[实用新型]基于ZigBee的探伤车间人员安全防护系统

说明书

技术领域

本实用新型属于无线通信技术及环境监控技术，特别是基于ZigBee的探伤车间人员安全防护系统。

背景技术

焊接工厂探伤车间作为需要经常使用放射源进行工件探伤的场所，辐射防护是非常重要的一环，获取探伤车间辐射变化信息对于确保工作人员免受辐射伤害具有非常重要的作用。

此外，探伤车间由于需要频繁使用放射源对工件进行探伤作业，其发生潜在核泄漏事故的概率非常高。一旦发生辐射源脱落或者卡源等核事故，放射源将会污染环境，并可能造成工作人员、公众受到过量的照射，严重时会导致死亡。因此，在发生核泄漏事故后，应立即将探伤车间的辐射信息数据传输给监控指挥中心，以便及时采取核事故应急救援措施。

当前的救援方式主要是在核辐射事故发生后，救援人员立即携带核应急监测终端赶赴现场进行数据采集，并将处理后的数据传输到监测指挥中心，以便监测指挥中心及时了解情况做出快速反应，以应对紧急情况，将损失减到最小。这个过程中有很大的延时，并且现场辐射信息数据的采集并不全面准确。

因此，建立探伤车间实时全方位辐射监控系统非常必要。

核事故具有突发性，危害性很大，必须事发时立即与监测指挥中心建立数据传输，传输不能出现严重错误，耽误时间就会造成不可想象的后果。因此，现场环境信息数据的传输必须实时性好，准确性高，此外，现场环境的复杂性使得该数据传输还需要抗干扰能力强。

传统的监测数据传输是通过有线方式进行的，若在多点铺设有线核环境监测数据采集终端，必将造成较大的人力财力支出，且不便于应急使用。Zigbee作为一种新型的短距离、低速率、低功耗无线传感网络技术，与有线数据传输相比，具有易于铺设，成本低廉等特点。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提高探伤车间工作人员的辐射防护安全，提供了基于ZigBee的探伤车间人员安全防护系统，该系统通过传感器节点以及由传感器节点构成的无线传感网络实现了对探伤车间环境参数的实时全方位采集，通过ZigBee无线通讯技术实现了监控系统布置的方便性，通过探伤车间监控中心的监控软件对环境信息进行实时处理，进而控制探伤车间门禁系统、探伤作业操作台和声光报警装置进行相应的动作，增强了对探伤车间工作人员的辐射防护。

基于ZigBee的探伤车间人员安全防护系统，其特征在于：包括安装设置于操作间的探伤车间监控中心、设置于曝光间的网关节点和n个传感器节点，所述n个传感器节点按照ZigBee协议组成无线传输网络，与网关节点建立连接；所述网关节点通过以太网接入探伤车间监控中心；其中，n为正整数。

所述传感器节点包括控制器一、ZigBee无线通讯模块一、辐射探测模块、人体感应传感器、烟雾传感器、温湿度传感器、LED灯一、蜂鸣器一、电池一、外接电源一及电源管理模块一；其中，电池一、外接电源一分别与电源管理模块一的输入端相连，电源管理模块一的输出端分别与控制器一、ZigBee无线通讯模块一、辐射探测模块、人体感应传感器、烟雾传感器、温湿度传感器相连，控制器一分别与ZigBee无线通讯模块一、辐射探测模块、人体感应传感器、烟雾传感器、温湿度传感器双向连接，控制器一的输出端连接辐射探测模块、LED灯一、蜂鸣器一。

所述控制器一与辐射探测模块、人体感应传感器、烟雾传感器、温湿度传感器通过传感器接口双向连接。

所述控制器一的输出端通过控制器接口一与辐射探测模块、LED灯一、蜂鸣器一相连，控制器接口一与控制器一之间双向连接。

所述辐射探测模块采用的是辐射强度测量传感器。

所述网关节点包括控制器二、ZigBee无线通讯模块二、网卡芯片、LED灯二、蜂鸣器二、电池二、外接电源二及电源管理模块二；其中，电池二、外接电源二分别与电源管理模块二的输入端相连，电源管理模块二的输出端分别与控制器二、ZigBee无线通讯模块二、网卡芯片相连，控制器二分别与ZigBee无线通讯模块二、网卡芯片双向连接，控制器二的输出端连接LED灯二和蜂鸣器二。

所述控制器二的输出端通过控制器接口二连接LED灯二和蜂鸣器二，控制器接口二与控制器二之间双向连接。

所述传感器节点的ZigBee无线通讯模块一和网关节点的ZigBee无线通讯模块二采用相同的无线射频芯片。

所述探伤车间监控中心还连接有门禁系统、探伤作业操作台和声光报警装置。