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通道式車輛放射性監(jiān)測系統(tǒng)

關(guān)鍵詞:通道式車輛放射性監(jiān)測系統(tǒng) 網(wǎng)址:litesum.com 日期:2019/1/8 14:54:01

通道式車輛放射性自動監(jiān)測系統(tǒng)是一套配置大體積高靈敏度伽瑪射線探測器的放射性自動監(jiān)測系統(tǒng),可對通過檢測通道的車輛進(jìn)行在線實(shí)時(shí)檢測,發(fā)現(xiàn)其中微量放射性源物質(zhì),輸出報(bào)警信息,并完成對檢測數(shù)據(jù)的儲存。同時(shí),系統(tǒng)還能夠與上級管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),構(gòu)成遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)檢測信息系統(tǒng)平臺。該系統(tǒng)可應(yīng)用于多種場所進(jìn)出口或通道,如國土邊境口岸及廢舊鋼鐵熔煉企業(yè)等,檢測車輛和集裝箱中是否夾帶放射性物質(zhì)。

監(jiān)測系統(tǒng)配備2個(gè)探測器組件(單個(gè)探測器晶體有效體積為30L)。監(jiān)測系統(tǒng)一般安裝在車輛通道兩側(cè),當(dāng)車輛通過入口時(shí)對其進(jìn)行檢測。系統(tǒng)室外的單元由現(xiàn)場檢測部分和控制部分組成,現(xiàn)場檢測部分主要包括晶體探測器機(jī)箱(內(nèi)含塑料晶體、檢測電路)、紅外車輛探測器、聲光報(bào)警器和安裝支架等組成,如下圖所示。

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圖1-1 放射性監(jiān)測系統(tǒng)探測器外觀圖

室內(nèi)單元包括臺管理計(jì)算機(jī)以及UPS電源等。

該放射性監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)場檢測部分(主要是探測器機(jī)箱)安裝車輛通道兩側(cè),后臺管理計(jì)算機(jī)安裝在附近的值班室內(nèi)。探測器機(jī)箱與值班室之間采用地溝穿管(或架空)布設(shè)電纜,所有的管理及設(shè)備操作可在室內(nèi)完成。

系統(tǒng)工作時(shí)伽瑪探測器的探測間隔為100ms,數(shù)據(jù)顯示的更新周期為1s。出現(xiàn)系統(tǒng)故障或超速、輻射報(bào)警時(shí),不同的聲光報(bào)警器響起。所有的警報(bào)信息或車輛通行信息都按時(shí)間順序存儲。記錄信息包括:車輛的編號(車牌)、進(jìn)入探測通道的時(shí)間、離開探測通道的時(shí)間、車長、車速、通行本底數(shù)據(jù)、狀態(tài)、輻射閾值、報(bào)警級別、放射源距離車頭的位置等。

系統(tǒng)原理框圖如下圖所示:

圖片2.jpg

圖1-2 監(jiān)測系統(tǒng)原理圖


本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),在技術(shù)上具有以下特色:

(1)通過連續(xù)探測環(huán)境本底輻射波動并自動調(diào)整參考點(diǎn),開發(fā)出獨(dú)有的輻射本底判別算法,解決了環(huán)境輻射本底波動對探測系統(tǒng)靈敏度的影響問題。系統(tǒng)能夠在不影響正常同行的情況下,實(shí)時(shí)監(jiān)測并發(fā)現(xiàn)可能混雜在車輛及貨物中的放射性物質(zhì)。

射線檢測系統(tǒng)探測目標(biāo)放射源的最大難度點(diǎn)在于研究自然本底γ輻射的來源、組成以及強(qiáng)度變化。γ輻射在自然界中普遍存在,其輻射水平(輻射強(qiáng)度)隨時(shí)變化:一是宇宙輻射,在高度、緯度不同的地方其輻射強(qiáng)度不同;二是土壤地層中的放射性物質(zhì)(地面輻射),它會自動衰變;三是同一地點(diǎn)由于天氣狀況不同而引起輻射水平輕微變化。同時(shí)現(xiàn)場環(huán)境還受可能被受到放射性物質(zhì)污染,引起本底輻射強(qiáng)度大小的變化。射線檢測系統(tǒng)要把目標(biāo)放射源物質(zhì)發(fā)出的微弱射線從自然發(fā)生的本底輻射射線中區(qū)分開來,消除本底輻射變化引起的干擾是最主要的困難。本系統(tǒng)通過連續(xù)探測本底輻射和自動調(diào)整參考點(diǎn),用獨(dú)特的輻射探測算法解決了這個(gè)問題。該系統(tǒng)有效地自動標(biāo)定和自動校準(zhǔn),能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測并發(fā)現(xiàn)可能存在的目標(biāo)輻射源(放射性物質(zhì))。

(2) 系統(tǒng)采用大型閃爍晶體探測器(1200×500×50mm,有效體積30升)2組,總體積60升。探測器安裝位置為每側(cè)1組。采用該配置方案除了可有效覆蓋至少5米(寬)×4.5米(高)的監(jiān)測區(qū)域外,最高通行車速最高可以達(dá)12公里/小時(shí),大大提高了檢測工作效率。

(3)每組探測器晶體配備雙光電倍增管聯(lián)合處理信號,可大大降低干擾,提高探測效率30%。

(4)系統(tǒng)采用紅外裝置來實(shí)時(shí)測量車速。載貨車輛的速度對于檢測靈敏度有直接影響,車速過快接收的信號密度會明顯下降。因此在現(xiàn)場設(shè)計(jì)中,不光對車速要有明確的規(guī)定,同時(shí)要在系統(tǒng)上增加車速檢測及設(shè)定報(bào)警。一般使用的要求是控制車速在8km/h,本產(chǎn)品可設(shè)置最高車速為12km/h。

(5)可以確定測出的放射物在車內(nèi)的相對位置,確定可疑放射性物質(zhì)在車廂中的前后尺寸,便于進(jìn)一步查找可疑放射物。

(6)系統(tǒng)中管理計(jì)算機(jī)軟件采用全中文操作,界面友好,根據(jù)檢測現(xiàn)場工人的實(shí)際操作流程,提供方便、便捷、周全的操作方式;竟芾斫缑嫒缦聢D。

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圖1-3 后臺管理軟件主界面

(7)采用標(biāo)準(zhǔn)模塊化探測器設(shè)計(jì),每個(gè)探測器具有一套完整的探測部件和信號處理及自檢系統(tǒng),能夠根據(jù)用戶需要進(jìn)行拆分和組合,這種設(shè)計(jì)為用戶提供非常靈活的系統(tǒng)配置方案。

(8)配置高清晰度攝像頭,實(shí)時(shí)抓拍監(jiān)測圖像,并實(shí)現(xiàn)監(jiān)測圖像與報(bào)警數(shù)據(jù)同步存儲和查詢?蛇x配車牌識別系統(tǒng),完成對通過車輛的車牌或集裝箱號自動識別。

(9)多通道系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)

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圖1-6 系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)示意圖


    多個(gè)通道式放射性監(jiān)測系統(tǒng)可以聯(lián)接成網(wǎng)絡(luò),可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)布控和遠(yuǎn)程操作,多個(gè)控制中心可同時(shí)對一臺通道式放射性檢測系統(tǒng)進(jìn)行管理,可保證在一臺計(jì)算機(jī)失效的情況下繼續(xù)進(jìn)行正常的監(jiān)控工作;也可以用其中一個(gè)控制中心管理多個(gè)檢測通道。聯(lián)接方式可以是光纜聯(lián)接或網(wǎng)線聯(lián)接,視現(xiàn)場情況而定。多套監(jiān)測系統(tǒng)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)匯接后可以繼續(xù)聯(lián)接到上級(如環(huán)保、海關(guān)或出入境等部門)監(jiān)控平臺。


技術(shù)參數(shù)

1.探測器:

2組塑料閃爍體(1200mm×500mm×50mm)+ 雙低噪聲光電倍增管,單個(gè)晶體靈敏體積30升。配3~8mm鉛屏(5個(gè)面)蔽本底對測量的干擾,每個(gè)探測器重約150kg(探測器+外殼);

2.探測γ和x射線,能量范圍25keV~3MeV;

3.靈敏度:

在本底水平為0.2μSv/h下,增加0.1μSv/h,1秒內(nèi)發(fā)出輻射報(bào)警;

探測概率:99.9%;

符合國家標(biāo)準(zhǔn)GBT24246-2009《放射性物質(zhì)與特殊核材料監(jiān)測系統(tǒng)》及《IAEA Nuclear Security Series No.1》技術(shù)要求;

4.誤報(bào)率:≤0.1%;

5.監(jiān)測區(qū)域范圍:

高度0.1 m~3m;寬度:最大5m; 

6.報(bào)警提示:聲音和燈光報(bào)警(可區(qū)分輻射和超速報(bào)警),報(bào)警閾值可調(diào),可連接遠(yuǎn)程后臺管理計(jì)算機(jī),配備專用后臺管理軟件;

7.后臺管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可記錄通行、報(bào)警數(shù)據(jù),抓拍圖像、自動打印報(bào)告,可與上級管理部門聯(lián)網(wǎng)。

使用環(huán)境條件

1.工作環(huán)境:溫度:-30℃~+50℃,濕度:小于95%(無凝露)

2.主供電電壓范圍110-240VAC,單相50-60Hz(小于1A);

3.安裝類別II(過電壓等級遵循IEC1010-1規(guī)定)

4.防護(hù)等級:IP65。


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