Мобільний радіопристрій з дозиметром-радіометром

Реферат: Мобільний радіопристрій містить корпус, в якому розміщені електрично пов'язані між собою приймально-передавальний пристрій і процесор, до якого підключені монітор, клавіатура, блоки пам'яті, сполучення та живлення і засоби звукової сигналізації, напівпровідникові детектори випромінювання та підсилювач. UA 74126 U (33) Код держави-учасниці RU UA 74126 U UA 74126 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель відноситься до пристроїв мобільного зв'язку (мобільний, стільниковий телефон, смартфон), оснащених допоміжним обладнанням, зокрема до портативних пристроїв радіозв'язку, які мають вбудований модуль, призначений для вимірювань і обробки результатів вимірювань у вигляді дозиметра-радіометра (DOzimetr-RAdiometr, скорочено «DO-RA»). У зв'язку з катастрофами у Чорнобилі і на Фукусі ма-1 в світі значно загострилося увагу до впливу радіації на організм людини в зоні зараженої радіацією, в прикордонних зонах зараження, так і у віддалених місцях, де можуть з'явитися продукти радіоактивного розпаду, занесені вітром, дощем, ґрунтовими водами, водами річок, морів і океанів. Існують різні конструкції дозиметрів і радіометрів, які мають самостійний корпус, в якому розміщені обладнання, і засоби візуальної індикації. Однак, забезпечення всіх людей засобами контролю радіаційної обстановки у вигляді мобільних приладів, що вимагають постійного носіння і містять кожен індивідуальні засоби харчування, сигналізації та індикації, і не зручно і не раціонально. Відомі мобільні телефони у комбінації з вбудованим допоміжним обладнанням. Відомий стільниковий телефон, в якому використовується окремо виконане командне пристрій у вигляді футляра для мобільного телефону, призначений для перетворення електричного сигналу, що надходить з електронного блоку після спрацьовування охоронного датчика, в механічну дію за допомогою електромеханічного вузла на клавішу стільникового телефону для подачі сигналу тривоги, що представляє собою виклик абонента за допомогою функції стільникового телефону «швидкий виклик», при можливості використання GSM зв'язку з функцією «блокування всіх вхідних» (RU № 102282). Відомо мобільне радіопристрій, в якому встановлений вимірювальний модуль, екранований від впливу електромагнітних хвиль, які генерує мобільний радіопристроїв (W0 2006/092323). Відомий мобільний (стільниковий) телефон з додатковими функціями, що містить в собі приймальнопередавальний пристрій (приймач) для передачі і прийому звукових (засоби звукової сигналізації) та інформаційних сигналів, схему обробки сигналів, яка при роботі з'єднується з прийомопередавачем і мікропроцесором для обробки сигналів, переданих та прийнятих прийомопередавачем, запам'ятовуючий пристрій (блок пам'яті), кнопкову панель (клавіатуру), дисплей (монітор), акумулятор (блок живлення), корпус, він додатково оснащений вбудованим додатковим спеціальним засобом - електроіпю-оптичним модулем для вимірювання відстаней, площ, обсягів та обробки результатів вимірювань, який при роботі з'єднується зі схемою обробки сигналів, кнопкової панеллю, дисплеєм, акумулятором, прийомопередавачем і мікропроцесором, виконаним з можливістю припинення роботи електронно-оптичного модуля та збереження результатів його роботи при надходженні вхідного телефонного дзвінка. (RU № 70434 (прототип). Недоліками відомих мобільних радіопристроїв є вузькість функціональних можливостей, не забезпечується контроль радіаційної обстановки. Технічним завданням корисної моделі є створення ефективного мобільного радіопристрою, що забезпечує додаткові функції, і розширення арсеналу мобільних радіопристроїв. Технічний результат, що забезпечує рішення поставленого завдання полягає в розширенні функціональних можливостей для забезпечення виявлення, вимірювання, зберігання та обробки параметрів радіаційної обстановки: контролю радіаційної чистоти території і формування відповідної інформації в доступному вигляді, придатному для використання. Зокрема, для сигналізації про допустиму в годинному, денному, тижневому, місячному, річному інтервалі граничної і неприпустимої дози опромінення, визначення величини фону радіоактивного випромінювання, формування графіків стану органів і систем людини в залежності від накопиченої дози опромінення, формування рекомендацій для профілактики, в залежності від накопиченої дози радіоактивного опромінення, а також виведення на монітор відповідних інформаційних візуальних повідомлень. Сутність корисної моделі полягає в тому, що мобільний радіопристрій містить корпус, в якому розміщені електрично пов'язані між собою приймальнопередавальний пристрій і процесор, до якого підключені монітор, клавіатура, блок пам'яті, блок живлення і засоби звукової сигналізації, що відрізняється тим, що він забезпечений послідовно пов’язаними напівпровідниковим детектором випромінювання, підсилювачем і блоком сполучення, вихід якого підключений до процесора, що виконаний з можливістю формування звукових та візуальних сигналів дозиметра і радіометра за допомогою згаданих засобів звукової сигналізації і монітора, причому детектор радіоактивного випромінювання виконаний з можливістю вимірювання альфа, бета, гамма та нейтронного випромінювань, а також сонячної радіації. Як правило, процесор виконаний з програмним забезпеченням для сигналізації про допустиму, граничну і неприпустиму дозу опромінення, визначення величини фону радіоактивного випромінювання, формування графіків стану органів і систем людини в 1 UA 74126 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 залежності від накопиченої дози опромінення, формування рекомендацій для профілактики, залежно від накопиченої дози радіоактивного опромінення, а також виведення на монітор відповідних інформаційних візуальних повідомлень в графічному, табличному, текстовому вигляді, крім того, процесор виконаний з програмним забезпеченням для сигналізації про допустиму, граничну і неприпустиму дозу опромінення в годинному, денному, тижневому, місячному, річному інтервалі. При цьому клавіатура містить додаткові клавіші для управління роботою в режимі дозиметра-радіометра. Радіопристрій забезпечено навігаційним пристроєм для визначення місцезнаходження в просторі за допомогою систем GPS і ГЛОНАС. В окремих випадках реалізації радіопристрою детектор випромінювання, підсилювач і блок сполучення розміщені в його корпусі або детектор випромінювання, підсилювач і блок сполучення розміщені в знімно-навісному кожусі. На кресленні зображена принципова блок-схема мобільного радіопристрою з дозиметромрадіометром («DO-RA»). Мобільний радіопристрій (стільниковий мобільний телефон, смартфон) містить корпус 16 (зображений умовно), в якому розмішений процесор 1. До процесору 1 підключені блок 2 пам'яті, монітор З, засоби 4 звукової сигналізації, клавіатура 5, блок 6 харчування, навігаційний пристрій 9 систем GPS і ГЛОНАС, прийомопередавальний пристрій (приймач Wi-Fi/GPRS) 15. Мобільний радіопристрій забезпечено послідовно зв'язаними між собою напівпровідниковим детектором 8 радіоактивного випромінювання, операційним електронним підсилювачем 7 і блок 10 сполучення, підключеним до процесора І для взаємодії з допомогою останнього з іншими вищезгаданими елементами пристрою. Детектор 8 - чутливий елемент, службовець для перетворення явищ, викликаних радіоактивними (іонізуючими) випромінюваннями в електричний або інший сигнал. Детектор 8 радіоактивного випромінювання виконаний з можливістю вимірювання альфа, бета, гамма та нейтронного випромінювання, а також сонячної радіації. Процесор 1 оснащений програмним забезпеченням для як для реалізації функцій радіопристрою зв'язку, так і для контролю, накопичення відомостей і сигналізації про допустиму, граничної і неприпустимою дозі опромінення, визначення величини фону радіоактивного випромінювання, формування графіків стану органів і систем людини в залежності від накопиченої дози опромінення, формування рекомендацій для профілактики, залежно від накопиченої дози радіоактивного опромінення, а також виведення на монітор 3 відповідних інформаційних графічних, табличних, текстових візуальних повідомлень, яке складається з чотирьох режимних програмних модулів, умовно показаних на кресленні: - Інформаційний модуль 11 "Дозиметр" - Інформаційний модуль 12 "Радіометр" - Інформаційний модуль 13 "Вплив на окремі людські органи" - Інформаційний модуль 14 "Рівень сонячної радіації". Дозиметр - пристрій для вимірювання дози або потужності дози іонізуючого випромінювання, отриманої приладом (і тим, хто ним користується) за деякий проміжок часу, наприклад, за період перебування на деякій території або за робочу зміну. Радіометр - прилад для вимірювання щільності потоку іонізуючих випромінювань для перевірки на радіоактивність підозрілих предметів і оцінки радіаційної обстановки в даному місці в даний момент. Таким чином, сама по собі ланцюг, що складається з детектора 8 радіоактивного випромінювання, операційного підсилювача 7 і блоку 10 сполучення не може реалізувати функції дозиметра або радіометра, як самостійного засобу. Процесор 1 виконаний з програмним забезпеченням для візуальної або звукової або голосовий, за допомогою засобів 4, сигналізації про допустиму, граничної і неприпустимою дозі опромінення в годинному, денному, тижневому, місячному, річному інтервалі. Клавіатура 5 містить додаткові клавіші (не позначені) для управління роботою в режимі дозиметра і / або радіометра. Реалізація функцій дозиметра або радіометра визначається програмою процесора ї, причому схема, як дозиметра, так і радіометра, утворюється детектором 8, блок 10 сполучення, підсилювачем 7 і всією сукупністю обладнання мобільного радіопристрої. Детектор 8, блок 10 сполучення і підсилювач 7 можуть бути розміщені в корпусі 16 мобільного радіопристрою або в знімно-надівном кожусі (не зображено). 2 UA 74126 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Смартфон - це просунутий варіант мобільного телефону, з власною операційною системою, з широкими можливостями по налаштуванню під потреби користувача. Таким чином, об'єднання взаємодіючих між собою пристроїв (елементів схеми) 1-10,15 в одне призвело до їх конструктивного єдності і функціонального взаємозв'язку, і, відповідно, до створення нового мобільного радіопристрою з розширеними корисними можливостями. Мобільне радіопристрій з дозиметром-радіометром працює таким чином. При включенні радіопристрою в роботу активізується навігаційний пристрій 9, прийомопередавач 15 і детектор 8. Пристрій 9 приймає координати систем GPS / ГЛОНАСС і фіксує їх у блоці 2 пам'яті. Радіопристрій в цілому функціонує з живленням від блоку 6 звичайним чином як мобільний телефон (смартфон), крім того, детектор 8 під впливом радіаційного випромінювання формує сигнали, які посилюються підсилювачем 7, перетворюються блок 10 сполучення, піддаються обробці процесором 1 з визначенням допустимої, граничної і неприпустимою дозі опромінення в годинному, денному, тижневому, місячному, річному інтервалі, визначенням величини фону радіоактивного випромінювання, формуванням графіків стану органів і систем людини в залежності від накопиченої дози опромінення, формуванням рекомендацій для профілактики, залежно від накопиченої дози радіоактивного опромінення, а так ж поточними параметрами сонячної радіації і фіксує їх у блоці 2 пам'яті. Далі ці дані віддаються через прийомопередавач 15 (Wi-Fi/GPRS) на централізований, наприклад стаціонарний, сервер обробки даних провайдера мобільного зв'язку, накопичуються, обробляються та надаються, наприклад, учасникам акції "Наш Радіоактивний Мир". Учасники акції «Наш Радіоактивний Мир2 - добровільні власники приладу DO-RA та сервісу GPS / ГЛОНАС по картування територій і ареалів зараження радіоактивними елементами розпаду. У разі активації радіопристрої і натиснення відповідних кнопок на клавіатурі 5 проводиться висновок на один і той же монітор З відповідних інформаційних візуальних повідомлень, як про текстових повідомленнях і пропущених дзвінках, так і перерахованих вище відомостей про радіаційну обстановку, включаючи сонячну радіацію. Одні і ті ж засоби 4 звукової сигналізації інформують користувача про вхідні сигнали на радіочастоті, що надійшли на процесор 1, і, при досягненні порогового значення - про допустиму граничної і / або неприпустимою дозі опромінення в заздалегідь встановленому програмно годинному, денному, тижневому, місячному, річному інтервалі. Інформація про рівень експозиційної дози іонізуючого випромінювання виводиться на одному і тому ж монітор 3 радіопристрої у вигляді числового значення в таких одиницях, як наприклад, мкР / год або мкЗв / год. Ці одиниці можуть перераховуватися, корегуватися і виводитися на екран монітора 3 в системі заходів і величин, прийнятих в країні перебування користувача. Пристрій 9 реалізує навігаційними засобами (не зображені) визначення місця розташування в просторі на базі систем GPS / ГЛОНАС. Навігаційні засоби для визначення місцезнаходження в просторі на базі систем GPS / ГЛОНАС за допомогою пристрою 9 і процесора 1 виводять на один і той же монітор З відомості про місцезнаходження радіопристрої. Заявляється технічне рішення дозволяє забезпечити реалізувати за допомогою мобільних телефонів і смартфонів функції дозиметра-радіометра на основі мінімального числа вбудованих, або навісних елементів, які надають можливість радіопристроїв в цілому не тільки підтримувати телефонний зв'язок, а й вимірювати дозу опромінення його власника і фон території розташування вимірювання . Актуальність такого технічного рішення визначається тим, що на сьогодні мобільний телефон є фактично приналежністю нашого тіла. Весь робочий день ми безперервно носимо з собою мобільний телефон, смартфон, тому функція дозиметрарадіометра в ньому органічно поєднується з іншими функціями телефону або смартфону, тим самим, доповнюючи і значно розширюючи його можливості. При реалізації дозиметра, на тій же елементарної базі програмно реалізується функція радіометра, для аналізу навколишнього радіаційної обстановки. Ця опція в телефоні, смартфоні допоможе контролювати користувачам радіаційну чистоту не тільки території, де б вони не знаходилися, але і якість продуктів харчування, води та інших об'єктів використовуваних в житті і в побуті, тим самим, оберігаючи і захищаючи їх здоров'я. Використання в смартфонах опції позиціонування радіопристрою в просторі на базі навігаційних систем GPS / ГЛОНАС дозволяє забезпечити збір об'єктивної інформації про рівень радіаційного фону в місцях перебування власників смартфонів в автоматичному режимі. Корисна модель може бути реалізована на основі будь-якого мобільного телефону, смартфона, причому функції дозиметра-радіометра реалізуються частково елементами схеми мобільного телефону, смартфона в якості конструктивних складових елементів «DO-RA». 3 UA 74126 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Робота «DO-RA» в режимах дозиметра-радіометра здійснюється на основі спеціально розроблених для цих цілей пакетів програм та операційної системи, що використовується тим чи іншим мобільним телефоном, смартфоном. Харчування «DO-RA» в режимі дозиметрарадіометра проводиться від штатного акумулятора (блоку 6) мобільного телефону, смартфона. Ланцюг детектора 8 може бути як конструктивно вбудованої в схему телефону для нових моделей мобільних телефонів, смартфонів, так і знімно-надевной (навісна). Дозиметррадіометр працює завдяки внутрішнім з'єднанням та комунікацій мобільного телефону, смартфона, керований спеціалізованим пакетом програм процесора 1. Таким чином, заявляється радіопристрій в цілому придатне для здійснення безлічі функцій: - реалізація мобільного телефонного зв'язку. - визначення рівня радіаційного фону в навколишньому просторі. - знаходить або виявляє предмети, що представляють радіаційну небезпеку. - визначає придатність для вживання в їжу різних продуктів. визначає корисний рівень сонячної радіації для засмаги людини, відповідно до індивідуального типу шкірного покриву. Таким чином, радіопристрій може бути придатне також для вимірювання та аналізу сонячної радіації, визначаючи допустиму дозу і величину впливу на різні типи шкірного покриву людини, від світлого до темного, сигналізуючи через системи оповіщення про норми перебування на відритому сонячному освітленні на пляжі або інших місцях прийняття засмаги. - Визначення накопичувальної дози радіоактивного опромінення власника мобільного телефону, смартфона оснащеного «DO-RA» в годинному, денному, тижневому, місячному, річному інтервалі, в режимі дозиметра, показується на моніторах завдяки спеціальним графічним файлів і програм. - Сигналізація про допустиму, граничної і неприпустимою дозі опромінення, в режимі дозиметра, повідомляється через голосові системи мобільного телефону, смартфона у вигляді голосових команд: «нормальна доза опромінення», «гранична доза опромінення», «неприпустима доза опромінення». Розмір дози опромінення так само позначається звуковими сигналами небезпеки відповідних тональностей. - Постійний моніторинг рівня сонячної радіації, з рекомендаціями, залежно індивідуального типу шкірного покриву людини. - Визначення величини фону радіоактивного випромінювання території, предметів, води, продуктів харчування та інших об'єктів, в режимі радіометра. Візуалізація величини радіоактивного фону випромінювання території та об'єктів показується на екрані мобільного телефону, смартфоназа допомогою спеціальних графічних файлів і програм. - Формування графіків стану органів і систем людини, власника мобільного телефону, смартфона оснащеного «DO-RA» залежно від отриманої, накопиченої дози опромінення, на основі даних дозиметра, здійснюється спеціальними графічними файлами і програмами, виводиться на монітори мобільних радіопристроїв. - Формування рекомендацій власникові мобільного телефону, смартфона оснащеного «DORA» для профілактики, залежно від отриманої, накопиченої дози радіоактивного опромінення, на основі даних дозиметра, здійснюється в текстовому вигляді, виводиться на монітори мобільних радіопристроїв. - Автоматичне формування звітів про радіоактивне тлі території розташування власника мобільного телефону, смартфона в режимі реального часу, оснащеного «DO-RA» з координатами на основі GPS і ГЛОНАС, здійснюється через провайдерів мобільного зв'язку. - Автоматична передача відомостей про радіаційну обстановку власника мобільного телефону, смартфона оснащеного «DO-RA» згідно з його наземних координат автоматично передається в центр аналізу радіаційної обстановки у Світі, в режимі радіометра, для подальшої обробки та аналізу даних. - Повернення накопиченої інформації сформованої центром радіаційної обстановки в Світі, у вигляді візуалізованими карт ареалів місцевості, водних просторів та інших об'єктів, які говорять про рівень радіоактивного зараження, отриманого в результаті збору даних від мобільних радіопристроїв, оснащених «DO-RA» забезпечується на безкоштовній основі всім учасникам акції «Наш Радіоактивний Мир». Таким чином, створено ефективне мобільне радіопристрій, що забезпечує додаткові функції, і розширений арсенал мобільних радіопристроїв. 4 UA 74126 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 25 30 1. Мобільний радіопристрій, що містить корпус, в якому розміщені електрично пов'язані між собою приймально-передавальний пристрій і процесор, до якого підключені монітор, клавіатура, блок пам'яті, блок живлення і засоби звукової сигналізації, який відрізняється тим, що він забезпечений послідовно пов'язаними напівпровідниковим детектором випромінювання, підсилювачем і блоком сполучення, вихід якого підключений до процесора, що виконаний з можливістю формування звукових та візуальних сигналів дозиметра і радіометра за допомогою згаданих засобів звукової сигналізації і монітора, причому детектор радіоактивного випромінювання виконаний з можливістю вимірювання альфа, бета, гамма та нейтронного випромінювань, а також сонячної радіації. 2. Мобільний радіопристрій за п. 1, який відрізняється тим, що процесор виконаний з програмним забезпеченням для сигналізації про допустиму, граничну і неприпустиму дозу опромінення, визначення величини фона радіоактивного випромінювання, формування графіків стану органів і систем людини в залежності від накопиченої дози опромінення, формування рекомендацій для профілактики, залежно від накопиченої дози радіоактивного опромінення, а також виведення на монітор відповідних інформаційних візуальних повідомлень в графічному, табличному, текстовому вигляді. 3. Мобільний радіопристрій за п. 2, який відрізняється тим, що процесор виконаний з програмним забезпеченням для сигналізації про допустиму, граничну і неприпустиму дозу опромінення в годинному, денному, тижневому, місячному, річному інтервалі. 4. Мобільний радіопристрій за будь-яким із пп. 1-3, який відрізняється тим, що клавіатура містить додаткові клавіші для управління роботою в режимі дозиметра-радіометра. 5. Мобільний радіопристрій за будь-яким із пп. 1-3, який відрізняється тим, що він забезпечений навігаційним пристроєм для визначення місцезнаходження в просторі за допомогою систем GPS і ГЛОНАС. 6. Мобільний радіопристрій за будь-яким із пп. 1-3, який відрізняється тим, що детектор випромінювання, підсилювач і блок сполучення розміщені в його корпусі. 7. Мобільний радіопристрій за будь-яким із пп. 1-3, який відрізняється тим, що детектор випромінювання, підсилювач і блок сполучення розміщені в знімно-навісному кожусі. 5 UA 74126 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6