一種采用便攜供電模塊的核輻射電子單兵劑量儀系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種采用便攜供電模塊的核輻射電子單兵劑量儀系統，包括輻射采集模塊、ZigBee傳輸模塊、輻射劑量信息監控模塊以及報警模塊；所述報警模塊與所述輻射劑量信息監控模塊線路連接，所述ZigBee傳輸模塊與所述輻射劑量信息監控模塊無線連接，所述ZigBee傳輸模塊和所述輻射采集模塊通過串口通信連接；所述輻射劑量信息監控模塊用于接收和處理所述ZigBee傳輸模塊傳送的信息，并存儲信息；所述報警模塊用于在危險發生時發出報警；所述便攜供電模塊為所述輻射采集模塊和ZigBee傳輸模塊供電。
【專利說明】
一種采用便攜供電模塊的核輻射電子單兵劑量儀系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種采用便攜供電模塊的核輻射電子單兵劑量儀系統，屬于核輻射檢測技術領域。
【背景技術】
[0002]目前軍事領域核戰爭大規模核輻射損傷及民用領域如核能發電、醫療照射、輻照滅菌等核能、核技術廣泛應用，對核輻射劑量檢測提出了更高的要求。目前我國軍隊核輻射個人劑量檢測主要是單兵列裝熱釋光個人劑量計，由于熱釋光個人劑量計信息讀取涉及實物傳遞，時效性差，無法滿足現代核戰爭大規模傷病員的救治需求。民用領域核輻射個人劑量監測也是通過熱釋光個人劑量計實現，存在程序繁瑣，效率低下的不足。
[0003]國內外一般電子個人劑量儀產品可以實時顯示劑量率、累積劑量及劑量超標報警，多功能產品還可以通過有線或無線藍牙將信息保存PC中。由于個人電子劑量儀工作時處于移動狀態，有線或無線藍牙傳輸距離在米內連接PC的方式無法實現網絡信息化管理。且個人電子劑量儀多采用以鋰電池為主的便攜供電模塊，但以鋰電池為主的便攜供電模塊的電容量會受到尺寸的限制而無法提供移動裝置長時間的使用。若是基于移動裝置的使用時間考慮而使用較大的鋰電池，則移動裝置的尺寸將難以降低而影響整個產品的使用效果O
[0004]ZigBee技術是一種具有傳輸距離遠、網絡容量大、低功耗、低成本的無線連接技術。在新一代的電池技術中，紙電池的特性恰巧可以彌補鋰電池必須在移動裝置中占據過大體積的缺陷。具體來說，紙電池具有可撓曲、可彎折及穿刺等特性，在移動裝置中的配置方式具有很大的彈性，因此可降低整體移動裝置的尺寸。
【實用新型內容】
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種采用便攜供電模塊的核輻射電子單兵劑量儀系統，該采用便攜供電模塊的核輻射電子單兵劑量儀系統將電子個人劑量儀采集模塊信息輸出網絡化以及將ZigBee無線網絡技術與電子個人劑量儀結合，且同時利用鋰電池與紙電池作為移動裝置的電源，從而實現核輻射損傷劑量監測的實時化和網絡信息化和在不增加移動裝置體積的條件下延長移動裝置的使用時間，可大規模使用，時效性好，效率尚O
[0006]本實用新型的技術方案如下:
[0007]一種采用便攜供電模塊的核輻射電子單兵劑量儀系統，包括輻射采集模塊、ZigBee傳輸模塊、輻射劑量信息監控模塊以及報警模塊;所述報警模塊與所述輻射劑量信息監控模塊線路連接，所述ZigBee傳輸模塊與所述輻射劑量信息監控模塊無線連接，所述ZigBee傳輸模塊和所述輻射采集模塊通過串口通信連接;所述輻射劑量信息監控模塊用于接收和處理所述ZigBee傳輸模塊傳送的信息，并存儲信息;所述報警模塊用于在危險發生時發出報警;所述便攜供電模塊為所述輻射采集模塊和ZigBee傳輸模塊供電；
[0008]所述福射采集模塊包括福射傳感器單元和單片機單元;所述福射傳感器單元通過線路與所述單片機單元連接;所述福射傳感器單元用于檢測福射劑量，所述單片機單元控制信息采集和傳送；
[0009]所述ZigBee傳輸模塊用于接收和處理輻射采集模塊的信息，并向輻射劑量信息監控模塊進行信息傳送，所述ZigBee傳輸模塊包括電路底板、CPU單元、射頻單元和天線，所述CPU單元、射頻單元和天線均設置于所述電路底板上;所述射頻單元與所述CPU單元線路連接，所述天線與所述射頻單元線路連接;所述電路底板還設置有USB轉UART接口、I/O串口及指示燈;所述CPU單元包括CC2430及其輔助電路;所述射頻單元包括射頻開關、功率放大器和低噪聲放大器;所述天線與(PU單元的射頻收發器相匹配；
[0010]所述便攜供電模塊包括連接端、第一電池、第二電池和限流電路;所述第一電池耦接于所述連接端;所述第二電池為輔助電源;所述第一電池與所述第二電池相互并聯;所述連接端于充電時作為該便攜供電模塊的電源輸入端，并且于放電時作為該便攜供電模塊的電源輸出端;所述限流電路耦接于該第二電池與所述連接端之間，所述限流電路限制流入與流出所述第二電池的電流大小；所述第一電池的能量密度大于所述第二電池的能量密度。
[0011]其中，所述輻射劑量信息監控模塊還可以與手機通信連接。
[0012]本實用新型具有如下有益效果:
[0013]1、本實用新型能夠滿足大規模核輻射損傷病員的救治需求，對于我軍的“三防水平”的提高具有重要的軍事價值。同時對于當前我省核能與核技術廣泛應用的發電，醫療照射，輻射滅菌等領域具有重要的社會效益和經濟效益。
[0014]2、本實用新型將電子個人劑量儀采集模塊信息輸出網絡化以及將ZigBee無線網絡技術與電子個人劑量儀結合，從而實現核輻射損傷劑量監測的實時化和網絡信息化，為核輻射傷員救治提供了及時準確地劑量信息，最終實現單兵網絡信息化電子個人劑量儀的列裝。
[0015]3、本實用新型可應用于民用核輻射個人劑量監測領域，簡化核輻射個人劑量監管程序，提高核輻射監管水平。
[0016]4、本實用新型的便攜供電模塊將鋰電池和紙電池巧妙地組合在一起，能夠為移動的輻射采集模塊和ZigBee傳輸模塊提供充足電源，且使產品更加輕便。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的整體線路模塊圖；
[0018]圖2為本實用新型的輻射采集模塊線路模塊圖；
[0019]圖3為本實用新型的ZigBee傳輸模塊的原理框圖；
[0020]圖4為本實用新型的便攜供電模塊的示意圖。
[0021]圖中附圖標記表示為:
[0022]1-輻射采集模塊、11-輻射傳感器單元、13-單片機單元、2-ZigBee傳輸模塊、21-電路底板、22-CPU單元、23-射頻單元、24-天線、3-輻射劑量信息監控模塊、4-報警模塊、5-便攜供電模塊、50-連接端、51 -第一電池、52-第二電池、53-限流電路。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和具體實施例來對本實用新型進行詳細的說明。
[0024]如圖1所示，一種采用便攜供電模塊的核輻射電子單兵劑量儀系統，包括輻射采集模塊UZigBee傳輸模塊2、輻射劑量信息監控模塊3以及報警模塊4;所述報警模塊4與所述輻射劑量信息監控模塊3線路連接，所述ZigBee傳輸模塊2與所述輻射劑量信息監控模塊3無線連接，所述ZigBee傳輸模塊2和所述輻射采集模塊I通過串口通信連接;所述輻射劑量信息監控模塊3用于接收和處理所述ZigBee傳輸模塊2傳送的信息，并存儲人員信息、輻射累積劑量以及劑量率;所述報警模塊4用于在危險發生時發出報警;所述便攜供電模塊5為所述輻射采集模塊I和ZigBee傳輸模塊2供電；所述輻射劑量信息監控模塊3還可以與手機通信連接。
[0025]如圖2所示，所述輻射采集模塊I包括輻射傳感器單元11和單片機單元13;所述輻射傳感器單元11通過線路與所述單片機單元13連接;所述福射傳感器單元11用于檢測福射劑量，所述單片機單元13控制信息采集和傳送。
[0026]如圖3所示，所述ZigBee傳輸模塊2用于接收和處理輻射采集模塊I的信息，并向輻射劑量信息監控模塊3進行信息傳送，所述ZigBee傳輸模塊2包括電路底板21、CPU單元22、射頻單元23和天線24，所述CPU單元22、射頻單元23和天線24均設置于所述電路底板21上；所述射頻單元23與所述CPU單元22線路連接，所述天線24與所述射頻單元23線路連接;所述電路底板21還設置有USB轉UART接口、I/O串口及指示燈;所述CPU單元22包括CC2430及其輔助電路;CC2430芯片是Chipcon公司生產的首款符合ZigBee技術的2.4GHz射頻系統單芯片，適用于各種ZigBee或類似ZigBee的無線網絡節點，包括調諧器、路由器和終端設備，它在單個芯片上集成了ZigBee射頻前端、內存和微控制器。它包括I個8位微處理器、32/64/128Kb可編程閃存和8Kb的RAM，還包含模/數轉換器、定時器、AES-128安全協處理器、看門狗定時器、32KHz晶振的休眠模式定時器、上電復位電路、掉電檢測電路以及21個可編程I/O引腳，輔助電路主要包括復位電路、晶振、天線和必要的阻抗元件設計;所述射頻單元23包括射頻開關、功率放大器和低噪聲放大器;在發送信息的過程中加入功率放大器，因為功率放大器的發射功率可達到20多dBm，將會大大提高傳輸距離。同樣接收時加入低噪聲放大器，因為低噪聲放大器的增益可達13db左右，將會提高傳輸信息的可靠性和準確性。所述天線24與CPU單元22的射頻收發器相匹配，否則此無線數傳系統的傳輸距離很近。
[0027]如圖4所示，所述便攜供電模塊5包括連接端50、第一電池51、第二電池52和限流電路53;所述第一電池51耦接于所述連接端50，為主電源;所述第二電池52為輔助電源;所述第一電池51與所述第二電池52相互并聯;所述連接端50于充電時作為該便攜供電模塊5的電源輸入端，并且于放電時作為該便攜供電模塊5的電源輸出端;所述第一電池51可為鋰電池、鎳鎘電池或鎳氫電池等電容量大且能量密度高的二次電池，以供移動設備長時間并且重復充電使用。所述第二電池52可為紙電池等體積小且具有可撓性的二次電池，相較于作為主電源的第一電池51而言，第二電池52雖然電容量及能量密度較第一電池51小，但其體積小，作為輔助電源不會占用很多的空間，且能延長移動設備的使用時間。由于第一電池51與第二電池52的充放電能力有一定程度的差距，便攜供電模塊5可能會因為在充放電時充入或被抽取過大的電流而造成充放電能力較弱的第二電池52損毀，因此設置有限流電路53。所述限流電路53耦接于該第二電池52與所述連接端50之間，所述限流電路53根據一充電電流臨界值與一放電電流臨界值限制流入與流出所述第二電池52的電流大小。
[0028]本實用新型工作原理:輻射采集模塊I將收集到的輻射劑量信息傳送給ZigBee傳輸模塊2，ZigBee傳輸模塊2將信息傳送給輻射劑量信息監控模塊3，輻射劑量信息監控模塊3接收并處理信息記錄，并存儲人員信息、輻射累積劑量以及劑量率，若劑量超標，報警模塊4觸發。
[0029]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種采用便攜供電模塊的核輻射電子單兵劑量儀系統，其特征在于:包括輻射采集模塊(l)、ZigBee傳輸模塊(2)、輻射劑量信息監控模塊(3)以及報警模塊(4);所述報警模塊(4)與所述輻射劑量信息監控模塊(3)線路連接，所述ZigBee傳輸模塊(2)與所述輻射劑量信息監控模塊(3)無線連接，所述ZigBee傳輸模塊(2)和所述輻射采集模塊(I)通過串口通信連接;所述輻射劑量信息監控模塊(3)用于接收和處理所述ZigBee傳輸模塊(2)傳送的信息，并存儲信息;所述報警模塊(4)用于在危險發生時發出報警;所述便攜供電模塊(5)為所述輻射采集模塊(I)和ZigBee傳輸模塊(2)供電； 所述輻射采集模塊(I)包括輻射傳感器單元(11)和單片機單元(13);所述輻射傳感器單元(I I)通過線路與所述單片機單元(13)連接;所述福射傳感器單元(I I)用于檢測福射劑量，所述單片機單元(13)控制信息采集和傳送； 所述ZigBee傳輸模塊(2)用于接收和處理輻射采集模塊(I)的信息，并向輻射劑量信息監控模塊(3)進行信息傳送，所述ZigBee傳輸模塊(2)包括電路底板(21)、CPU單元(22)、射頻單元(23)和天線(24)，所述CPU單元(22)、射頻單元(23)和天線(24)均設置于所述電路底板(21)上;所述射頻單元(23)與所述CPU單元(22)線路連接，所述天線(24)與所述射頻單元(23)線路連接;所述電路底板(21)還設置有USB轉UART接口、I/O串口及指示燈;所述CPU單元(22)包括CC2430及其輔助電路;所述射頻單元(23)包括射頻開關、功率放大器和低噪聲放大器;所述天線(24)與CPU單元(22)的射頻收發器相匹配； 所述便攜供電模塊(5)包括連接端(50)、第一電池(51)、第二電池(52)和限流電路(53);所述第一電池(51)耦接于所述連接端(50);所述第二電池(52)為輔助電源;所述第一電池(51)與所述第二電池(52)相互并聯;所述連接端(50)于充電時作為該便攜供電模塊(5)的電源輸入端，并且于放電時作為該便攜供電模塊(5)的電源輸出端；所述限流電路(53)耦接于該第二電池(52)與所述連接端(50)之間，所述限流電路(53)限制流入與流出所述第二電池(52)的電流大小;所述第一電池(51)的能量密度大于所述第二電池(52)的能量FtFt也/又。2.根據權利要求1所述采用便攜供電模塊的核輻射電子單兵劑量儀系統，其特征在于:所述輻射劑量信息監控模塊(3)還可以與手機通信連接。
【文檔編號】G01T1/02GK205665409SQ201620536131
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月3日
【發明人】陳杰, 雷勇, 其他發明人請求不公開姓名
【申請人】中國人民解放軍南京軍區福州總醫院