技术领域
[0001] 本
发明属于核电站应急处理技术领域，尤其涉及一种核电站应急救援指挥系统。
背景技术
[0002] 目前，发生核事故时反应堆会释放
放射性核素，
放射性核素在核电站区域乃至环境中迁移扩散，对周围人员产生
辐射危害。核应急疏散是为了减少核事故区域人员受到的
辐射剂量危害，而将核事故区域人员迁移到相对安全区域的行为。传统的核应急疏散系统利用核电站自身的监测手段监测到剂量达到应急疏散
水平之后，按照既定的应急计划开展，使得传统的核应急疏散系统在发挥作用过程中相对被动和盲目。传统核应急疏散方案的制定往往更多的考虑交通需求、路网、人工人容量与应急疏散时间等因素，而较少考虑事故区域的放射性物质扩散与剂量场分布情况。
[0003] 此外，核应急疏散过程中，传统的应急疏散过程严重依赖平时的演练确保应急疏散的秩序，现场难以开展实时互动与指导。因此，传统的技术方案中存在的核应急疏散过程中组织者与待援人员的信息
孤岛问题。
发明内容
[0004] 本发明提供一种核电站应急救援指挥系统，旨在解决传统的技术方案中存在的核应急疏散系统在发挥作用过程中相对被动和盲目的问题。
[0005] 本发明是这样实现的，一种核电站应急救援指挥系统，包括
机器人、固定监测设备以及DCS主控中心，其中：
[0006] 机器人包括信息获取模
块、中央处理模块、互动模块、
定位模块及急救模块；所述信息获取模块用于检测环境信息和人群信息并传输至所述中央处理模块；所述中央处理模块用于对所述环境信息和人群信息进行处理，或者发送所述环境信息和人群信息至DCS主控中心；所述互动模块用于根据所述中央处理模块的指令与用户进行互动；所述定位模块用于确定机器人的地理
位置信息；所述急救模块用于在紧急情况对病人进行抢救；
[0007] 所述固定监测设备，用于获取环境信息并将环境信息发送至DCS主控中心；
[0008] 所述DCS主控中心，用于接收所述机器人和所述固定监测设备发送的环境信息和人群信息并反馈指令，同时根据环境信息对核电运行状态进行控制切换。
[0009] 进一步的，所述信息获取模块包括环境信息获取子模块、生命感应探测头、雷达、摄像机，其中：
[0010] 所述环境信息获取子模块获取子模块用于获取环境信息，所述环境信息包括监测点的放射性核素浓度和辐射剂量值；
[0011] 所述生命感应探测头用于探测生命体；
[0012] 所述雷达用于获取人群信息，所述人群信息包括地面人群的位置分布、人群分类、人流
密度以及人流移动速度中至少一种，并提供给所述中央处理模块；
[0013] 所述摄像机用于对环境进行拍照或摄像，并将所拍摄的图像信息提供给所述中央处理模块处理分析得出地面人群信息。
[0014] 本发明
实施例通过可移动的机器人与固定监测设备相结合的方式，可以简化监测设备复杂度，同时保持监测的全面与准确度；通过在机器人上设置信息获取模块全面获取环境信息，了解核电区域内辐射安全情况及地面人群的各种信息，从而指挥人群进行疏散，避免发生拥挤踩踏等意外事故；通过在机器人上设置除颤仪从而使心脏
疾病患者得到抢救和
治疗；通过在机器人上设置互动模块，让人们更直观的了解目前的真实情况，放松紧张的神经，舒缓情绪；通过在机器人采用改进的
图像处理技术，可以更快发现儿童并进行
跟踪，保护儿童的安全。通过与DCS主控中心信息共享，从而可以根据环境信息对核电运行状态进行控制切换，从而降低事故的危害。
附图说明
[0015] 为了更清楚地说明本
申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或
现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016] 图1为本发明实施例提供的核电站应急救援指挥系统示意图；
[0017] 图2为本发明实施例提供的机器人的模块示意图。
具体实施方式
[0018] 以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、
电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0019] 为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0020] 应当理解，当在本
说明书和所附
权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0021] 还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0022] 还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0023] 参考图1和图2，一种核电站应急救援指挥系统，包括：机器人10、固定监测设备20、以及DCS(Distributed Control System)主控中心30，其中：
[0024] 机器人10，机器人10包括信息获取模块102、中央处理模块104、互动模块106、定位模块108及急救模块110；信息获取模块102用于检测环境信息和人群信息并传输至中央处理模块104；中央处理模块104用于对环境信息和人群信息进行处理，或者发送环境信息和人群信息至DCS主控中心30；互动模块106用于根据中央处理模块104的指令与用户进行互动；定位模块108用于确定机器人10的地理位置信息；急救模块110用于在紧急情况对病人进行抢救。
[0025] 固定监测设备20，用于获取环境信息并将环境信息发送至DCS主控中心30。
[0026] 其中环境信息包括监测点的放射性核素浓度和辐射剂量值，优选的，辐射剂量监测设备采用γ
剂量率监测仪，放射性核素浓度监测设备采用放射性气体活度监测仪。
[0027] DCS主控中心30，用于接收机器人10和固定监测设备20发送的环境信息和人群信息并反馈指令，同时根据环境信息对核电运行状态进行控制切换。例如环境信息超过安全
阈值时降低发电功率或者对反应堆进行注水冷却或者通知操作员对反应堆进行紧急检修或者紧急停堆。
[0028] 信息获取模块102包括环境信息获取子模块、生命感应探测头、雷达、摄像机，其中环境信息获取子模块获取子模块用于获取环境信息；生命感应探测头用于探测生命体，防止有人由于惊吓隐藏于偏僻之处而又晕倒或发生其他危险情况而不能得到及时的救治；雷达用于获取地面人群信息，包括位置分布、人群分类、人流密度、以及人流移动速度等信息中至少一种；摄像机用于对环境进行拍照或摄像，并将所拍摄的图像信息提供给中央处理模块104处理分析得出地面人群的各种信息。
[0029] 摄像机得到的图像中存在较多的大人或者其他物体干扰目标，不仅增加了图像处理的计算量，而且也影响了图像处理的准确性，为了更好的照顾儿童，中央处理模块提出了改进的图像处理技术。中央处理模块104模块包括：
[0030] 区域检测子模块，用于使用预设目标检测
算法检测图像中的感兴趣区域；
[0031] 区域筛选子模块，用于计算各个感兴趣区域的区域面积，筛选区域面积小于预设面积阈值的感兴趣区域作为目标区域；
[0032] 目标处理子模块，用于对所述目标区域对应的目标儿童进行目标识别和/或目标跟踪。
[0033] 计算区域面积的方式可以根据实际情况进行设置，例如，图像由
像素构成，可以将感兴趣区域内包含的像素数量作为区域面积。
[0034] 在实际应用中，目标识别算法和目标跟踪算法可以根据实际需求进行设置，例如，可以选择Alexnet网络作为目标识别算法的模型，对Alexnet网络进行训练，训练完成后用于识别目标儿童的类型，可以采用TLD追踪算法作为目标跟踪算法，或者也可以根据实际需求选择其他目标识别算法和目标跟踪算法。
[0035] 进一步地，所述中央处理模块104还包括：
[0036] 区域合并子模块，用于将区域间距小于预设距离阈值的目标区域合并成候选目标区域，判断所述候选目标区域的区域面积是否小于或等于所述预设面积阈值；
[0037] 合并目标子模块，用于若所述候选目标区域的区域面积小于或等于所述预设面积阈值，则将所述候选目标区域列为目标区域；
[0038] 合并剔除子模块，用于若所述候选目标区域的区域面积大于所述预设面积阈值，则将所述候选目标区域列为非目标区域。
[0039] 在进行感兴趣区域检测的过程中，可能会将一个大人对应的区域检测成两个独立的区域，因此，在筛选了目标区域之后，可以计算各个区域之间的区域间距，当区域间距小于预设距离阈值时，将相应的目标区域合并成候选目标区域，然后判断候选目标区域的面积是否小于或等于预设面积阈值。
[0040] 计算区域间距的方式可以根据实际情况进行设置，例如，图像由像素构成，可以将两个区域之间最短的连线对应的像素数量作为区域间距。
[0041] 区域合并时，可以为两个区域合并也可以为多个区域合并，只要是区域间距小于预设距离阈值，则将相应的区域视为同一个人物对应的图像区域。
[0042] 进一步地，所述区域检测子模块具体包括：
[0043] 区域划分单元，用于根据预设划分规则将图像划分成预置数量的子区域；
[0044] 分区检测单元，用于使用预设目标检测算法分别检测各个子区域中的感兴趣区域。
[0045] 在进行图像处理的过程中，处理的计算量会与图像的大小呈指数型的正相关关系，因此，本实施例的图像处理方法中，可以根据预设划分规则将图像划分为预设数量的子区域。
[0046] 预设划分规则可以根据实际需要进行设置，例如，可以根据十字划分方式将图像划分为四个矩形区域，也可以根据井字划分方式将图像划分为九个矩形区域，或者也可以根据其他划分方式对图像进行划分。
[0047] 将图像划分为多个子区域后，使用预设目标检测算法分别检测各个子区域的感兴趣区域，减少图像处理的计算量，并且，由于是分区域处理，因此，也可以加快处理结果的输出速度。
[0048] 进一步地，所述中央处理模块104还包括：
[0049] 轨迹预测子模块，用于获取所述目标儿童在各
帧图像中的位置信息并进行插值计算，得到所述目标儿童的运动预测轨迹并展示。
[0050] 当记录了目标儿童在多帧图像中的位置信息后，可以进行插值计算，预测目标儿童的运动轨迹并展示给相关的工作人员，以便工作人员判断目标儿童的危险程度，采取相应的措施。
[0051] 本实施例提供的图像处理方法中，当使用预设目标检测算法检测到图像中的感兴趣区域后，可以计算各个感兴趣区域的区域面积，由于本申请的图像处理方法针对的对象是儿童，因此，可以筛选区域面积小于预设面积阈值的感兴趣区域作为目标区域，只对目标区域对应的目标儿童进行目标识别和/或目标跟踪，减少大型物体或大人等干扰因素的影响，减少图像处理的计算量，提高图像处理的准确性，解决了现有的图像处理方案对视频画面中的儿童进行检测时，图像处理的计算量大，准确性低的问题。
[0052] 当目标区域的区域间距过近时，可以合并目标区域得到候选目标区域，根据候选目标区域的区域面积判定是否应当将候选目标区域设置为目标区域。
[0053] 为减少图像处理的计算量，可以将图像划分为多个子区域，然后分别对各个子区域进行图像处理，减少图像处理的计算量，提高处理结果的输出速度。
[0054] 当记录了目标儿童在多帧图像中的位置信息后，可以进行插值计算，预测目标儿童的运动轨迹并展示给相关的工作人员，以便工作人员判断目标儿童的威胁程度，采取相应的措施。
[0055] 雷达和摄像机互为补充，从而更全面准确的获取各种地面人群信息，并全部发送给中央处理模块104，中央处理模块104根据环境信息和人群信息生成指挥信息，通过互动模块106播放指挥信息，指挥信息包括指挥人群疏散运动的方向、速度、以及路线中至少一种，例如人流密度过大时禁止其他区域人群进入该区域或者引导该区域人群至其他安全区域；当移动速度过快时，广播提醒人群不要惊慌、慢速前进，从而避免发生拥挤踩踏等意外事故，极大的提高安全性。
[0056] 进一步的，中央处理模块104可以在接收到环境信息和人群信息后直接处理然后输出控制指令，也可以将环境信息和人群信息发送给DCS主控中心30，由DCS主控中心30根据环境信息和人群信息反馈指挥信息。
[0057] 互动模块106用于根据中央处理模块104的指令与人进行互动；包括对用户的语音询问进行解答，广播环境信息或娱乐信息或指挥信息等。其中询问范围包括地理位置信息、环境信息、路线指引等与疏散相关的。其中广播环境信息或娱乐信息或指挥信息，是为了让人们更直观的了解目前的真实情况，放松紧张的神经，舒缓情绪，避免引发群众事件。
[0058] 急救模块110用于在紧急情况对病人进行抢救，可以包括与机器人10活动连接的除颤仪，通过控制一定
能量的
电流通过心脏，能消除某些
心律失常，可使心律恢复正常，从而使上述心脏疾病患者得到抢救和治疗。除颤仪优选的设置在机器人10腹部位置，使得更方便取出使用。当用户发现有病人时，用户可以在向机器人10发出语音指令的同时点击机器人10上的取出按钮取出除颤仪对病人进行急救。其中语音指令可以是急救、救命、取出或取出除颤仪等。语音指令与按钮双重机制保障除颤仪不被错误的取出。
[0059] 同时也可以由机器人10自动操作，当机器人10通过信息获取模块102监测到有发生危险需要
心肺复苏的病人时报告给中央处理模块，可以由中央处理模块104自动发出取出除颤仪的指令，驱动弹性部件弹出除颤仪，并由机械手抓取除颤仪，对病人进行除颤操作。
[0060] 本发明的有益效果：
[0061] (1)通过可移动的机器人10与固定监测设备20相结合的方式，可以简化监测设备复杂度，同时保持监测的全面与准确度；
[0062] (2)通过在机器人10上设置信息获取模块102全面获取环境信息，了解核电区域内辐射安全情况及地面人群的各种信息，从而指挥人群进行疏散，避免发生拥挤踩踏等意外事故；通过在机器人10上设置除颤仪从而使上述心脏疾病患者得到抢救和治疗；通过在机器人10上设置互动模块106，让人们更直观的了解目前的真实情况，放松紧张的神经，舒缓情绪；通过在机器人10上采用改进的图像处理技术，可以更快发现儿童并进行跟踪，保护儿童的安全。
[0063] (3)通过与DCS主控中心30信息共享，从而可以根据环境信息对核电运行状态进行控制切换，从而降低事故的危害。
[0064] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
