[发明专利]一种氡室周边房间氡浓度连续监控系统

说明书

发明了一种氡室周边房间氡浓度连续监控系统，系统利用Zigbee无线网络技术，实现了测氡仪和上位机的无线通信；采用了RAD7和P2000两种测氡仪以适应复杂情况，提高了测量精度。系统使用C#语言编写上位机软件，Access数据库记录和保存历史数据。相比于其它无线网络技术，Zigbee具有近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本等特点，可以很好的适用于氡室周边房间氡浓度的连续检测。为准确评估测氡仪检定人员的工作有效剂量提供了一种新的方法。

所属技术领域

本发明涉及一种监控系统，尤其涉及一种氡室周边房间氡浓度连续监控系统。

背景技术

氡是广泛存在于环境中无色、无味的放射性气体，是铀、镭等放射性元素衰变的产物。人们在呼吸过程中，会将空气中的氡及其子体吸人体内，被吸人体内的氡及其子体在衰变过程中会导致以呼吸器官为主的内照射，造成器官损伤。置身于一定浓度氡及其子体的空气中，人体所受到的照射量包括氡的“放射能照射量”和氡子体的“α潜能照射量”或称“暴露量”。氡剂量学研究表明，吸人含氡气体在呼吸道形成的辐射剂量主要不是来自氡α衰变，而是来自氡的短寿命子体²¹⁸Po(RaA)和²¹⁴HPo(RaC)的α衰变。吸入氡子体可以导致对人体的辐射照射，通常称为暴露。在对氡子体的暴露进行剂量评价时，需要把氡子体的暴露量换算成有效剂量。计算公式为：年有效剂量=平衡当量浓度×年照射时间×剂量转换系数；式中：剂量转换系数为9×10^-9(Sv/Bq.h.m^-3)；平衡当量浓度为室内氡浓度与平衡因子的乘积，室内平衡因子为0.4；年照射时间为365×24h×居留因子，居留因子为0.8。

Zigbee是一种短距离、低功耗的无线通信技术，与Wi—Fi、蓝牙、红外等无线通信技术相比，其特点是近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本，主要适用于无线传感器网络、自动控制和远程控制领域，可以嵌人各种设备。Zigbee规范定义了3种类型的设备：协调器、路由器、终端设备。Zigbee协调器是启动和配置网络的一种设备，协调器可以保持间接寻址用的绑定表格，支持关联，同时还能设计信任中心和进行其他活动。协调器负责网络正常工作以及保持同网络其他设备的通信。Zigbee网络层支持星型、树型和网状网络拓扑。

发明内容

本发明的目的是为了准确评估测氡仪检定人员的工作有效剂量并实时监控氡室情况，设计了一种氡室周边房间氡浓度连续监控系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是。

氡室周边房间氡浓度连续监测系统由氡浓度检测系统和氡室实时监视系统两部分组成。前者负责实时监控氡室周围房间氡浓度，并将检测结果上传到PC机。后者对PC机收到的实时数据进行加工处理和存储，并对超限数据及时采取报警处理，便于处理突发事件。在本系统中，测量的是特殊环境氡室周边的氡浓度，而且系统中使用了红外传感器来准确的计算检定人员的工作时间，所以这里的年照射时间取测量的准确的一年内的工作时间。

所述的氡浓度连续检测系统由PC上位机、Zigbee协调器、Zigbee终端设备、两种型号的测氡仪组成，通过串口将两种型号的测氡仪与Zigbee组成的无线传感器网络中的终端没备相连。

所述的两种型号的测氡仪，分别为RAD7型α能谱仪和AlphaGUARD系列P2000测氡仪，其中，前者适用于氡浓度小于100kBq/m³的情况，当氡浓度大于100kBq/m³时，前者线性度不确定，此时采用P2000进行测量，在高浓度情况下其具有更好的准确性。

所述的测氡仪能够通过R232串口与Zigbee终端设备相连，及红外传感器能够和继电器通过I/O口与终端设备相连。

所述的实时监控系统对PC机接收到的数据进行处理、记录和存储，在数据出现超限等异常的情况下控制报警灯和蜂鸣器报警。