核材料的定位跟踪方法还包括：获取运输或者存放核材料的封闭空间外配备的摄像装置探测的当前位置周围的图像信息。

根据本发明的一个方面，该核材料的定位跟踪方法还包括：将获取的核材料的编号信息、位置信息和/或图像信息与预存的电子地图信息进行关联，并将核材料的编号信息、位置信息和/或图像信息显示于电子地图中。

根据本发明的一个方面，收集核材料的状态信息还包括：核材料的容器上设置的电子封记标记的核材料的种类及质量信息，核材料的容器当前处于启动状态或者关闭状态，以及核材料的容器的启动时间及关闭时间。

另一方面，本发明还提供了一种核材料的定位跟踪装置，包括：获取单元，用于获取核材料的编号信息及位置信息，编号信息由识别装置通过识别容纳核材料的容器的电子标签获得，位置信息由运输或者存放核材料的封闭空间配备的定位装置测得；收集单元，用于收集核材料的状态信息，状态信息至少包括运输或者存放核材料的封闭空间配备的传感器组测得的封闭空间的温度信息、湿度信息、放射性射线的辐射强度信息以及是否存在非法入侵信息；分析单元，用于将获取单元获取的核材料的编号信息、位置信息与收集单元收集的核材料的状态信息进行关联，并与核材料的预设信息进行比较，以确定核材料是否存在异常；报警单元，用于当分析单元确定核材料存在异常时发送报警信息。

根据本发明的一个方面，获取单元进一步用于，获取多个核材料的编号信息及其在封闭空间内的放置位置信息，其中，容纳核材料的多个容器堆放或者叠放在封闭空间内的识别装置能够识别电子标签信息的预定距离范围内，且多个容器分别按照预定位置放置。

根据本发明的一个方面，获取单元进一步用于，获取运输或者存放核材料的封闭空间外配备的摄像装置探测的当前位置周围的图像信息。

根据本发明的一个方面，分析单元进一步用于，将获取单元获取的核材料的编号信息、位置信息和/或图像信息与预存的电子地图信息进行关联，并将核材料的编号信息、位置信息和/或图像信息显示于电子地图中。

根据本发明的一个方面，收集单元收集的核材料的状态信息还包括：核材料的容器上设置的电子封记标记的核材料的种类及质量信息，容器当前处于启动状态或者关闭状态，以及容器的启动时间及关闭时间。

另一方面，本发明还提供了一种核材料的定位跟踪设备，包括：存储器，存储有计算机程序指令；处理器，当计算机程序指令被处理器执行时实现如前所述的核材料的定位跟踪方法。

另一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行如前所述的核材料的定位跟踪方法。

本发明提供的一种核材料的定位跟踪方法及定位跟踪装置，通过获取核材料的编号信息、位置信息及状态信息来定位跟踪核材料，且核材料的状态信息涵盖核材料的生产、运输、存储及使用的整个过程，并在核材料出现非法入侵、发生火灾等异常时发送报警信息，保证定位跟踪核材料信息的连续性和可靠性，提高了核材料的安全性。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

图1是本发明实施例提供的一种核材料的定位跟踪方法的流程框图；

图2是本发明实施例提供的一种核材料的定位跟踪装置的电气结构示意图。

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，也可以是可拆卸式连接，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。

为了更好地理解本发明，下面结合图1和图2对本发明实施例提供的一种核材料的定位跟踪方法及定位跟踪装置进行详细描述。

参阅图1，本发明实施例提供了一种核材料的定位跟踪方法，包括：

步骤s1：获取核材料的编号信息及位置信息，编号信息由识别装置通过识别容纳核材料的容器的电子标签获得，位置信息由运输或者存放核材料的封闭空间配备的定位装置测得。

容纳核材料的容器一般可以为具有预定容积的罐或者筒，电子标签贴附于容器上。电子标签可以为一维条形码，也可以为二维码，还可以为射频标签。识别装置可以为自动读取电子标签信息的手持式的读码器，也可以为自动接收电子标签信息的信号接收器。

运输核材料的封闭空间可以为车辆或者火车的车厢、轮船的船舱、飞机的行李舱等，存放核材料的封闭空间可以为车间或者库房等。封闭空间配备的定位装置一般可以为北斗天线或者gps天线，可以实时更新该封闭空间当前所在的位置信息。

例如，为了监控核材料的运输过程，运输核材料的车辆需要配备北斗天线或者gps天线，可以随时将车辆当前的位置通过北斗天线或者gps天线发送给地面监测站的服务器。车辆内还可以配备读码器或者固定信号接收器，便于装车或者卸车时读取核材料的编号信息，核实核材料的数量等。

再例如，为了监控核材料的生产及存储过程，在车间内的运输小车上配备北斗天线或者gps天线，以便于随时跟踪核材料的运动轨迹。另外，为了尽可能地减少工作人员的辐射剂量，在接收、发送或者转移核材料时，在生产过程中采用无人驾驶小车在生产线内运输原料和中间产品，北斗天线或者gps天线集成于无人驾驶小车上。车间生产线及库房内还配备多个利用手持式的读码器或者信号接收器，可以自动接收核材料的编号信息，实现自动存盘。

步骤s2：收集核材料的状态信息，状态信息至少包括运输或者存放核材料的封闭空间配备的传感器组测得的封闭空间的温度信息、湿度信息、放射性射线的辐射强度信息以及是否存在非法入侵信息。

传感器组包括温度传感器，用于检测封闭空间的温度的，还包括湿度传感器，用于检测封闭空间的湿度，或者检测封闭空间的温度和湿度的温湿度传感器，以确认存放或者运输核材料的封闭空间的安全性，防止核材料被毁坏。另外，传感器组还包括探测放射性射线的辐射强度的辐射探测器，用于检测容器或者核设施是否损坏，以防止放射性物质泄漏。传感器组还包括红外传感器、微波传感器和门禁系统中的任一种，用于探测封闭空间内是否存在非法入侵，以防止核材料被盗。

步骤s3：将核材料的编号信息、位置信息与收集的核材料的状态信息进行关联，并与核材料的预设信息进行比较，以确定核材料是否存在异常。

识别装置获取的核材料的编号信息、定位装置获取的核材料的位置信息，以及传感器组测得的核材料的状态信息，可以通过全球海事卫星传送系统进行加密后传递至地面监测站的服务器，在服务器端解密后的信息与地面监测站的服务器预存的核材料的预设信息进行比较，以确定核材料是否存在异常。

地面监测站的服务器预存的核材料的预设信息包括预先存储的核材料的编号信息、路径规划信息、环境信息、具有进出权限的人员信息等关于核材料的项目信息，例如核材料的安全存放温度阈值为60°，湿度阈值为50％～60％，当温湿度传感器检测的温湿度信息超过阈值时，说明存储核材料的封闭空间发生了火灾或者化学爆炸事故等异常情况，可以确认核材料存在异常。例如，如果核材料在运输过程中的位置信息与预存的路径规划信息不一致，则说明核材料有可能在运输过程中被非法人员劫持或者抢劫等，可以确认核材料存在异常。再例如，如果在存储核材料期间，红外传感器检测到封闭空间内闯入了没有进出权限的人，说明门禁系统损坏，也可以确认核材料存在异常。

步骤s4：当核材料存在异常时，发送报警信息。

报警信息可以以声音、文字、图像或者电话的方式通知负责人员，便于采取应对措施。

本发明实施例提供的一种核材料的定位跟踪方法，通过获取核材料的编号信息、位置信息及状态信息来定位跟踪核材料，且核材料的状态信息涵盖核材料的生产、运输、存储及使用的整个过程，并在核材料出现非法入侵、发生火灾等异常时发送报警信息，保证定位跟踪核材料信息的连续性和可靠性，提高了核材料的安全性。

进一步地，如前所述的核材料的定位跟踪方法的步骤s1中，获取核材料的编号信息及位置信息，还包括：

步骤s11：获取多个核材料的编号信息及其在封闭空间内的放置位置信息，其中，容纳核材料的多个容器堆放或者叠放在封闭空间内的识别装置能够识别电子标签信息的预定距离范围内，且多个容器分别按照预定位置放置。

在库房管理或者运输途中，有时需要核查核材料的数量或者某个核材料的相关信息。如前所述，识别装置可以通过识别容纳核材料的容器上设置的电子标签来获取核材料的编码信息。如果在库房或者运输工具等封闭空间内设置识别装置，则可以将核材料的转移、存储等相关信息自动传输至计算机中，自动记录核材料的出库与入库情况，并通过网络技术将生产现场、仓库与总部联接起来，实现数据传输自动化和资源共享，有利于加强核材料的衡算与控制管理，及时掌握核材料的流向及库存变化信息，确保核材料衡算数据信息、帐目及报表的准确性、及时性、可靠性。相对于现有人工记录核材料的转移、存储信息等方式，可以降低现场操作人员的劳动强度，提高工作效率，减少数据出错的概率。

当多个核材料堆放或者叠放在库房或者运输装置内时，有些核材料的电子标签由于被遮挡不易被识别。为了提高核查效率，可以将多个核材料的容器分别堆放或者叠放在封闭空间内的识别装置能够识别电子标签信息的预定距离范围内，且多个容器分别按照预定位置放置。例如，识别装置可以在5m范围内识别出多个核材料的编号信息，预先在封闭空间内按照核材料的编号分别设置各自的放置位置。这样，当需要快速核实多个核材料的相关信息时，核查人员不需要爬上爬下地去扫描电子标签，只需要将识别装置放置在预定距离范围内，即可快速获取每个核材料的编号信息和位置信息，提高了核查工作效率。

进一步地，本发明实施例提供的一种核材料的定位跟踪方法还包括：步骤s12：获取运输或者存放核材料的封闭空间外配备的摄像装置探测的当前位置周围的图像信息。

摄像装置可以为设置于车间的摄像头，也可以为设置于车辆、火车、船舶、飞机等运输工具上的激光雷达，摄像装置可以获取当前位置周围的环境的图像信息，便于负责人员更加清晰地监测核材料在当前位置的环境信息。

例如，为了监控核材料的运输过程，在运输核材料的车辆上配备完整的激光雷达，激光雷达一般设置于车辆的周侧，可以对当前位置的周围环境进行360°无死角的扫描，从而可以提前探测到当前位置周围一定距离内的交通状况。另外，车辆顶部配备的雷达探测仪可以通知驾驶员调整路线或者减速运行等。

再例如，为了监控核材料的生产及存储过程，在车间内、外分别设置摄像头。车间外的摄像头可以监控核材料运输到车间的过程，车间内的摄像头可以监控核材料在车间内的生产、出入库及存储过程。

进一步地，本发明实施例提供的一种核材料的定位跟踪方法还包括：

步骤s13：将获取的核材料的编号信息、位置信息和/或图像信息与预存的电子地图信息进行关联，并将核材料的编号信息、位置信息和/或图像信息显示于电子地图中。

为了更加直观地了解核材料在当前位置的环境信息，可以将近实时获得的编号信息、位置信息和/或图像信息显示于电子地图中，电子地图预存于服务器端，便于随时了解核材料的运输进度及到达时间。所述的“近实时”指的是，由于技术限制，数据信息由现场传输到地面监测站和服务器一般会有一定时间的延迟，例如5分钟。

另外，图像信息可以进一步辅助负责人员远程监控是否有非法入侵问题发生，并及时通知核查人员采取防范措施。

进一步地，收集核材料的状态信息还包括：核材料的容器上设置的电子封记标记的核材料的种类及质量信息，容器当前处于启动状态或者关闭状态，以及容器的启动时间及关闭时间。

电子封记又被称为篡改指示装置(tamper-indicatingdevices，tids)，具有探测非法打开或侵入、永久或长时间存储信息、具有唯一辨认性以及防篡改等特点，电子封记主要用于标识已核查过或被封存的核材料，保证核材料控制与衡算信息的完整性和连续性,防止记录的信息被篡改，提高现场核查的效率。例如，可以在铀离心设施的库房或者供料口设置电子封记，并在每个容纳铀离心设施的容器上设置电子封记，用于记录容器被打开和关闭的时间，从而可以远程监控核设施库房中核材料的状态。

可选地，电子封记为光纤封记。光纤封记主要包括微处理器、篡改指示传感器(塑料光纤)、光收发模块、实时钟模块、数据存储器以及用于核查微机通信的接口电路等通用模块。

光纤封记可以应用在装有核材料的特殊容器上。作为篡改指示传感器的塑料光纤除了传递光信号外，主要用来捆扎、缠绕这些特殊容器或者核设施，使之除了移除或破坏光纤之外很难打开；当光线被移除或破坏、有非法入侵行为发生时，光电收发模块检测不到信号，系统便立即产生中断报警，并把异常情况数据(包括非法入侵事件产生的时间等信息)存于数据存储器中；当核查人员需要核查时，可通过通信接口在通信协议正确的情况下经严格的身份验证后将存储于数据存储器的信息远距离或现场读出。

另外，当门禁系统或者红外传感器系统等被破坏时，还可以通过电子封记进一步监测核材料周侧是否存在非法入侵行为，进一步提高了核材料的安全性。

可以理解的是，尽管本发明实施例以核材料为例来描述核材料的定位跟踪方法，该定位跟踪方法也可以用于核武器、核设施、核设备或者其它放射性物质，电子标签或者电子封记可以设置于容纳放射性物质的容器上，也可以直接设置于核武器、核设施、核设备上，不再赘述。

参阅图2，本发明实施例还提供了一种核材料的定位跟踪装置，包括：获取单元10、收集单元20、分析单元30和报警单元40。

获取单元10用于获取核材料的编号信息及位置信息，编号信息由识别装置通过识别容纳核材料的容器的电子标签获得，位置信息由运输或者存放核材料的封闭空间配备的定位装置测得。

收集单元20用于收集核材料的状态信息，状态信息至少包括运输或者存放核材料的封闭空间配备的传感器组测得的封闭空间的温度信息、湿度信息、放射性射线的辐射强度信息以及是否存在非法入侵信息；

分析单元30用于将获取单元获取的核材料的编号信息、位置信息与收集单元收集的核材料的状态信息进行关联，并与核材料的预设信息进行比较，以确定核材料是否存在异常；

报警单元40用于当分析单元30确定核材料存在异常时发送报警信息。

获取单元10进一步用于，获取运输或者存放核材料的封闭空间外配备的摄像装置探测的当前位置周围的图像信息。

本发明实施例提供的一种核材料的定位跟踪装置，通过获取单元10获取核材料的编号信息和位置信息，通过收集单元20收集核材料的状态信息，通过分析单元30判断核材料是否存在异常，且核材料的状态信息涵盖核材料的生产、运输、存储及使用的整个过程，并在核材料出现异常时通过报警单元40发送报警信息，保证定位跟踪核材料信息的连续性和可靠性，提高了核材料的安全性。

可选地，获取单元10进一步用于，获取多个核材料的编号信息及其在封闭空间内的放置位置信息，其中，容纳核材料的多个容器堆放或者叠放在封闭空间内的识别装置能够识别电子标签信息的预定距离范围内，且多个容器分别按照预定位置放置。

可选地，获取单元10进一步用于，获取运输或者存放核材料的封闭空间外配备的摄像装置探测的当前位置周围的图像信息。

可选地，分析单元30进一步用于，将获取单元10获取的核材料的编号信息、位置信息和/或图像信息与预存的电子地图信息进行关联，并将核材料的编号信息、位置信息和/或图像信息显示于电子地图中。

可选地，收集单元20收集的核材料的状态信息还包括：核材料的容器上设置的电子封记标记的核材料的种类及质量信息，核材料的容器当前处于启动状态或者关闭状态，以及核材料的容器的启动时间及关闭时间。

可以理解的是，本发明实施例提供的核材料的定位跟踪装置为前述的核材料的定位跟踪方法的执行主体，核材料的定位跟踪方法的内容具体通过核材料的定位跟踪装置的各个单元来实现，在此不再赘述。

另外，本发明实施例还提供了一种核材料的定位跟踪设备，包括：

存储器，存储有计算机程序指令；

处理器，当计算机程序指令被处理器执行时实现如前所述的核材料的定位跟踪方法。

另外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行如前所述的核材料的定位跟踪方法。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。