基于rfid标签的放射源暂存库管理系统及其管理方法
【专利摘要】本发明涉及RFID射频识别【技术领域】，具体公开了基于RFID标签的放射源暂存库管理系统及其管理方法；包括：辐射监测仪、RFID读卡器、视频监控设备、人员门禁设备和报警器均与监控平台相连，RFID标签设在放射源容器外，放射源容器设在承重式拍照系统上；RFID标签为包含超高频FRAM?RFID芯片的抗金属RFID标签。承重式拍照系统包括承重台、承重传感器、拍照控制器和照相机；人员门禁设备包括人员门禁卡、门禁卡读卡器和自动门。本发明在基于抗辐射抗金属RFID标签技术的基础上，实现了辐射性放射源暂存库的出入库自动识别、数据分析和管理。
【专利说明】基于RF ID标签的放射源暂存库管理系统及其管理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及RFID射频识别【技术领域】，尤其是涉及一种基于抗辐射抗金属RFID标签的放射源暂存库出入库信息化管理系统及其管理方法。
【背景技术】
[0002]随着核技术在医疗、工业、农业、科研的广泛应用，我国使用和退役的放射源的数量逐年增长。因放射性无色无味，自有放射源使用以来，放射源丢失、被盗、泄露事故时有发生，因此对放射源的安全管理已成为放射源持有单位、环保部门的重大责任。
[0003]放射源暂存库是一个城市或一个单位、企业暂存放射源的地方，在管理人员的监管下放射源会有频繁的出入库活动。传统的放射源暂存库对放射源出入库的管理方式是手动登记、纸质台账统计，对于小型的放射源暂存库(以下简称源库)管理需求可以基本满足。但对出入库放射源的频次和数量比较大的源库，管理工作量较大，传统的管理方式容易出现登记错误或管理漏洞造成放射源统计错误，如果误丢失或监管失控将对放射源所在单位及公众造成电离辐射危险。
[0004]目前源库的管理方案主要针对放射源多重定位、放射源RFID防盗报警远程监测等。如在放射源容器外部固定GPS定位、GSM定位器进行多重定位报警；在放射源容器在放射源容器表面粘贴RFID标签，阅读器随时读取FRID信息，放射源容器移动时读取器作防盗报警；在放射源容器表面安装定位器、周围安装辐射剂量监测设备、视频监控设备等进行远程在线监测。
[0005]RFID电子标签采用射频识别技术，是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。RFID标签由标签天线和标签芯片组成，标签天线是读写器和标签芯片之间进行信号和能量传递的中介，标签芯片则根据读写器的指令，做出相应的操作和响应。RFID识别系统由标签和读写器(应答器)构成。工作过程是:标签进入磁场后，凭借感应电流获得能量发出应答指令，或标签自带电源获得能量发出应答指令，读写器接收应答指令信息并解码，传送至后台进行数据处理。RFID识别系统由电子标签、读卡器(含天线)、应用软件构成。
[0006]现有的RFID射频标签直接粘贴在放射源容器表面，对于标签的抗辐射性、抗金属性没有考虑，在大剂量、长时间的电离辐射下，普通的RFID射频标签可能失效。如何能够更安全地应用射频识别技术，解决标签的适应性问题，成了亟待解决的技术问题。
[0007]而且目前对放射源和放射源库自动化监控、管理均是针对静止的放射源防盗或移动中的放射源跟踪定位或在线监测，没有针对出入库过程的放射源信息实时识别、有效统计和管理，特别是对出入库放射源频繁、数量大的源库的安全性管理，不能实时识别、有效统计和管理。
[0008]目前还没有有效的方案来解决上述问题。
【发明内容】
[0009]本发明所解决的技术问题是设计一种基于RFID标签的放射源暂存库管理系统及其管理方法，在基于抗辐射抗金属RFID标签技术的基础上，建立起放射源暂存库出入库自动识别、统计和管理系统，解决了放射源出入库自动统计、管理的技术难题。
[0010]本发明采用抗辐射抗金属RFID标签识别技术作为放射源识别方式，结合辐射剂量监测、承重拍照、视频监控和人员门禁等多种监控方式对放射源出入库进行多方位监管，根据监控硬件设备的特点开发放射源出入库管理平台，为放射源暂存库提供一种及时有效的信息化、可视化放射源出入库管理综合技术。
[0011]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于RFID标签的放射源暂存库管理系统，包括:
[0012]RFID标签、RFID读卡器、辐射监测仪、承重式拍照系统、视频监控设备、人员门禁设备、监控平台、报警器和放射源容器；
[0013]所述辐射监测仪、所述RFID读卡器、所述视频监控设备、所述人员门禁设备和所述报警器均与所述监控平台相连，所述RFID标签设在所述放射源容器外，所述放射源容器设在所述承重式拍照系统上。
[0014]优选的，所述RFID标签为包含超高频FRAM RFID芯片的抗金属RFID标签。
[0015]更加优选的，所述RFID读卡器为与所述RFID标签匹配的RFID读卡器。
[0016]更加优选的，所述RFID读卡器包括固定式RFID读卡器和手持式RFID读卡器。
[0017]更加优选的，所述RFID读卡器数量至少为两个。
[0018]更加优选的，所述固定式RFID读卡器为门式RFID读卡器或台式RFID读卡器。
[0019]更加优选的，所述承重式拍照系统包括承重台、承重传感器、拍照控制器和照相机；所述承重传感器设在所述承重台上，所述承重传感器和所述照相机均与所述拍照控制器相连。
[0020]更加优选的，所述视频监控设备包括摄像头、存储器、处理器和显示器；所述摄像头、所述存储器和所述显示器分别与所述处理器相连；所述摄像头包括可见光摄像头和红外摄像头。
[0021]更加优选的，所述人员门禁设备包括人员门禁卡和门禁卡读卡器；所述人员门禁卡与所述门禁卡读卡器相配合。
[0022]更加优选的，所述人员门禁设备还包括自动门，所述门禁卡读卡器与所述自动门相连。
[0023]更加优选的，所述人员门禁卡采用指纹识别装置、IC卡识别装置和密码识别装置。
[0024]更加优选的，所述辐射监测仪包含辐射探测器和控制器，所述辐射探测器包括伽马探测器和中子探测器，所述辐射探测器测量连续辐射剂量率数据，所述控制器通过有线或无线方式与所述辐射探测器联通，所述控制器以有线或无线通讯方式与监控平台相连；所述辐射监测仪自带声光报警器。
[0025]本发明还提供了一种基于RFID标签的放射源暂存库管理方法，包括:
[0026]S1:放射源初次存放入库时，监控平台记录放射源基础信息，并为每一枚放射源匹配抗辐射抗金属RFID标签，再将所述抗辐射抗金属RFID标签固定到对应的密封的放射源容器上；
[0027]S2:所述放射源的容器通过出入口处的RFID读卡器时，所述RFID读卡器读取所述抗辐射抗金属RFID标签中的ID号，所述RFID读卡器将所述ID号通过通讯接口传输到所述监控平台；
[0028]S3:所述监控平台对所述ID号进行分析；所述监控平台设有后台服务器，所述后台服务器对所述ID号在所述后台服务器中的放射源数据库中进行检索，得出对应的放射源基础信息及授权信息；
[0029]若出入库放射源信息检索后所述放射源为未经授权放射源或禁止入库、出库的放射源，所述监控平台启动视频联动及声光报警，进行解除报警的处理后，所述系统停止视频联动及声光报警；
[0030]若出入库放射源信息检索后所述放射源为经授权放射源，进行下述步骤S4 ；
[0031]S4:授权的所述放射源将出入库时间信息更新至所述放射源数据库中，即可放行出入库；并在显示屏上显示所述放射源的信息；
[0032]所述抗辐射抗金属RFID标签和所述抗辐射抗金属RFID读卡器对所述放射源出入库进行识别；所述后台服务器中的所述放射源数据库对所述放射源进行管理:包含出入库放射源信息读取及显示、库内放射源统计数据、放射源出入库历史查询、放射源信息分类查询、未授权出入库报警以及查询信息打印和标签管理；所述抗辐射抗金属RFID标签为包含超高频FRAM RFID芯片的抗金属RFID标签；所述RFID读卡器与所述抗辐射抗金属RFID标签相匹配；
[0033]所述辐射监测仪对辐射剂量进行监测；所述后台服务器中的所述放射源数据库对所述放射源进行管理:包含实时辐射剂量率显示、历史辐射剂量率查询、超阈值报警以及报警时启动视频联动；
[0034]所述承重式拍照系统进行出入库放射源拍照；包含承重拍照，照片存档和拍照查询；
[0035]所述视频监控设备进行视频监控；所述后台服务器中的所述放射源数据库对所述放射源进行监控管理:包含实时库内外视频监控、历史视频查看以及报警时视频联动；
[0036]所述人员门禁设备对出入库人员进行识别:所述识别包含门禁刷卡人员自动登记、历史出入库信息查询、非授权客户端报警以及门禁卡管理；
[0037]所述后台服务器进行授权管理，由管理员审批授权后，所述客户端和所述放射源获得出入库资格，未授权出入库则报警，所述授权包含所述放射源出入库授权和所述客户端出入库的门禁授权。
[0038]优选的，当放射源容器不便于移动而客户端欲获悉放射源的信息时，采用备用的手持式RFID读卡器进行读取，手持式RFID读卡器通过无线方式与所述系统进行通讯，对放射源信息进行查询并在显示器上显示；或者，所述手持式RFID读卡器上显示所述放射源标签ID号，在所述监控平台上通过所述放射源标签ID号进行放射源信息查询。
[0039]手持式RFID读卡器通过无线方式与所述系统进行通讯，所述无线方式包括:W1-F1、GPS、GPRS、GSM 或蓝牙。
[0040]更加优选的，所述步骤SI中，所述登记放射源基础信息包括:放射源核素、活度、国家编码、生产日期、生产商、使用方名称、内部编号、客户端联系信息、暂存日期和暂存类别。
[0041]更加优选的，所述固定式RFID读卡器为两个或两个以上。
[0042]更加优选的，所述步骤S2中，所述固定式RFID读卡器的出入库判断方式为:设检测门内读卡器为A和门外读卡器B，门内读卡器A读到标签后，门外读卡器B读到标签则表示出库；门外读卡器B读到标签后，门内读卡器A读到该标签则表示入库，所述门内读卡器A和所述门外读卡器B通过金属挡板隔开，并保持20cm以上距离来排除所述门内读卡器A和所述门外读卡器B同时读到标签。
[0043]更加优选的，所述排除是指RFID标签和读卡器通过电磁场信号进行交流，通过增加金属挡板减弱和阻挡信号，读卡器读取数据受距离和信号强弱影响，导致门内读卡器A和门外读卡器B读卡器在读取时间上进行区分。
[0044]更加优选的，所述步骤S2中，所述系统将贴有抗辐射抗金属RFID标签的密封的所述放射源的容器通过出入口固定式RFID读卡器时，对所述放射源的容器进行出入库特写拍照，所述出入库特写拍照的过程是:出入库时，领取放射源的人员将密封放射源容器放置在承重平台上，承重传感器包含压力传感器或压力开关，所述承重传感器接受到压力信号并将信号传输至拍照控制器，所述拍照控制器启动照相机，所述照相机放置在斜上角，所述照相机拍摄内容包括:出入库放射源容器及上面的标号、编号和标签，并以日期和时间做文件名存储照片，后期通过所述存储照片对所述放射源进行检查核对。
[0045]更加优选的，所述步骤S3中，辐射监测仪进行实时监测和报警的过程是:所述辐射监测仪包含辐射探测器和控制器，所述辐射探测器包括伽马探测器和中子探测器，所述辐射探测器测量连续辐射剂量率数据，所述控制器通过有线或无线方式与所述辐射探测器联通，所述控制器采集的辐射监测数据后将数据以有线或无线通讯方式传输至后台电脑，所述后台电脑存储辐射剂量数据；所述辐射监测仪自带声光报警器；当在控制器上设置报警阈值时，辐射剂量若超过所述报警阈值时则控制器声光报警。
[0046]更加优选的，所述步骤S3中，所述视频联动是指在放射源非授权出入库、辐射超过所述报警阈值启动报警系统时，同时启动视频联动，即将现场视频在所述监控平台上主动弹出，在所述系统中设置有视频联动的条件和弹出的窗口数量，具体包括:辐射剂量超过所述后台服务器中的所述报警阈值时，联动跳出辐射剂量超标的监测点的视频；非授权放射源出入库时，联动跳出非授权放射源库的监测点的视频。
[0047]更加优选的，所述步骤S4中，显示的所述放射源的信息包括放射源基础信息、放射源出入库时间和库内放射源统计总数中的一种或几种；所述放射源基础信息包括放射源核素、活度、国家编码、自编号、所属单位、生产日期中的一种或几种。
[0048]更加优选的，在所述步骤S2之前和所述步骤S4之后，通过视频监控设备对出入库中进行视频监控，所述视频监控设备包括红外摄像头、存储器、处理器和显示器；放射源暂存库所有监控点的摄像机采集的视频信息分别传输至所述监控平台的后台电脑，经所述监控平台的后台电脑存储处理后在视频监控显示器上多窗口同时显示，并能在所述监控平台中查看实时监控视频和历史监控视频。
[0049]更加优选的，当管理员进出所述出入库时，所述门禁卡管理通过人员门禁卡实现:出入库人员配备人员门禁卡，通过所述后台服务器登记卡号、对应人员的姓名、单位信息和职务以及允许出入或不允许出入的出入授权状态；经过所述后台服务器授权通过的人员的授权，授权状态为允许出入时，所述人员获得进入所述出入库大门的授权；所述人员门禁卡在刷卡后，所述监控平台记录所述人员姓名、单位信息、职务和出入库的时间；所述人员门禁卡采用指纹识别装置、IC卡识别装置和密码识别装置，对所述人员一对一管理。
[0050]其中，所述抗辐射抗金属RFID标签包括抗电离辐射的超高频FRAM RFID芯片和与芯片一体化的超高频芯片匹配的天线；所述超高频FRAM RFID芯片中的超高频(UHF)范围通常是860?960MHZ ;所述FRAM即铁电存储器；采用超高频铁电标签，这种标签能适应辐射环境和更远的距离。FRAM利用铁电晶体实现数据存储。其核心技术是铁电晶体材料，这一特殊材料使得铁电存贮产品同时拥有随机存储器(RAM)和非易失性存储器的特性。这种存储器比常见的EEPROM存储器对电离辐射的耐受性强的多，在强电离辐射下也不会丢失数据。将富士通生产的FRAM RFID芯片进行了抗金属优化，并封装成为抗辐射抗金属的RFID标签。
[0051]本发明与现有技术相比，具有如下有益效果:
[0052](I)抗辐射抗金属RFID标签应用在辐射场所中特别是放射源容器表面，增强了标签长期使用的稳定性、有效性，避免了 RFID标签芯片中存储的ID数据被辐射破坏。
[0053](2)放射源暂存库(简称源库)出入库自动识别放射源，系统平台实时显示出入库放射源信息和统计信息，解决了放射源库出入库频繁、出入库放射源数量较大时人为记录失误的问题，以减少人为因素造成放射源监管遗漏，为源库管理节省了大量工作量。
[0054](3)本发明设计了辐射剂量实时监测仪对出入库的放射源容器进行监测，辐射剂量超过设定阈值时声光报警及视频联动，提醒源库客户端及时对超剂量放射源容器进行防护能力检测，防止出库造成电离辐射危害和超剂量入库。
[0055](4)本发明设计了一种称重式自动拍照系统，平台承重时启动称下面的传感器，传感器接到信号传输至拍照控制器，拍照控制器启动照相机，便于近距离对放射源容器及表面的标牌清晰拍照存档，为后期出入库放射源核对提供了可信的资料。
[0056](5)本发明提供了多种监控方式:放射源出入库识别系统、辐射剂量监测、出入库特写拍照、视频监控、人员门禁，多方位确保放射源出入库管理的安全，为源库管理提供整体解决方案。
[0057](6)放射源非授权出入库、辐射超阈值启动报警系统，报警时启动视频联动，将现场视频在系统平台上主动弹出，视频联动的条件和弹出的窗口数量可进行系统设置，报警视频联动、提示客户端查看及处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0058]图1示例性的示出了本发明一种基于RFID标签的放射源暂存库管理系统硬件架构示意图；
[0059]图2示例性的示出了本发明一种基于RFID标签的放射源暂存库管理系统结构示意图；
[0060]图3示例性的示出了本发明一种基于RFID标签的放射源暂存库管理系统功能架构图；
[0061]图4示例性的示出了本发明一种基于RFID标签的放射源暂存库管理方法流程示意图；
[0062]图5不例性的不出了本发明一种基于RFID标签的放射源暂存库优选方法一的出入库识别判断流程示意图；
[0063]图6示例性的示出了本发明一种基于RFID标签的放射源暂存库优选方法二的读卡器排列方式示意图；
[0064]图7示例性的示出了本发明一种基于RFID标签的放射源暂存库优选方法二的出入库识别判断流程示意图；
[0065]图8示例性的示出了本发明一种基于RFID标签的放射源暂存库出入库特写拍照系统架构图；
[0066]图9示例性的示出了本发明一种基于RFID标签的放射源暂存库出入库特写拍照系统流程图；
[0067]图10示例性的示出了本发明一种基于RFID标签的放射源暂存库辐射剂量监测设备架构图；
[0068]图11示例性的示出了本发明一种基于RFID标签的放射源暂存库人员门禁系统流程不意图；
[0069]图12示例性的示出了本发明一种基于RFID标签的放射源暂存库视频监控系统架构图；
[0070]图13示例性的示出了本发明一种基于RFID标签的放射源暂存库视频联动流程示意图；
[0071]图2中所示的附图标记如下:1、RFID标签，2、RFID读卡器，3、辐射监测仪，4、承重式拍照系统，5、视频监控设备，6、人员门禁设备，7、监控平台，8、放射源容器，9、报警器，10、大门，11、放射源暂存库。
【具体实施方式】
[0072]为了更好的理解本发明所解决的技术问题、所提供的技术方案，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明的实施，但并不用于限定本发明。
[0073]在优选的实施例中，图1、图2和图3分别示例性的示出了本发明的硬件架构示意图、系统结构示意图和系统功能架构图；一种基于RFID标签的放射源暂存库管理系统包括:
[0074]RFID标签1、RFID读卡器2、辐射监测仪3、承重式拍照系统4、视频监控设备5、人员门禁设备6、监控平台7、报警器9，放射源容器8，大门10和放射源暂存库11 ；
[0075]所述辐射监测仪3、所述RFID读卡器2、所述视频监控设备5、人员门禁设备6和所述报警器9均与所述监控平台7相连，所述RFID标签I设在所述放射源容器8外，所述放射源容器8设在所述承重式拍照系统4上；所述人员门禁设备6与大门10相连，控制大门的开闭；所述放射源容器8存放于所述放射源暂存库11中，所述大门10为所述放射源暂存库11的唯一进出口通道。
[0076]在更加优选的实施例中，所述RFID标签I为包含超高频FRAM RFID芯片的抗金属RFID标签I。
[0077]在更加优选的实施例中，所述RFID读卡器2为与所述RFID标签I匹配的RFID读卡器2 ;图2中所示RFID读卡器为固定式RFID读卡器。
[0078]在更加优选的实施例中，所述RFID读卡器2包括固定式RFID读卡器2和手持式RFID读卡器2。
[0079]在更加优选的实施例中，所述RFID读卡器2数量至少为两个。
[0080]在更加优选的实施例中，所述固定式RFID读卡器2为门式RFID读卡器2或台式RFID读卡器2。
[0081]在更加优选的实施例中，所述承重式拍照系统4包括承重台、承重传感器、拍照控制器和照相机；所述承重传感器设在所述承重台上，所述拍照控制器与所述承重传感器和所述照相机相连。
[0082]在更加优选的实施例中，所述视频监控设备5包括摄像头、存储器、处理器和显示器；所述摄像头、所述存储器和所述显示器分别与所述处理器相连；所述摄像头包括可见光摄像头和红外摄像头。
[0083]在更加优选的实施例中，所述人员门禁设备6包括人员门禁卡和门禁卡读卡器；所述人员门禁卡与所述门禁卡读卡器相配合。
[0084]在更加优选的实施例中，所述人员门禁设备6还包括自动门，所述门禁卡读卡器与所述自动门相连。
[0085]在更加优选的实施例中，所述人员门禁卡采用指纹识别装置、IC卡识别装置和密码识别装置。
[0086]在更加优选的实施例中，所述辐射监测仪3包含辐射探测器和控制器，所述辐射探测器包括伽马探测器和中子探测器，所述辐射探测器测量连续辐射剂量率数据，所述控制器通过有线或无线方式与所述辐射探测器联通，所述控制器以有线或无线通讯方式与所述监控平台7相连；所述辐射监测仪3自带声光报警器9。
[0087]在优选的实施例中，图4示例性的示出了本发明的管理方法流程示意图；一种基于RFID标签的放射源暂存库管理方法包括:
[0088]Ml:放射源初次存放入库时，监控平台记录放射源基础信息，并为每一枚放射源匹配抗辐射抗金属RFID标签，再将所述抗辐射抗金属RFID标签固定到对应的密封的放射源容器上；
[0089]M2:所述放射源的容器通过出入口处的RFID读卡器时，所述RFID读卡器读取所述抗辐射抗金属RFID标签中的ID号，所述RFID读卡器将所述ID号通过通讯接口传输到所述监控平台；
[0090]M3:所述监控平台对所述ID号进行分析；所述监控平台设有后台服务器，所述后台服务器对所述ID号在所述后台服务器中的放射源数据库中进行检索，得出对应的放射源基础信息及授权信息；
[0091]若出入库放射源信息检索后所述放射源为未经授权放射源或禁止入库、出库的放射源，所述监控平台启动视频联动及声光报警，进行解除报警的处理后，所述系统停止视频联动及声光报警；
[0092]若出入库放射源信息检索后所述放射源为经授权放射源，进行下述步骤M4 ；
[0093]M4:授权的所述放射源将出入库时间信息更新至所述放射源数据库中，即可放行出入库；并在显示屏上显示所述放射源的信息；
[0094]所述抗辐射抗金属RFID标签和所述抗辐射抗金属RFID读卡器对所述放射源出入库进行识别；所述后台服务器中的所述放射源数据库对所述放射源进行管理:包含出入库放射源信息读取及显示、库内放射源统计数据、放射源出入库历史查询、放射源信息分类查询、未授权出入库报警以及查询信息打印和标签管理；所述抗辐射抗金属RFID标签为包含超高频FRAM RFID芯片的抗金属RFID标签；所述RFID读卡器与所述抗辐射抗金属RFID标签相匹配；
[0095]所述辐射监测仪对辐射剂量进行监测；所述后台服务器中的所述放射源数据库对所述放射源进行管理:包含实时辐射剂量率显示、历史辐射剂量率查询、超阈值报警以及报警时启动视频联动；
[0096]所述承重式拍照系统进行出入库放射源拍照；包含承重拍照，照片存档和拍照查询；
[0097]所述视频监控设备进行视频监控；所述后台服务器中的所述放射源数据库对所述放射源进行监控管理:包含实时库内外视频监控、历史视频查看以及报警时视频联动；
[0098]所述人员门禁设备对出入库人员进行识别:所述识别包含门禁刷卡人员自动登记、历史出入库信息查询、非授权客户端报警以及门禁卡管理；
[0099]所述后台服务器进行授权管理，由管理员审批授权后，所述客户端和所述放射源获得出入库资格，未授权出入库则报警，所述授权包含所述放射源出入库授权和所述客户端出入库的门禁授权。
[0100]在更加优选的实施例中，当放射源容器不便于移动而客户端欲获悉放射源的信息时，采用备用的手持式RFID读卡器进行读取，手持式RFID读卡器通过无线方式与所述系统进行通讯，对放射源信息进行查询并在显示器上显示；或者，所述手持式RFID读卡器上显示所述放射源标签ID号，在所述监控平台上通过所述放射源标签ID号进行放射源信息查询。
[0101]手持式RFID读卡器通过无线方式与所述系统进行通讯，所述无线方式包括:W1-F1、GPS、GPRS、GSM 或蓝牙。
[0102]在更加优选的实施例中，所述步骤Ml中，所述登记放射源基础信息包括:放射源核素、活度、国家编码、生产日期、生产商、使用方名称、内部编号、客户端联系信息、暂存日期和暂存类别。
[0103]在更加优选的实施例中，所述固定式RFID读卡器为两个或两个以上。
[0104]在更加优选的实施例中，所述步骤M2中，所述固定式RFID读卡器的出入库判断方式为:设检测门内读卡器为A和门外读卡器B，门内读卡器A读到标签后，门外读卡器B读到标签则表示出库；门外读卡器B读到标签后，门内读卡器A读到该标签则表示入库，所述门内读卡器A和所述门外读卡器B通过金属挡板隔开，并保持20cm以上距离来排除所述门内读卡器A和所述门外读卡器B同时读到标签。
[0105]在更加优选的实施例中，所述排除是指RFID标签和读卡器通过电磁场信号进行交流，通过增加金属挡板减弱和阻挡信号，读卡器读取数据受距离和信号强弱影响，导致门内读卡器A和门外读卡器B读卡器在读取时间上进行区分。
[0106]在更加优选的实施例中，所述步骤M2中，所述系统将贴有抗辐射抗金属RFID标签的密封的所述放射源的容器通过出入口固定式RFID读卡器时，对所述放射源的容器进行出入库特写拍照，所述出入库特写拍照的过程是:出入库时，领取放射源的人员将密封放射源容器放置在承重平台上，承重传感器包含压力传感器或压力开关，所述承重传感器接受到压力信号并将信号传输至拍照控制器，所述拍照控制器启动照相机，所述照相机放置在斜上角，所述照相机拍摄内容包括:出入库放射源容器及上面的标号、编号和标签，并以日期和时间做文件名存储照片，后期通过所述存储照片对所述放射源进行检查核对。
[0107]在更加优选的实施例中，所述步骤M3中，辐射监测仪进行实时监测和报警的过程是:所述辐射监测仪包含辐射探测器和控制器，所述辐射探测器包括伽马探测器和中子探测器，所述辐射探测器测量连续辐射剂量率数据，所述控制器通过有线或无线方式与所述辐射探测器联通，所述控制器采集的辐射监测数据后将数据以有线或无线通讯方式传输至后台电脑，所述后台电脑存储辐射剂量数据；所述辐射监测仪自带声光报警器；当在控制器上设置报警阈值时，辐射剂量若超过所述报警阈值时则控制器声光报警。
[0108]在更加优选的实施例中，所述步骤M3中，所述视频联动是指在放射源非授权出入库、辐射超过所述报警阈值启动报警系统时，同时启动视频联动，即将现场视频在所述监控平台上主动弹出，在所述系统中设置有视频联动的条件和弹出的窗口数量，具体包括:辐射剂量超过所述后台服务器中的所述报警阈值时，联动跳出辐射剂量超标的监测点的视频；非授权放射源出入库时，联动跳出非授权放射源库的监测点的视频。
[0109]在更加优选的实施例中，所述步骤M4中，显示的所述放射源的信息包括放射源基础信息、放射源出入库时间和库内放射源统计总数中的一种或几种；所述放射源基础信息包括放射源核素、活度、国家编码、自编号、所属单位、生产日期中的一种或几种。
[0110]在更加优选的实施例中，在所述步骤M2之前和所述步骤M4之后，通过视频监控设备对出入库中进行视频监控，所述视频监控设备包括红外摄像头、存储器、处理器和显示器；放射源暂存库所有监控点的摄像机采集的视频信息分别传输至所述监控平台的后台电脑，经所述监控平台的后台电脑存储处理后在视频监控显示器上多窗口同时显示，并能在所述监控平台中查看实时监控视频和历史监控视频。
[0111]在更加优选的实施例中，当管理员进出所述出入库时，所述门禁卡管理通过人员门禁卡实现:出入库人员配备人员门禁卡，通过所述后台服务器登记卡号、对应人员的姓名、单位信息和职务以及允许出入或不允许出入的出入授权状态；经过所述后台服务器授权通过的人员的授权，授权状态为允许出入时，所述人员获得进入所述出入库大门的授权；所述人员门禁卡在刷卡后，所述监控平台记录所述人员姓名、单位信息、职务和出入库的时间；所述人员门禁卡采用指纹识别装置、IC卡识别装置和密码识别装置，对所述人员一对一管理。
[0112]具体实施例:
[0113](一)抗福射抗金属RFID标签识别；
[0114]I)抗福射抗金属RFID标签技术:
[0115]本发明采用市场上已有的采用FRAM存储技术的RFID芯片，加上匹配的天线，并进行抗金属优化，封装成为抗辐射抗金属的RFID标签。将此标签运用在放射源出入库管理系统中。采用FRAM存储技术的RFID芯片在强电离辐射环境中芯片存储的信息保存完好，而基于EEPROM的普通RFID在强电离辐射环境中芯片储存的信息可能会丢失。在放射源库中，密封放射源均存放在紧密的放射源容器里，容器大多为铅罐、铁罐等金属容器，少数为塑料容器，因此本发明采用的RFID标签的抗金属性能，保障了在所有容器表面均能被读取到。
[0116]2)出库、入库区分技术:
[0117]对放射源出库、入库的区分可采用两种方式，一、监控平台统计逻辑分析，详见图5:每一枚放射源出入库时，系统存取出入库读取次数，从首次放射源进入库中读取计数为1，出入时计数为2，依次类推，出入库次数单数系统认为入库，双数为出库，每次读取到出入库放射源标签时，根据系统已存的档案判断出入或入库，授权系统客户端可定期核对出入库信息，如有特殊出入库情况造成出库入库相反可系统调整。二、两套读卡器逻辑分析，详见图6和图7:其中读卡器判断方式详见图6 ;设检测门内读卡器为A和门外读卡器B，A读到标签后B读到标签则表示出库；B读到标签后A读到该枚标签则表示入库，A、B读卡器通过金属挡板隔开，，并保持20cm以上距离排除AB同时读到标签的可能。以上两类判断方法均能达到出入库区分的效果，现场安装条件、所选取厂家标签和读卡器的根据源库的特点进行选择。
[0118](二)其他放射源监控方式:
[0119]抗辐射抗金属RFID射频识别技术与辐射剂量监测报警、出入库拍照、视频监控、人员门禁等技术结合，为放射源出入库自动化管理多方位监控的整体解决方案，多种监控方式集成。
[0120](I)出入库特写拍照:出入库时，领取放射源的人员将密封放射源容器放置在承重平台上，压力传感器或压力开关接受到压力信号并将信号传输至拍照控制器，控制器启动照相机，照相机放置在斜上角便于拍下出入库放射源容器及上面的标号、编号、标签等，并以日期、时间做文件名存储照片，便于后期检查核对。照相机可以调整角度甚至取下，照相系统预留手动拍照，便于在放射源容器庞大/沉重时取下照相机手动拍照，拍照系统构成见图8，工作流程见图9。
[0121](2)辐射剂量实时监测及报警:该设备包含辐射探测器和控制器。辐射探测器包括伽马探测器和中子探测器，辐射探测器测量连续辐射剂量率数据，控制器通过有线或无线方式与探测器联通，控制器采集的辐射监测数据后将数据以有线或无线通讯方式传输至监控平台。监控平台存储辐射剂量数据，并且可以在监控平台上设置报警阈值。控制器自带声光报警器，辐射剂量超过报警阈值则声光报警；辐射剂量监测设备架构如图10。
[0122](3)人员门禁:只有通过系统批准的人员才对应的门禁卡，只有授权的门禁卡才能打开出入库大门或允许进入。门禁卡刷卡后，系统记录人员名称、单位企业信息和出入库时间等信息。门禁卡可以采用IC卡、指纹或密码识别，此技术工作流程如图11。
[0123](4)视频监控:由红外摄像头、存储器、处理器、多显示器及线路组成。放射源库各监控点摄像机采集的视频信息分别传输至监控中心，在监控中心视频监控显示器上多窗口同时显示，并且可在系统平台查看实时监控视频和历史监控视频；视频监控系统架构如图12。
[0124](5)视频联动:放射源非授权出入库、辐射超阈值启动报警系统，报警时启动视频联动，将现场视频在监控中心软件平台上主动弹出，视频联动的条件和弹出的窗口数量可进行系统设置，这一软件功能设计便于监管人员对源库存在的潜在危险及时发现、处理，工作流程如图13。
[0125]本发明的设计要点在于:
[0126]1.发明抗辐射抗金属RFID标签:采用市场上已有的抗电离辐射的超高频FRAM芯片，加上匹配的天线，并进行抗金属优化，封装成为抗辐射抗金属的RFID标签。将抗辐射抗金属标签应用在放射源出入管理系统中是一个创新，该标签更适用于放射性场所和金属容器表面。
[0127]2.出入库管理系统侧重在出入库放射源识别，将标签ID号与放射源国家编码及相关信息匹配，达到出入库放射源信息自动统计及显示、库内放射源信息统计及显示是一个创新。并且系统增加未授权放射源出库报警、视频联动也是一个创新。
[0128]3.出入库放射源容器表面的标签ID号与放射源国家编码及其他放射源相关信息匹配，软件平台通过读取的标签ID号进行检索、查询、统计、显示是一个创新。
[0129]4.放射源出库、入库区分技术采用软件平台逻辑分析、两套读卡器或两套天线逻辑分析两类区分方法是一个创新。
[0130]5.放射源库管理平台针对出入库统计、库内安全防范提供了五位一体放射源出入库监控方式:抗辐射抗金属RFID标签识别、辐射剂量监测、承重自动拍照、视频监控、人员门禁。
[0131]以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的基本原理之内，所作的任何修改、组合及等同替换等，均包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于RFID标签的放射源暂存库管理系统，其特征在于，包括:RFID标签、RFID读卡器、辐射监测仪、承重式拍照系统、视频监控设备、人员门禁设备、监控平台、报警器和放射源容器； 所述辐射监测仪、所述RFID读卡器、所述视频监控设备、所述人员门禁设备和所述报警器均与所述监控平台相连，所述RFID标签设在所述放射源容器外，所述放射源容器设在所述承重式拍照系统上。
2.根据权利要求1所述的基于RFID标签的放射源暂存库管理系统，其特征在于，所述RFID标签为包含超高频FRAM RFID芯片的抗金属RFID标签。
3.根据权利要求1所述的基于RFID标签的放射源暂存库管理系统，其特征在于，所述RFID读卡器包括固定式RFID读卡器和手持式RFID读卡器；所述固定式RFID读卡器包括门式RFID读卡器或台式RFID读卡器。
4.根据权利要求1所述的基于RFID标签的放射源暂存库管理系统，其特征在于，所述承重式拍照系统包括承重台、承重传感器、拍照控制器和照相机；所述承重传感器设在所述承重台上，所述承重传感器和所述照相机均与所述拍照控制器相连。
5.根据权利要求1所述的基于RFID标签的放射源暂存库管理系统，其特征在于，所述辐射监测仪包含辐射探测器和控制器，所述辐射探测器包括伽马探测器和中子探测器，所述辐射探测器测量连续辐射剂量率数据，所述控制器通过有线或无线方式与所述辐射探测器联通，所述控制器以有线或无线通讯方式与所述监控平台相连；所述辐射监测仪自带声光报警器。
6.一种基于RFID标签的放射源暂存库管理方法，其特征在于，包括: S1:放射源初次存放入库时，监控平台记录放射源基础信息，并为每一枚放射源匹配抗辐射抗金属RFID标签，再将所述抗辐射抗金属RFID标签固定到对应的密封的放射源容器上； S2:所述放射源的容器通过出入口处的RFID读卡器时，所述RFID读卡器读取所述抗辐射抗金属RFID标签中的ID号，所述RFID读卡器将所述ID号通过通讯接口传输到所述监控平台； S3:所述监控平台对所述ID号进行分析；所述监控平台设有后台服务器，所述后台服务器对所述ID号在所述后台服务器中的放射源数据库中进行检索，得出对应的放射源基础信息及授权信息； 若出入库放射源信息检索后所述放射源为未经授权放射源或禁止入库、出库的放射源，所述监控平台启动视频联动及声光报警，进行解除报警的处理后，所述系统停止视频联动及声光报警； 若出入库放射源信息检索后所述放射源为经授权放射源，进行下述步骤S4 ； S4:授权的所述放射源将出入库时间信息更新至所述放射源数据库中，即可放行出入库；并在显示屏上显示所述放射源的信息； 所述抗辐射抗金属RFID标签和所述抗辐射抗金属RFID读卡器对所述放射源出入库进行识别；所述后台服务器中的所述放射源数据库对所述放射源进行管理:包含出入库放射源信息读取及显示、库内放射源统计数据、放射源出入库历史查询、放射源信息分类查询、未授权出入库报警以及查询信息打印和标签管理；所述抗辐射抗金属RFID标签为包含超高频FRAM RFID芯片的抗金属RFID标签；所述RFID读卡器与所述抗辐射抗金属RFID标签相匹配； 所述辐射监测仪对辐射剂量进行监测；所述后台服务器中的所述放射源数据库对所述放射源进行管理:包含实时辐射剂量率显示、历史辐射剂量率查询、超阈值报警以及报警时启动视频联动； 所述承重式拍照系统进行出入库放射源拍照；包含承重拍照，照片存档和拍照查询； 所述视频监控设备进行视频监控；所述后台服务器中的所述放射源数据库对所述放射源进行监控管理:包含实时库内外视频监控、历史视频查看以及报警时视频联动； 所述人员门禁设备对出入库人员进行识别:所述识别包含门禁刷卡人员自动登记、历史出入库信息查询、非授权客户端报警以及门禁卡管理； 所述后台服务器进行授权管理，由管理员审批授权后，所述客户端和所述放射源获得出入库资格，未授权出入库则报警，所述授权包含所述放射源出入库授权和所述客户端出入库的门禁授权。
7.根据权利要求6所述的基于RFID标签的放射源暂存库管理方法，其特征在于，当放射源容器不便于移动而客户端欲获悉放射源的信息时，采用备用的手持式RFID读卡器进行读取，手持式RFID读卡器通过无线方式与所述系统进行通讯，对放射源信息进行查询并在显示器上显示；或者，所述手持式RFID读卡器上显示所述放射源标签ID号，在所述监控平台上通过所述放射源标签ID号进行放射源信息查询。
8.根据权利要求6所述的基于RFID标签的放射源暂存库管理方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述固定式RFID读卡器的出入库判断方式为:设检测门内读卡器为A和门外读卡器B，门内读卡器A读到标签后，门外读卡器B读到标签则表示出库；门外读卡器B读到标签后，门内读卡器A读到该标签则表示入库，所述门内读卡器A和所述门外读卡器B通过金属挡板隔开，并保持20cm以上距离来排除所述门内读卡器A和所述门外读卡器B同时读到标签；所述排除是指RFID标签和读卡器通过电磁场信号进行交流，通过增加金属挡板减弱和阻挡信号，读卡器读取数据受距离和信号强弱影响，导致门内读卡器A和门外读卡器B读卡器在读取时间上进行区分；所述系统将贴有抗辐射抗金属RFID标签的密封的所述放射源的容器通过出入口固定式RFID读卡器时，对所述放射源的容器进行出入库特写拍照，所述出入库特写拍照的过程是:出入库时，领取放射源的人员将密封放射源容器放置在承重平台上，承重传感器包含压力传感器或压力开关，所述承重传感器接受到压力信号并将信号传输至拍照控制器，所述拍照控制器启动照相机，所述照相机放置在斜上角，所述照相机拍摄内容包括:出入库放射源容器及上面的标号、编号和标签，并以日期和时间做文件名存储照片，后期通过所述存储照片对所述放射源进行检查核对。
9.根据权利要求6所述的基于RFID标签的放射源暂存库管理方法，其特征在于，所述步骤S3中，辐射监测仪进行实时监测和报警的过程是:所述辐射监测仪包含辐射探测器和控制器，所述辐射探测器包括伽马探测器和中子探测器，所述辐射探测器测量连续辐射剂量率数据，所述控制器通过有线或无线方式与所述辐射探测器联通，所述控制器采集的辐射监测数据后将数据以有线或无线通讯方式传输至后台电脑，所述后台电脑存储辐射剂量数据；所述辐射监测仪自带声光报警器；当在控制器上设置报警阈值时，辐射剂量若超过所述报警阈值时则控制器声光报警；所述视频联动是指在放射源非授权出入库、辐射超过所述报警阈值启动报警系统时，同时启动视频联动，即将现场视频在所述监控平台上主动弹出，在所述系统中设置有视频联动的条件和弹出的窗口数量，具体包括:辐射剂量超过所述后台服务器中的所述报警阈值时，联动跳出辐射剂量超标的监测点的视频；非授权放射源出入库时，联动跳出非授权放射源库的监测点的视频。
10.根据权利要求6所述的基于RFID标签的放射源暂存库管理方法，其特征在于，当管理员进出所述出入库时，所述门禁卡管理通过人员门禁卡实现:出入库人员配备人员门禁卡，通过所述后台服务器登记卡号、对应人员的姓名、单位信息和职务以及允许出入或不允许出入的出入授权状态；经过所述后台服务器授权通过的人员的授权，授权状态为允许出入时，所述人员获得进入所述出入库大门的授权；所述人员门禁卡在刷卡后，所述监控平台记录所述人员姓名、单位信息、职务和出入库的时间；所述人员门禁卡采用指纹识别装置、IC卡识别装 置和密码识别装置，对所述人员一对一管理。
【文档编号】G06K7/10GK104077648SQ201410128709
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年4月1日 优先权日:2014年4月1日
【发明者】刘俊, 姚新, 顾伟伟 申请人:中科宇图天下科技有限公司