專利名稱：醫(yī)用可控防輻射門的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種防輻射門，更具體地說，它涉及一種融入可編程控制系統(tǒng)PLC的智能化控制的醫(yī)用可控防輻射門。
背景技術：
目前醫(yī)院的影像科室都是使用傳統(tǒng)的手動推拉防輻射門。手動推拉防輻射門，在使用時，人工操作開門和關門，檢查時，在室內通過插銷控制門外人員不能入內。由于人們對射線的防護意識淡薄，在機器運行之前，工作人員雖然把手動推拉防輻射門關閉，可在操作過程中，有時病人隨意把防輻射門打開，容易造成大量射線泄漏，對患者、周圍人群造成身體危害，也會給對面或相鄰科室的工作人員帶來長期輻射的危害，后果嚴重。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是克服傳統(tǒng)手動推拉防輻射門的不足，提供一種具有先進的全自動功能和良好的人性化控制，能夠起到很好的防輻射作用的醫(yī)用可控防輻射門。
本實用新型的醫(yī)用可控防輻射門的技術方案是包括傳統(tǒng)的防輻射門，還包括可編程序控制系統(tǒng)PLC、多路智能紅外線發(fā)射傳感器、多路智能紅外線接收傳感器、優(yōu)先控制的遙控接收電路、電源變換電路、驅動電動機；所述的多路智能紅外線發(fā)射傳感器安裝在防輻射門的門內、門外的上方；所述的多路智能紅外線發(fā)射傳感器發(fā)射紅外線光信號，經人體反射后被多路智能紅外線接收傳感器接收，然后多路智能紅外線接收傳感器將接收到的電信號傳送到可編程序控制系統(tǒng)PLC；所述的優(yōu)先控制的遙控接收電路，由醫(yī)生優(yōu)先控制，將紅外線遙控信號傳送給可編程控制系統(tǒng)PLC；所述的可編程序控制系統(tǒng)PLC接收由多路智能紅外線接收傳感器或者優(yōu)先控制的遙控接收電路傳送的電信號，向防輻射門的驅動電動機輸出相應的電信號控制防輻射門的開門和關門；所述的電源變換電路向可編程序控制系統(tǒng)PLC提供工作電壓。
所述的醫(yī)用可控防輻射門，還包括狀態(tài)顯示器和音響電路，可編程序控制系統(tǒng)PLC從多路智能紅外線接收傳感器或者優(yōu)先控制的遙控接收電路傳送的電信號，輸出到狀態(tài)顯示器和音響電路，接收到電信號的狀態(tài)顯示器和音響電路產生相應的信息。
由于采用了上述的技術方案，本實用新型的有益效果是可控防輻射門系統(tǒng)PLC，使用方便，可以大大減少X射線的泄漏，能使防輻射門起到很好的防護作用，可以免去操作醫(yī)生來回開關門的煩瑣工作，減少因誤開門或其它原因未能及時關門射線對無關人員造成的輻射危害。能夠凈化周邊環(huán)境，消除人們對射線的恐懼心理，使人們能在一個放心的綠色環(huán)境中就醫(yī)和工作。


圖1是醫(yī)用可控防輻射門示意圖。
圖2是醫(yī)用可控防輻射門控制系統(tǒng)的方框圖。
圖3是可編程控制系統(tǒng)PLC外部接線圖。
圖4是反映機器正在檢查狀態(tài)的同步檢測電路原理圖。
圖5是音響電路原理圖。
圖6是多路智能紅外線發(fā)射傳感器、多路智能紅外線接收傳感器電路原理圖。
圖7是優(yōu)先控制的遙控接收電路原理圖。
圖8是可編程序控制系統(tǒng)PLC控制的防輻射門編程順序功能圖。
圖9是可編程序控制系統(tǒng)PLC控制的防輻射門程序設計梯形圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的描述。
本實用新型醫(yī)用可控防輻射門的控制系統(tǒng)方框圖如圖2所示，本實用新型包括傳統(tǒng)的防輻射門，其特征在于還包括可編程序控制系統(tǒng)PLC、多路智能紅外線發(fā)射傳感器、多路智能紅外線接收傳感器、優(yōu)先控制的遙控接收電路、電源變換電路、驅動電動機；所述的多路智能紅外線發(fā)射傳感器安裝在防輻射門的門內、門外的上方；所述的多路智能紅外線發(fā)射傳感器發(fā)射紅外線光信號，經人體反射后被多路智能紅外線接收傳感器接收，然后多路智能紅外線接收傳感器將接收到的電信號傳送到可編程序控制系統(tǒng)PLC；所述的優(yōu)先控制的遙控接收電路，由醫(yī)生優(yōu)先控制，將紅外線遙控信號傳送給可編程控制系統(tǒng)PLC；所述的可編程序控制系統(tǒng)PLC接收由多路智能紅外線接收傳感器或者優(yōu)先控制的遙控接收電路傳送的電信號，向防輻射門的驅動電動機輸出相應的電信號控制防輻射門的開門和關門；所述的電源變換電路向可編程序控制系統(tǒng)PLC提供工作電壓。
所述的醫(yī)用可控防輻射門，還包括狀態(tài)顯示器和音響電路；所述的可編程序控制系統(tǒng)PLC從多路智能紅外線接收傳感器或者優(yōu)先控制的遙控接收電路傳送的電信號，輸出到狀態(tài)顯示器和音響電路，接收到電信號的狀態(tài)顯示器和音響電路產生相應的信息。
所述的醫(yī)用可控防輻射門，其多路智能紅外線發(fā)射傳感器和多路智能紅外線接收傳感器包括反映機器正在檢查狀態(tài)的同步檢測電路、機器檢查結束音響電路和防輻射門內、外人員監(jiān)測以及開門到位、關門到位的紅外線傳感器檢測電路。
所述的反映機器正在檢查狀態(tài)的同步檢測電路，輸入端的220V交流電壓，取自原防輻射門外上方的工作指示燈兩端，經降壓、半波整流和濾波后，驅動光電耦合器4N35，再經Q功率放大，接入可編程序控制系統(tǒng)PLC的X4；，此電路與室內機器同步工作，作為可編程序控制系統(tǒng)PLC判斷機器是否處于正在檢查狀態(tài)的依據。
所述的機器檢查結束音響電路，在室內機器檢查結束的同時，由可編程序控制系統(tǒng)PLC的輸出端Y3觸發(fā)Q1導通，音響集成電路KD153經Q2放大驅動揚聲器發(fā)出音響聲，設定一定的時間間隔，與室外顯示相配合，告知病人當前檢查結束。
所述的防輻射門內、外人員檢測以及開門到位、關門到位的紅外線傳感器檢測電路，使用了關鍵部件LM567，它是單音檢測、鎖相環(huán)集成電路，利用其本身輸出的振蕩信號去調制紅外線發(fā)射二極管VD1發(fā)出的紅外線光信號，然后被紅外線接收二極管VD2轉換成同頻率的電信號后，又輸入本集成電路中；由于LM567只對與自身振蕩頻率相等或非常接近的信號檢測后，才能控制其輸出端8腳的電平變化，所以對本振蕩電路不要求具有較高的頻率穩(wěn)定度，即使由于5、6腳外接的振蕩定時元件參數變化、電源電壓不穩(wěn)或其它各種原因引起自身振蕩頻率變化，電路仍然有較高的可靠性和較強的抗干擾能力，減少了紅外線傳感器因環(huán)境光線變化，如室內外照明、天氣陰晴、車燈等影響造成的誤動作；該電路由紅外線發(fā)射、接收、單音解碼集成電路LM567和功放驅動4部分組成；紅外線發(fā)射電路由LM567的5腳輸出38KHz方波信號，經微分再由T1、T2放大后，去調制紅外線發(fā)射二極管VD1發(fā)出的紅外光信號；微分電路的作用，使紅外線發(fā)射二極管VD1的驅動信號有較低的占空比、較高的脈沖峰值電流，且平均電流較小，使VD1長時間工作功耗小、發(fā)熱少、壽命長，同時也有利于接收管的信號接收；紅外線接收二極管VD2將其轉換為同頻率的電信號后，經反相輸入集成運放放大后，輸入LM567的3腳，經其單音解碼后，使8腳輸出低電平信號，又經T3、T4放大后，作為PLC的檢測信號；該電路若作為門內、門外上方中間的紅外線傳感器，則采用通過人體反射式接收方式，發(fā)射與接收兩管并排安裝；若作為開門到位、關門到位紅外線傳感器的檢測，則采用對射式接收方式，紅外線發(fā)射與接收的二極管，分別相對安裝在開、關門到位的門內、門外兩側。
所述的優(yōu)先控制的遙控接收電路，由紅外線接收電路IC1、NE555構成的施密特觸發(fā)電路IC2、CD4017十進制計數/譯碼集成電路IC3和驅動放大4部分組成；紅外線接收電路IC1，采用彩電一體化紅外線接收頭，紅外線遙控發(fā)射器可選用彩電、VCD等家電常用的各種類型紅外線遙控發(fā)射器，這樣，在制作中就只需要制作紅外線接收電路；一體化接收頭IC1的3腳輸出的脈沖信號，經施密特觸發(fā)電路NE555整形后，從其3腳直接耦合到CD4017十進制計數/譯碼集成電路IC3的14腳時鐘脈沖輸入CLK端；當電源接通后，若紅外線遙控發(fā)射器不發(fā)射紅外線脈沖信號時，紅外線接收頭在靜態(tài)時輸出端3腳為高電平，IC2的2、6腳電位高于2/3Vcc，其3腳為低電平；IC3保持靜態(tài)時的Q0＝1、LED點亮、Q2至Q9全為0的初始狀態(tài)，其中IC3的上電高電平復位由C3、R1構成；當第一次按下紅外線遙控發(fā)射器上的任意一鍵時，IC1的3腳輸出一串低電平脈沖信號，經C2平滑后使IC2的2、6腳電位低于1/3Vcc，其3腳輸出高電平，其脈沖上升沿觸發(fā)IC3的14腳CLK端，使IC3的Q1＝1，其它全為0，經T1、T3功放后，輸入PLC的X5端，實現防輻射門的優(yōu)先開門控制；當再次按下紅外線遙控發(fā)射器上的任意一鍵時，IC3的Q2＝1，其它全為0，這時Q2的輸出經T2、T4放大后，輸入PLC的X6端，實現防輻射門的優(yōu)先關門控制；若再次按下紅外線遙控發(fā)射器上的任意一鍵，IC3的Q3＝1，由于Q3端連至IC3的復位端15腳，此時IC3復位，電路恢復到Q0＝1，其它全為0的初始狀態(tài)。
圖1是醫(yī)用可控防輻射門示意圖。防輻射門的上方為門內外紅外線傳感器(X3/X0)。X1(X1-1)、X2(X2-1)分別為開門、關門到位紅外線傳感器，X1(X1-1)、X2(X2-1)分別安裝防輻射門上。在若為單扇門，X1-1和X2-1不須安裝；若為雙扇門，X1-1和X2-1傳感器的驅動電路可節(jié)省，接線時只取紅外線傳感頭的輸出，分別與X1和X2的輸出相并聯，使控制更可靠。電動機及機械傳動機構在門上方的槽箱內。
圖3中H3、H0分別為門內外上方中間處的紅外線傳感器輸出；H1/(H1-1)、H2/(H2-2)分別為開、關門到位紅外線傳感器輸出；H4為反映機器正在檢查狀態(tài)的同步檢測電路輸出；H5和H6分別為醫(yī)生優(yōu)先控制的紅外線遙控接收電路輸出。由PLC的+24V輸出經電源變換后供給傳感器工作的多路電源。左側KM1、KM2分別為電動機正反轉線圈，觸點KM2、KM1起防止電源短路的互鎖作用；FR為過載保護觸點；L為顯示燈；KD153為音響集成電路。其中可編程序控制系統(tǒng)PLC，是控制的核心部件。該部件采用三菱公司輸入、輸出總點數為40的FX1N-40MR型PLC，該系列以其較高的性能價格比、較大的市場占有率、功能強和可靠性高等特點，可滿足較高的控制要求。本系統(tǒng)使用多位置紅外線傳感器作為PLC的信號采樣，經內部程序處理，輸出多路控制信號驅動負載，以實現對醫(yī)用防輻射門特殊的多功能、嚴要求的智能化控制。
圖4為反映機器正在檢查狀態(tài)的同步檢測電路，輸入端的220V交流電壓，取自原防輻射門外上方的工作指示燈兩端，經電阻R降壓、二極管D2半波整流和電容C濾波后，驅動光電耦合器4N35，再經Q功率放大，接入PLC的X4端。此電路與室內機器同步工作，作為PLC判斷機器是否處于正在檢查狀態(tài)的依據。
圖6為防輻射門內、外人員檢測以及開門到位、關門到位的紅外線傳感器檢測電路，該電路由紅外線發(fā)射、接收、單音解碼集成電路LM567和功放驅動4部分組成。電路使用了關鍵部件LM567，它是單音檢測、鎖相環(huán)集成電路，利用其本身輸出的振蕩信號去調制紅外線發(fā)射二極管VD1發(fā)出的紅外線光信號，然后被紅外線接收二極管VD2轉換成同頻率的電信號后，又輸入本集成電路中。由于LM567只對與自身振蕩頻率相等或非常接近的信號檢測后，才能控制其輸出端8腳的電平變化，所以對本振蕩電路不要求具有較高的頻率穩(wěn)定度，即使由于5、6腳外接的振蕩定時元件參數變化、電源電壓不穩(wěn)或其它各種原因引起自身振蕩頻率變化，電路仍然有較高的可靠性和較強的抗干擾能力，減少了紅外線傳感器因環(huán)境光線變化，如室內外照明、天氣陰晴、車燈等影響造成的誤動作。
圖7為醫(yī)生優(yōu)先控制的紅外線遙控接收電路，由紅外線接收電路IC1、NE555構成的施密特觸發(fā)電路IC2、CD4017十進制計數/譯碼集成電路IC3和驅動放大4部分組成。紅外線接收電路IC1，采用彩電一體化紅外線接收頭，紅外線遙控發(fā)射器可選用彩電、VCD等家電常用的各種類型紅外線遙控發(fā)射器，這樣，在制作中就只需要制作紅外線接收電路。一體化接收頭IC1的3腳輸出的脈沖信號，經施密特觸發(fā)電路NE555整形后，從其3腳直接耦合到CD4017十進制計數/譯碼集成電路IC3的14腳時鐘脈沖輸入CLK端。通過按下紅外線遙控發(fā)射器上的任意一鍵(按任意鍵，使控制更及時)，用CD4017的Q1、Q2端的高電平輸出，經兩路放大后，分別接入PLC的X5、X6端，以實現任意時刻、任意時間長短的優(yōu)先控制。
本實用新型電路主要元器件明細表可編程序控制系統(tǒng)PLC FX1N-40MR光電耦合器 4N35多路智能紅外線發(fā)射傳感器、多路智能紅外線接收傳感器編號 名稱 規(guī)格型號U1 集成運放 NE4558U2 單音解碼集成電路 LM567CU3 穩(wěn)壓集成電路 7812VD1紅外線發(fā)射二極管 PH303VD2紅外線接收二極管 PH302醫(yī)生優(yōu)先控制的紅外線傳感器遙控接收電路編號 名稱 規(guī)格型號U1 一體化紅外線接收頭 SFH506-38U2 施密特觸發(fā)器 NE555
U3 十進制計數/譯碼器 CD4017U4 穩(wěn)壓集成電路 7805音響電路編號 名稱 規(guī)格型號U1 音響集成電路 KD153U2 穩(wěn)壓集成電路 780權利要求1.一種醫(yī)用可控防輻射門，包括傳統(tǒng)的防輻射門，其特征在于還包括可編程序控制系統(tǒng)PLC、多路智能紅外線發(fā)射傳感器、多路智能紅外線接收傳感器、優(yōu)先控制的遙控接收電路、電源變換電路、驅動電動機；所述的多路智能紅外線發(fā)射傳感器安裝在防輻射門的門內、門外的上方；所述的多路智能紅外線發(fā)射傳感器發(fā)射紅外線光信號，經人體反射后被多路智能紅外線接收傳感器接收，然后多路智能紅外線接收傳感器將接收到的電信號傳送到可編程序控制系統(tǒng)PLC；所述的優(yōu)先控制的遙控接收電路，由醫(yī)生優(yōu)先控制，將紅外線遙控信號傳送給可編程控制系統(tǒng)PLC；所述的可編程序控制系統(tǒng)PLC接收由多路智能紅外線接收傳感器或者優(yōu)先控制的遙控接收電路傳送的電信號，向防輻射門的驅動電動機輸出相應的電信號控制防輻射門的開門和關門；所述的電源變換電路向可編程序控制系統(tǒng)PLC提供工作電壓。
2.根據權利要求1所述的醫(yī)用可控防輻射門，其特征在于還包括狀態(tài)顯示器和音響電路；所述的可編程序控制系統(tǒng)PLC從多路智能紅外線接收傳感器或者優(yōu)先控制的遙控接收電路傳送的電信號，輸出到狀態(tài)顯示器和音響電路，接收到電信號的狀態(tài)顯示器和音響電路產生相應的信息。
3.根據權利要求1所述的醫(yī)用可控防輻射門，其特征在于多路智能紅外線發(fā)射傳感器和多路智能紅外線接收傳感器包括反映機器正在檢查狀態(tài)的同步檢測電路、機器檢查結束音響電路和防輻射門內、外人員監(jiān)測以及開門到位、關門到位的紅外線傳感器檢測電路。
4.根據權利要求3所述的醫(yī)用可控防輻射門，其特征在于所述的反映機器正在檢查狀態(tài)的同步檢測電路，輸入端的220V交流電壓，取自原防輻射門外上方的工作指示燈兩端，經降壓、半波整流和濾波后，驅動光電耦合器4N35，再經Q功率放大，接入可編程序控制系統(tǒng)PLC的X4；此電路與室內機器同步工作，作為可編程序控制系統(tǒng)PLC判斷機器是否處于正在檢查狀態(tài)的依據。
5.根據權利要求3所述的醫(yī)用可控防輻射門，其特征在于所述的機器檢查結束音響電路，在室內機器檢查結束的同時，由可編程序控制系統(tǒng)PLC的輸出端Y3觸發(fā)Q1導通，音響集成電路KD153經Q2放大驅動揚聲器發(fā)出音響聲，設定一定的時間間隔，與室外顯示相配合，告知病人當前檢查結束。
6.根據權利要求3所述的醫(yī)用可控防輻射門，其特征在于，所述的防輻射門內、外人員檢測以及開門到位、關門到位的紅外線傳感器檢測電路，使用了關鍵部件LM567，它是單音檢測、鎖相環(huán)集成電路，利用其本身輸出的振蕩信號去調制紅外線發(fā)射二極管VD1發(fā)出的紅外線光信號，然后被紅外線接收二極管VD2轉換成同頻率的電信號后，又輸入本集成電路中；由于LM567只對與自身振蕩頻率相等或非常接近的信號檢測后，才能控制其輸出端8腳的電平變化，所以對本振蕩電路不要求具有較高的頻率穩(wěn)定度，即使由于5、6腳外接的振蕩定時元件參數變化、電源電壓不穩(wěn)或其它各種原因引起自身振蕩頻率變化，電路仍然有較高的可靠性和較強的抗干擾能力，減少了紅外線傳感器因環(huán)境光線變化，如室內外照明、天氣陰晴、車燈等影響造成的誤動作；該電路由紅外線發(fā)射、接收、單音解碼集成電路LM567和功放驅動4部分組成；紅外線發(fā)射電路由LM567的5腳輸出38KHz方波信號，經微分再由T1、T2放大后，去調制紅外線發(fā)射二極管VD1發(fā)出的紅外光信號；微分電路的作用，使紅外線發(fā)射二極管VD1的驅動信號有較低的占空比、較高的脈沖峰值電流，且平均電流較小，使VD1長時間工作功耗小、發(fā)熱少、壽命長，同時也有利于接收管的信號接收；紅外線接收二極管VD2將其轉換為同頻率的電信號后，經反相輸入集成運放放大后，輸入LM567的3腳，經其單音解碼后，使8腳輸出低電平信號，又經T3、T4放大后，作為PLC的檢測信號；該電路若作為門內、門外上方中間的紅外線傳感器，則采用通過人體反射式接收方式，發(fā)射與接收兩管并排安裝；若作為開門到位、關門到位紅外線傳感器的檢測，則采用對射式接收方式，紅外線發(fā)射與接收的二極管，分別相對安裝在開、關門到位的門內、門外兩側。
7.根據權利要求1所述的醫(yī)用可控防輻射門，其特征在于所述的優(yōu)先控制的遙控接收電路，由紅外線接收電路IC1、NE555構成的施密特觸發(fā)電路IC2、CD4017十進制計數/譯碼集成電路IC3和驅動放大4部分組成；紅外線接收電路IC1，采用彩電一體化紅外線接收頭，紅外線遙控發(fā)射器可選用彩電、VCD等家電常用的各種類型紅外線遙控發(fā)射器，這樣，在制作中就只需要制作紅外線接收電路；一體化接收頭IC1的3腳輸出的脈沖信號，經施密特觸發(fā)電路NE555整形后，從其3腳直接耦合到CD4017十進制計數/譯碼集成電路IC3的14腳時鐘脈沖輸入CLK端；當電源接通后，若紅外線遙控發(fā)射器不發(fā)射紅外線脈沖信號時，紅外線接收頭在靜態(tài)時輸出端3腳為高電平，IC2的2、6腳電位高于2/3Vcc，其3腳為低電平；IC3保持靜態(tài)時的Q0＝1、LED點亮、Q2至Q9全為0的初始狀態(tài)，其中IC3的上電高電平復位由C3、R1構成；當第一次按下紅外線遙控發(fā)射器上的任意一鍵時，IC1的3腳輸出一串低電平脈沖信號，經C2平滑后使IC2的2、6腳電位低于1/3Vcc，其3腳輸出高電平，其脈沖上升沿觸發(fā)IC3的14腳CLK端，使IC3的Q1＝1，其它全為0，經T1、T3功放后，輸入PLC的X5端，實現防輻射門的優(yōu)先開門控制；當再次按下紅外線遙控發(fā)射器上的任意一鍵時，IC3的Q2＝1，其它全為0，這時Q2的輸出經T2、T4放大后，輸入PLC的X6端，實現防輻射門的優(yōu)先關門控制；若再次按下紅外線遙控發(fā)射器上的任意一鍵，IC3的Q3＝1，由于Q3端連至IC3的復位端15腳，此時IC3復位，電路恢復到Q0＝1，其它全為0的初始狀態(tài)。
專利摘要本實用新型公開了一種醫(yī)用可控防輻射門，它包括可編程序控制系統(tǒng)PLC、多路智能紅外線發(fā)射傳感器、多路智能紅外線接收傳感器、優(yōu)先控制的遙控接收電路、電源變換電路、驅動電動機；所述的可編程序控制系統(tǒng)PLC接收由多路智能紅外線接收傳感器或者優(yōu)先控制的遙控接收電路傳送的電信號，向防輻射門的驅動電動機輸出相應的電信號控制防輻射門的開門和關門；所述的電源變換電路向可編程序控制系統(tǒng)PLC提供工作電壓。本實用新型使用方便，可大大減少X射線的泄漏造成的輻射危害，消除人們的恐懼心理，使人們能在一個放心的綠色環(huán)境中就醫(yī)和工作。
文檔編號E06B5/18GK2797579SQ20052008257
公開日2006年7月19日 申請日期2005年4月19日 優(yōu)先權日2005年4月19日
發(fā)明者張金娥, 胡修玉, 鞠偉, 李振秀, 聶存?zhèn)?申請人:張金娥, 胡修玉, 鞠偉, 李振秀, 聶存?zhèn)?br>