專利名稱：一種基于核島輻射劑量作業(yè)路徑的確定方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于核輻射監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種基于三維核島布置模型的輻射分區(qū)三維顯示、指定行進(jìn)路線輻射劑量的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
核島是核電站反應(yīng)堆廠房?jī)?nèi)的核反應(yīng)堆及與反應(yīng)堆有關(guān)的各個(gè)系統(tǒng)的統(tǒng)稱，是可能存在輻射影響的工作區(qū)。為了工作人員的人身安全，進(jìn)入核島作業(yè)的員工，通常需要隨身攜帶輻射劑量監(jiān)測(cè)設(shè)備，記錄個(gè)人所受輻射劑量，作業(yè)結(jié)束后再將當(dāng)次測(cè)量結(jié)果傳回“監(jiān)測(cè)與劑量管理系統(tǒng)”。這種方式屬于事后諸葛亮，缺少對(duì)檢測(cè)區(qū)域路徑的規(guī)劃以及人員劑量安全性分析，無法事先進(jìn)行最優(yōu)路徑的確定，以及無法保證工作人員的人身安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)的輻射劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只能實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)作業(yè)人員受到的輻射值，缺少路徑規(guī)劃和對(duì)人員輻射劑量不能進(jìn)行比較精確的事前估計(jì)的問題，提出了一種基于核島輻射劑量作業(yè)路徑的確定方法及系統(tǒng)。本發(fā)明的方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1 實(shí)地測(cè)量核島的輻射值并生成三維輻射劑量分區(qū)圖；步驟2 根據(jù)三維輻射劑量分區(qū)圖，定義作業(yè)人員的多條可選作業(yè)路線，得到作業(yè)人員的多條三維作業(yè)路徑；步驟3 根據(jù)所述多條三維作業(yè)路徑計(jì)算得到各路徑對(duì)應(yīng)的輻射劑量值；步驟4 根據(jù)作業(yè)人員輻射劑量管理檔案以及步驟3得到的各路徑對(duì)應(yīng)的輻射劑量值，給出作業(yè)人員的最優(yōu)作業(yè)路徑安排。本發(fā)明所述步驟1的三維輻射劑量分區(qū)圖由以下步驟生成步驟1-1 根據(jù)實(shí)地測(cè)量核島內(nèi)輻射分布的輻射值，預(yù)先設(shè)定同一個(gè)房間內(nèi)具有相同的輻射劑量值，步驟1-2 根據(jù)實(shí)地測(cè)量的關(guān)鍵點(diǎn)的輻射劑量值，在核島三維模型中創(chuàng)建具有輻射劑量屬性的空間體，空間體的大小根據(jù)計(jì)算精度的要求設(shè)定，用空間體充滿三維模型中的各房間和走廊通道；根據(jù)步驟1-1的設(shè)定，同一個(gè)房間內(nèi)的空間體具有相同的輻射劑量值，走廊通道用與其相連通的最近的測(cè)量點(diǎn)的輻射劑量值代表；空間體用顏色表示其輻射劑量的大小，顏色越淺，表示輻射劑量越小，顏色越深，表示輻射劑量越大；步驟1-3 根據(jù)步驟1-2，得到核島的三維輻射分區(qū)圖；該圖用不同顏色標(biāo)出了核島內(nèi)各處位置對(duì)應(yīng)的輻射劑量的大小。本發(fā)明所述步驟2的三維作業(yè)路徑生成方法，包括步驟如下步驟2-1 利用三維設(shè)計(jì)工具創(chuàng)建作業(yè)人員的簡(jiǎn)化人形截面；步驟2-2 按照“優(yōu)先選擇淡顏色區(qū)域”的原則在核島的三維輻射分區(qū)圖中指定作業(yè)人員的作業(yè)路線；
步驟2-3 用簡(jiǎn)化人形截面沿指定的作業(yè)路線平移，得到三維作業(yè)路徑。本發(fā)明所述的步驟3中各路徑對(duì)應(yīng)的輻射劑量值計(jì)算方法，包括步驟如下步驟3-1 在人形截面上按指定步長(zhǎng)選取點(diǎn)，得到當(dāng)前截面j的輻射點(diǎn)集合r(j)r(j) = IrijIi = 0,1,2, ... }(1)式(1)中rij表示當(dāng)前截面j中的第i個(gè)選取點(diǎn)；步驟3-2 對(duì)應(yīng)各選取點(diǎn)ru，有相應(yīng)權(quán)重集合w (j)w(j) = IwijIi = 0,1,2, ... }(2)式O)中，是當(dāng)前截面j中的第i個(gè)選取點(diǎn)對(duì)應(yīng)的權(quán)重；步驟3-3 根據(jù)輻射點(diǎn)集合r (j)和權(quán)重集合w (j)，計(jì)算得到在當(dāng)前截面j的平均輻射劑量R (j)
權(quán)利要求
1.一種基于核島輻射劑量作業(yè)路徑的確定方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟1 實(shí)地測(cè)量核島的輻射值并生成三維輻射劑量分區(qū)圖；步驟2 根據(jù)三維輻射劑量分區(qū)圖，定義作業(yè)人員的多條可選作業(yè)路線，得到作業(yè)人員的多條三維作業(yè)路徑；步驟3 根據(jù)所述多條三維作業(yè)路徑計(jì)算得到各路徑對(duì)應(yīng)的輻射劑量值； 步驟4 根據(jù)作業(yè)人員輻射劑量管理檔案以及步驟3得到的各路徑對(duì)應(yīng)的輻射劑量值， 給出作業(yè)人員的最優(yōu)作業(yè)路徑安排。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1的三維輻射劑量分區(qū)圖由以下步驟生成步驟1-1 根據(jù)實(shí)地測(cè)量核島內(nèi)輻射分布的輻射值，預(yù)先設(shè)定同一個(gè)房間內(nèi)具有相同的輻射劑量值；步驟1-2 根據(jù)實(shí)地測(cè)量的關(guān)鍵點(diǎn)的輻射劑量值，在核島三維模型中創(chuàng)建具有輻射劑量屬性的空間體，空間體的大小根據(jù)計(jì)算精度的要求設(shè)定，用空間體充滿三維模型中的各房間和走廊通道；根據(jù)步驟1-1的設(shè)定，同一個(gè)房間內(nèi)的空間體具有相同的輻射劑量值，走廊通道用與其相連通的最近的測(cè)量點(diǎn)的輻射劑量值代表；空間體用顏色表示其輻射劑量的大小，顏色越淺，表示輻射劑量越小，顏色越深，表示輻射劑量越大；步驟1-3 根據(jù)步驟1-2，得到核島的三維輻射分區(qū)圖；該圖用不同顏色標(biāo)出了核島內(nèi)各處位置對(duì)應(yīng)的輻射劑量的大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2的三維作業(yè)路徑生成方法，包括步驟如下步驟2-1 利用三維設(shè)計(jì)工具創(chuàng)建作業(yè)人員的簡(jiǎn)化人形截面；步驟2-2 按照“優(yōu)先選擇淡顏色區(qū)域”的原則在核島的三維輻射分區(qū)圖中指定作業(yè)人員的作業(yè)路線；步驟2-3 用簡(jiǎn)化人形截面沿指定的作業(yè)路線平移，得到三維作業(yè)路徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟3中各路徑對(duì)應(yīng)的輻射劑量值計(jì)算方法，包括步驟如下步驟3-1 在人形截面上按指定步長(zhǎng)選取點(diǎn)，得到當(dāng)前截面j的輻射點(diǎn)集合r(j)r(j) = IrijIi = 0，1，2，···}(1)式(1)中表示當(dāng)前截面j中的第i個(gè)選取點(diǎn)；步驟3-2 對(duì)應(yīng)各選取點(diǎn)ru，有相應(yīng)權(quán)重集合w(j)w(j) = IwijIi = 0,1,2, ...}(2)式O)中，是當(dāng)前截面j中的第i個(gè)選取點(diǎn)對(duì)應(yīng)的權(quán)重；步驟3-3 根據(jù)輻射點(diǎn)集合r (j)和權(quán)重集合w (j)，計(jì)算得到在當(dāng)前截面j的平均輻射劑量R(j)R(j) = A(jrY;^ri]*wi]ln(3)式(3)中A(j)為當(dāng)前截面j的截面面積，η表示當(dāng)前截面j中選取點(diǎn)的數(shù)量； 步驟3-4:假設(shè)以一基準(zhǔn)恒定速率沿著作業(yè)路徑前進(jìn)，將所有位置的平均輻射劑量累加，得到各路徑總共受到的輻射劑量；這個(gè)輻射劑量為各路徑以基準(zhǔn)速率沿著作業(yè)路徑前進(jìn)時(shí)，作業(yè)人員受到的輻射劑量R ； R=E JepR(j)(4)式中P表示作業(yè)人員的行走路線序號(hào)。
5. 一種基于核島輻射劑量作業(yè)路徑的確定系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括 輻射劑量測(cè)量裝置，用于在核島廠房?jī)?nèi)記錄關(guān)鍵點(diǎn)的空間坐標(biāo)和對(duì)應(yīng)的輻射劑量值； 三維輻射劑量分區(qū)裝置，該裝置利用輻射劑量測(cè)量裝置的關(guān)鍵點(diǎn)的輻射劑量值，結(jié)合核島三維模型，生成三維輻射劑量分區(qū)圖；路徑規(guī)劃裝置，該裝置根據(jù)三維輻射劑量分區(qū)圖，在三維核島模型中生成作業(yè)人員的作業(yè)路徑，通過比較各路徑對(duì)應(yīng)的輻射劑量值，選出一個(gè)合理的、受輻射小的作業(yè)路徑； 輻射劑量計(jì)算裝置，用于對(duì)作業(yè)路徑受到的輻射值作一個(gè)事先的計(jì)算； 人員輻射劑量檔案管理裝置，用于管理所有作業(yè)人員的歷次作業(yè)所受輻射信息，對(duì)歷史作業(yè)信息進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)的操作；結(jié)果分析裝置，用于根據(jù)輻射劑量計(jì)算裝置和人員輻射劑量檔案管理裝置，對(duì)多條作業(yè)路徑的輻射劑量進(jìn)行計(jì)算，并與歷史檔案相結(jié)合，給出工作人選及作業(yè)路線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于核島輻射劑量作業(yè)路徑的確定方法及系統(tǒng)，屬于核輻射監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。本發(fā)明包括如下步驟實(shí)地測(cè)量核島的輻射值并生成三維輻射劑量分區(qū)圖；根據(jù)三維輻射劑量分區(qū)圖，定義作業(yè)人員的多條可選作業(yè)路線，得到作業(yè)人員的多條三維作業(yè)路徑；根據(jù)所述多條三維作業(yè)路徑計(jì)算得到各路徑對(duì)應(yīng)的輻射劑量值；根據(jù)作業(yè)人員輻射劑量管理檔案以及步驟3得到的各路徑對(duì)應(yīng)的輻射劑量值，給出作業(yè)人員的最優(yōu)作業(yè)路徑安排。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)快速有效的確定作業(yè)人員及路徑，從而達(dá)到對(duì)作業(yè)人員的安全保護(hù)，具有效率高、直觀的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01C21/00GK102288174SQ20111016885
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者夏曉清, 張旭, 李俊男, 石琦, 袁琳, 鄭海波 申請(qǐng)人:中核能源科技有限公司