基于VB的钴60动态辐照箱安全检测系统的应用

邵 军，关荐存，李长久

(1.承德石油高等专科学校计算机与信息工程系，河北承德 067000;2.承德石油高等专科学校工业中心，河北承德 067000;3.承德石油高等专科学校电气与电子工程系，河北承德 067000)

基于VB的钴60动态辐照箱安全检测系统的应用

邵 军1，关荐存2，李长久3

(1.承德石油高等专科学校计算机与信息工程系，河北承德 067000;2.承德石油高等专科学校工业中心，河北承德 067000;3.承德石油高等专科学校电气与电子工程系，河北承德 067000)

通过分析近年来辐照行业多起卡源事故发生的原因，提出了一种基于VB的钴60动态辐照箱安全检测系统。该系统通过准确检测辐照箱的各类故障并实时报警，从根本上避免了辐照室内卡源事故的发生，有较好的推广与应用价值。

VB;钴60;辐照箱;检测系统

钴60是一种放射性物质，利用其释放的γ射线对医疗器具、药品、食品及化工产品等进行辐照，可以彻底的消毒和杀菌，达到杀虫、灭菌、保持营养品质的目的。辐照行业在我国发展迅速，截至2010年，我国源量为30万居里以上的大型辐照企业已达到100家左右，目前我国年辐照食品总量也已经达20万t以上，约占世界辐照食品的一半。近年来，在河南、广东等地连续发生了多起辐照加工过程中的卡源事故，原因是钴60辐照源与装有货物的辐照箱或辐照箱内的货物发生刮碰，使辐照源被卡不能正常返回水下，由于存在辐射，人员无法进入辐射室进行检修，进而引发了货物长期被照，引发火灾，造成重大损失。因此，从根本上避免类似卡源事故的再次发生，保证辐照行业发展，极具现实意义。

1 卡源事故发生的原因与避免途径

辐照作业中，为避免钴60辐射源对作业人员造成的辐射伤害，通常钴60辐射源被放在墙壁厚达2 m的水井内，进行辐照时，通过升源操作，将钴60辐照源从井中提起，对辐照箱内的辐照物进行辐照，辐照完毕，通过降源操作，将钴60辐照源重新降入水井。降源后，辐照室内不存在辐射，工作人员可以进入辐照室。近几年连续出现的几次卡源事故，均是由于辐照作业过程中，辐照箱门没有关严造成的，辐照过程中由于出现了箱门或者箱内货物与辐照源发生刮碰，阻碍了钴60辐照源返回水井，使得降源操作无法完成，由于辐照室内存在辐射，人员无法进入维修，导致货物长时间接受辐照，发生自燃，造成巨大经济损失，引发社会恐慌。因此发生卡源故障的根本原因在于装有货物的辐照箱门没有关严、锁死。而避免卡源事故的根本途径为辐照箱进入辐照室之前，对辐照箱进行检测，保证辐照箱门完全机械锁死，使其零故障率进入辐照室，就可以从根本上避免卡源事故的发生。

2 钴60 动态辐照箱安全检测系统的原理与实现

2.1 钴60动态辐照箱安全检测系统的原理

钴60动态辐照箱安全检测系统的主要原理是通过机械联锁装置检测装入货物后，准备进入辐照室前，辐照箱门的状态，主要检测以下三种情况:辐照门是否关严、箱门是否机械刚性锁死、货物是否突出辐照箱外轮廓，一旦出现上述情况之一，通过光纤开关将机械械联锁装置中出现的位置信号转换为电信号发送给PLC控制系统，进而进行全线停车、降源操作，并由PLC将故障上传到上位机，直观显示故障。钴60动态辐照箱安全检测系统原理图如图1所示。

2.2 辐照箱门状态的检测方法

为准确检测辐照门是否关严、箱门是否机械刚性锁死、货物是否突出辐照箱外轮廓等状态，在不更改辐照箱形尺寸，不破坏辐照装置原来的安全性的前提下，改造原辐照箱的门插，门插由一根金属柱和金属柱上带有的插勾组成，金属柱上端高过辐照箱上盖，并加长原辐照箱插勾。改造后辐照箱的插勾完全插牢、虚插与未插三项的金属柱高度不同，在辐照室迷道入口处加装检测金属柱高度的光纤检测装置。辐照箱门插牢后金属柱高度为统一值，若金属柱高度大于设计高度，光纤检测装置即认为箱门未按要求机械锁死，故障信号发送装置发送故障信号给PLC，进行报警、降源、停车等操作。改造后的辐照箱子实物图如图2所示。

2.3 PLC与上位机通信方式

钴60动态辐照箱安全检测系统上位机与PLC通信采用RS-485的方式，构成一个简单的基于RS-485的DCS系统。通信通过RS-232/485转换器实现转换，RS-232/485转换器将单端的RS-232信号转换为平衡差分的RS-485信号，可以无源工作，内部带有零延时自动收发转换，独有的I/O电路自动控制数据流方向，不需要任何握手信号(如RTS、DTR)，从而保证了在RS-232半双工方式下编写的程序无须任何修改便可以在RS-485方式下运行，而且可将RS-232通信距离延长至1 200 m(9600bps时)。

2.4 上位机监控软件的实现

监控室内，通过上位机可以监控辐照作业的运行情况，一旦出现箱门故障，上位机将及时报警提示。上位机监控软件使用VB6.0借助微软的MSComm串行通讯控件开发，由于箱门发生故障的几率不大，所以采用MSComm控件的事件驱动的通信方式接收串口数据。一旦检测出箱门故障，PLC将向上位机上传数据，传输数据设计为4个字节，具体格式如下:

0xaa 序号 故障类型 校验和

上位机接收串口数据，判断箱门故障核心代码如下:

3 结束语

基于VB的钴60动态辐照箱安全检测系统运用光电检测技术检测辐照箱门是否可靠关闭、是否锁死、被照物是否超出辐照箱安全工作区域等故障，检测结果准确，同时通过VB语言编程实现上位机对辐照箱各类故障的监控，故障显示直观，报警及时，为辐照系统安全运行提供可靠保障。

［1］ 蔡文轩，李长久.高能电子辐照加速器束下传输系统的防护设计与研究［J］.核电子学与探测技术，2010，30(03):432－435.

［2］ 曹文清，马学军，张志刚.基于PLC的实时监控系统在钴60辐照生产线上的应用［J］.黄石理工学院学报，2009，25(05):4－7.

［3］ 郑江花.基于VB的PLC与计算机串行通信在钴60辐照控制系统中的应用［J］.山东科学，2006，19(01):65－68.

Application of Safety Detecting System in Co60 Irradiation Box Based on VB

SHAO Jun1，GUAN Jian-cun2，LI Chang-jiu3
(1.Department of Computer and Information Engineering，Chengde Petroleum College，Chengde 067000，Hebei，China;2.Industrial Center，Chengde Petroleum College，Chengde 067000，Hebei，China;3.Department of Electrical and Electronic Engineering，Chengde Petroleum College，Chengde 067000，Hebei，China)

By analyzing the reasons of radiation source accidents that happened in irradiation industry，a safety testing system in Co60 irradiation device based on VB is proposed.This system can automatically detect the trouble irradiation device and give an alarm，avoid radiation source accident in irradiation room.And it has a higher application value.

VB;Cobalt-60;irradiation box;detecting system

TP319

B

1008-9446(2011)04-0042-03

承德市科研项目(钴60动态辐照箱安全检测系统研究):201021137

2011-07-22

邵军(1962－)，女，江苏南京人，承德石油高等专科学校计算机与信息工程系高级实验师，现从事程序设计、计算机基础等相关课程的教学工作。