走航式水體放射性巡測(cè)與智能展示系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】走航式水體放射性巡測(cè)與智能展示系統(tǒng)，涉及輻射監(jiān)測(cè)。設(shè)有電磁閥、水樣進(jìn)出單元、探測(cè)器、屏蔽單元、信號(hào)處理單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、數(shù)據(jù)處理單元、衛(wèi)星定位單元和顯示單元；所述電磁閥的輸入端接進(jìn)水管道，電磁閥的輸出端接水樣進(jìn)出單元的進(jìn)水口，水樣進(jìn)出單元的循環(huán)水從出水口排出，探測(cè)器設(shè)在水樣進(jìn)出單元外部，水樣進(jìn)出單元、探測(cè)器和信號(hào)處理單元設(shè)在屏蔽單元內(nèi)，探測(cè)器的探測(cè)信號(hào)輸出端接信號(hào)處理單元的輸入端，信號(hào)處理單元的輸出端接數(shù)據(jù)傳輸單元的輸入端，數(shù)據(jù)傳輸單元的輸出端接數(shù)據(jù)處理單元的輸入端，數(shù)據(jù)處理單元的輸出端分別接電磁閥和顯示單元，衛(wèi)星定位單元的衛(wèi)星定位信號(hào)輸出端接數(shù)據(jù)處理單元的衛(wèi)星定位信號(hào)輸入端。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
走航式水體放射性巡測(cè)與智能展示系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及輻射監(jiān)測(cè)，尤其是涉及一種走航式水體放射性巡測(cè)與智能展示系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自1954年人類(lèi)開(kāi)始利用核能以來(lái)，經(jīng)過(guò)60余年的發(fā)展，核能已成為世界能源三大支柱之一，是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展所依賴(lài)的重要能源之一。我國(guó)的核能利用已進(jìn)入規(guī)?；涂焖侔l(fā)展階段，核能肩負(fù)著國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的重要?dú)v史使命，是我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，安全高效地發(fā)展核能對(duì)于保障我國(guó)能源供應(yīng)具有重要的戰(zhàn)略意義。
[0003]核電廠一旦進(jìn)入核事故狀態(tài)，各種人工放射性核素將會(huì)通過(guò)各種途徑(干濕沉降、地表徑流等)最終進(jìn)入海洋環(huán)境。以日本福島核事故為例，該事故發(fā)生后，放射性物質(zhì)大量釋放到環(huán)境中，對(duì)環(huán)境生態(tài)安全和公眾健康產(chǎn)生了影響，并通過(guò)海洋、大氣等途徑向全球擴(kuò)散。如何快速評(píng)估放射性物質(zhì)在海洋中的擴(kuò)散和運(yùn)移過(guò)程成為核應(yīng)急情況和平時(shí)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的重要內(nèi)容。建立海洋環(huán)境放射性快速檢測(cè)方法，研制快速監(jiān)測(cè)裝置在福島核危機(jī)的背景下就顯得尤為重要和迫切。
[0004]水體放射性環(huán)境監(jiān)測(cè)采用的方法分為兩種方法:水下就地γ能譜測(cè)量方法和實(shí)驗(yàn)室樣品分析。其中，實(shí)驗(yàn)室樣品分析方法是核電站液體流出物常規(guī)監(jiān)測(cè)方法。由于海洋中放射性核素含量比較少，通常需要大量采集當(dāng)?shù)睾Ｋ?，并通過(guò)放射化學(xué)前期處理富集樣品，最后用低本底伽瑪譜儀進(jìn)行測(cè)量。由于需要樣品數(shù)量大、采樣比較困難，此方法采樣頻次一般都不高。例如我國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 61-2001)規(guī)定壓水堆核電站每半年在排放口附近海域采集海水樣品I次進(jìn)行伽瑪核素分析。但在事故情況下，比如2011年3月福島核電站事故的情況下，靠實(shí)驗(yàn)室樣品分析方法很難實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到放射性流出物在海洋中的泄露。因此，一些發(fā)達(dá)國(guó)家(如德國(guó)、希臘、英國(guó)、俄羅斯等)采用水下就地γ能譜測(cè)量方法建設(shè)了海洋放射性環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，使用碘化鈉等閃爍探測(cè)器研究海洋或其它水體中的放射性核素，但由于這些探測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)的限制，難以有效對(duì)水體中放射性核素的分布情況進(jìn)行智能化的監(jiān)測(cè)與展示。
[0005]隨著我國(guó)核能與核技術(shù)利用的快速發(fā)展，研究能快速定量分析監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境放射性核素的方法和技術(shù)，已經(jīng)成為我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)中特別是核應(yīng)急情況下的迫切需求，具有非常重要的意義。
[0006]參考文獻(xiàn):
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[0008][2]蘇耿華，曾志，程建平，等。海水就地測(cè)量探測(cè)器探測(cè)效率的Monte Carlo研究，核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù)，2010，30(4):451-455.
[0009][3]陳立奇，何建華，林武輝，等。海洋核污染的應(yīng)急監(jiān)測(cè)與評(píng)估技術(shù)展望，中國(guó)工程科學(xué)，2011,13(10):34-39.

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)存在的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)難度大、探測(cè)效率低、環(huán)境本底影響大等問(wèn)題，提供可實(shí)現(xiàn)環(huán)境水體放射性核素的走航快速巡測(cè)以及智能化和形象化的展示，為核應(yīng)急時(shí)水體環(huán)境中放射性核素的快速監(jiān)測(cè)與評(píng)估提供技術(shù)支持的一種走航式水體放射性巡測(cè)與智能展示系統(tǒng)。
[0011]本發(fā)明設(shè)有電磁閥、水樣進(jìn)出單元、探測(cè)器、屏蔽單元、信號(hào)處理單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、數(shù)據(jù)處理單元、衛(wèi)星定位單元和顯示單元；
[0012]所述電磁閥的輸入端接進(jìn)水管道，電磁閥的輸出端接水樣進(jìn)出單元的進(jìn)水口，水樣進(jìn)出單元的循環(huán)水從出水口排出，探測(cè)器設(shè)在水樣進(jìn)出單元外部，水樣進(jìn)出單元、探測(cè)器和信號(hào)處理單元設(shè)在屏蔽單元內(nèi)，探測(cè)器的探測(cè)信號(hào)輸出端接信號(hào)處理單元的輸入端，信號(hào)處理單元的輸出端接數(shù)據(jù)傳輸單元的輸入端，數(shù)據(jù)傳輸單元的輸出端接數(shù)據(jù)處理單元的輸入端，數(shù)據(jù)處理單元的輸出端分別接電磁閥和顯示單元，衛(wèi)星定位單元的衛(wèi)星定位信號(hào)輸出端接數(shù)據(jù)處理單元的衛(wèi)星定位信號(hào)輸入端。
[0013]所述電磁閥用于控制水樣進(jìn)出的流量。
[0014]所述水樣進(jìn)出單元可采用直線管、螺旋管等各種形狀的管道，水樣進(jìn)出單元可采用PVC、PPR或其他低放射性高強(qiáng)度材料制成。
[0015]所述探測(cè)器可采用至少I(mǎi)個(gè)探測(cè)器;所述探測(cè)器可選自碘化鈉探測(cè)器、溴化鑭探測(cè)器、高純鍺探測(cè)器、硅探測(cè)器、鍺探測(cè)器、碲鋅鎘探測(cè)器等中的至少一種;探測(cè)器可采用圓柱體、長(zhǎng)方體、正方體、半封閉空心體或兩端開(kāi)口空心體等。
[0016]所述信號(hào)處理單元用于對(duì)探測(cè)器的生成信號(hào)進(jìn)行放大、甄別、成形，并自動(dòng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行能譜分析及核素識(shí)別，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)穩(wěn)譜功能。該單元也可根據(jù)需要添加致冷功會(huì)K。
[0017]所述屏蔽單元可采用鉛或低放射性的鋼材等材料加工而成，結(jié)構(gòu)可以是圓形、方形或其他任意形狀，可以是整體或可拆卸。屏蔽單元為全封閉式，可將探測(cè)器完全封閉于其中。
[0018]所述數(shù)據(jù)傳輸單元用于傳輸探測(cè)器的測(cè)量數(shù)據(jù)、衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)以及流量控制數(shù)據(jù)。
[0019]數(shù)據(jù)處理單元與顯示單元用于采集、分析以及展示探測(cè)器測(cè)量數(shù)據(jù)、衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)和流量控制數(shù)據(jù)。
[0020]衛(wèi)星定位單元可以是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)或GPS等可以定位載體地理位置的部件。
[0021]本發(fā)明針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)存在的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)難度大、探測(cè)效率低、環(huán)境本底影響大等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境水體放射性核素的走航快速巡測(cè)以及智能化和形象化的展示，有效地提高了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的可操作性，為核應(yīng)急時(shí)水體環(huán)境中放射性核素的快速監(jiān)測(cè)與評(píng)估提供技術(shù)支持。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例設(shè)有電磁閥1、水樣進(jìn)出單元2、探測(cè)器3、屏蔽單元4、信號(hào)處理單元5、數(shù)據(jù)傳輸單元6、數(shù)據(jù)處理單元7、衛(wèi)星定位單元8和顯示單元9。所述電磁閥I的輸入端接進(jìn)水管道，電磁閥I的輸出端接水樣進(jìn)出單元2的進(jìn)水口，水樣進(jìn)出單元2的循環(huán)水從出水口排出，探測(cè)器3設(shè)在水樣進(jìn)出單元2外部，水樣進(jìn)出單元2、探測(cè)器3和信號(hào)處理單元5設(shè)在屏蔽單元4內(nèi)，探測(cè)器3的探測(cè)信號(hào)輸出端接信號(hào)處理單元5的輸入端，信號(hào)處理單元5的輸出端接數(shù)據(jù)傳輸單元6的輸入端，數(shù)據(jù)傳輸單元6的輸出端接數(shù)據(jù)處理單元7的輸入端，數(shù)據(jù)處理單元7的輸出端分別接電磁閥I和顯示單元9，衛(wèi)星定位單元8的衛(wèi)星定位信號(hào)輸出端接數(shù)據(jù)處理單元7的衛(wèi)星定位信號(hào)輸入端。
[0025]所述電磁閥用于控制水樣進(jìn)出的流量。
[0026]所述水樣進(jìn)出單元可采用直線管、螺旋管等各種形狀的管道，水樣進(jìn)出單元可采用PVC、PPR或其他低放射性高強(qiáng)度材料制成。
[0027]所述探測(cè)器可采用至少I(mǎi)個(gè)探測(cè)器;所述探測(cè)器可選自碘化鈉探測(cè)器、溴化鑭探測(cè)器、高純鍺探測(cè)器、硅探測(cè)器、鍺探測(cè)器、碲鋅鎘探測(cè)器等中的至少一種;探測(cè)器可采用圓柱體、長(zhǎng)方體、正方體、半封閉空心體或兩端開(kāi)口空心體等。
[0028]所述信號(hào)處理單元用于對(duì)探測(cè)器的生成信號(hào)進(jìn)行放大、甄別、成形，并自動(dòng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行能譜分析及核素識(shí)別，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)穩(wěn)譜功能。該單元也可根據(jù)需要添加致冷功會(huì)K。
[0029]所述屏蔽單元可采用鉛或低放射性的鋼材等材料加工而成，結(jié)構(gòu)可以是圓形、方形或其他任意形狀，可以是整體或可拆卸。屏蔽單元為全封閉式，可將探測(cè)器完全封閉于其中。
[0030]所述數(shù)據(jù)傳輸單元用于傳輸探測(cè)器的測(cè)量數(shù)據(jù)、衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)以及流量控制數(shù)據(jù)。
[0031]數(shù)據(jù)處理單元與顯示單元用于采集、分析以及展示探測(cè)器測(cè)量數(shù)據(jù)、衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)和流量控制數(shù)據(jù)。
[0032]衛(wèi)星定位單元可以是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)或GPS等可以定位載體地理位置的部件。
[0033]水樣通過(guò)電磁閥進(jìn)入水樣進(jìn)出單元按一定規(guī)律循環(huán)，穩(wěn)定一段時(shí)間后，由水樣進(jìn)出單元的排水口排出，并開(kāi)啟數(shù)據(jù)處理單元和衛(wèi)星定位單元，獲取初步的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù);然后通過(guò)電磁閥調(diào)節(jié)水樣進(jìn)出流量從而控制水樣在探測(cè)器內(nèi)部的滯留時(shí)間，以獲得更優(yōu)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)在顯示單元上進(jìn)行展示。
[0034]在此期間探測(cè)器實(shí)時(shí)水樣進(jìn)出單元中水樣的放射性核素，并將信號(hào)傳送至數(shù)據(jù)處理單元，進(jìn)行核素識(shí)別與定量分析，同時(shí)結(jié)合衛(wèi)星定位單元獲取的數(shù)據(jù)，在顯示單元上進(jìn)行形象化的展示。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，走航式水體放射性巡測(cè)與智能展示系統(tǒng)主要依托船基平臺(tái)實(shí)施。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以根據(jù)不同的需求為探測(cè)器設(shè)計(jì)不同的尺寸，滿足不同的監(jiān)測(cè)目的。為方便起見(jiàn)，本實(shí)施例僅介紹采用一種形狀的探測(cè)器的情形。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.走航式水體放射性巡測(cè)與智能展示系統(tǒng)，其特征在于設(shè)有電磁閥、水樣進(jìn)出單元、探測(cè)器、屏蔽單元、信號(hào)處理單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、數(shù)據(jù)處理單元、衛(wèi)星定位單元和顯示單元； 所述電磁閥的輸入端接進(jìn)水管道，電磁閥的輸出端接水樣進(jìn)出單元的進(jìn)水口，水樣進(jìn)出單元的循環(huán)水從出水口排出，探測(cè)器設(shè)在水樣進(jìn)出單元外部，水樣進(jìn)出單元、探測(cè)器和信號(hào)處理單元設(shè)在屏蔽單元內(nèi)，探測(cè)器的探測(cè)信號(hào)輸出端接信號(hào)處理單元的輸入端，信號(hào)處理單元的輸出端接數(shù)據(jù)傳輸單元的輸入端，數(shù)據(jù)傳輸單元的輸出端接數(shù)據(jù)處理單元的輸入端，數(shù)據(jù)處理單元的輸出端分別接電磁閥和顯示單元，衛(wèi)星定位單元的衛(wèi)星定位信號(hào)輸出端接數(shù)據(jù)處理單元的衛(wèi)星定位信號(hào)輸入端。2.如權(quán)利要求1所述走航式水體放射性巡測(cè)與智能展示系統(tǒng)，其特征在于所述水樣進(jìn)出單元采用直線管或螺旋管。3.如權(quán)利要求1所述走航式水體放射性巡測(cè)與智能展示系統(tǒng)，其特征在于所述探測(cè)器采用至少I(mǎi)個(gè)探測(cè)器。4.如權(quán)利要求1所述走航式水體放射性巡測(cè)與智能展示系統(tǒng)，其特征在于所述探測(cè)器選自碘化鈉探測(cè)器、溴化鑭探測(cè)器、高純鍺探測(cè)器、硅探測(cè)器、鍺探測(cè)器、碲鋅鎘探測(cè)器中的至少一種。5.如權(quán)利要求1所述走航式水體放射性巡測(cè)與智能展示系統(tǒng)，其特征在于所述探測(cè)器采用圓柱體、長(zhǎng)方體、正方體、半封閉空心體或兩端開(kāi)口空心體。6.如權(quán)利要求1所述走航式水體放射性巡測(cè)與智能展示系統(tǒng)，其特征在于所述屏蔽單元采用鉛或低放射性的鋼材加工而成。7.如權(quán)利要求1所述走航式水體放射性巡測(cè)與智能展示系統(tǒng)，其特征在于所述屏蔽單元采用圓形或方形。8.如權(quán)利要求1所述走航式水體放射性巡測(cè)與智能展示系統(tǒng)，其特征在于所述屏蔽單元采用整體結(jié)構(gòu)或可拆卸結(jié)構(gòu)。9.如權(quán)利要求1所述走航式水體放射性巡測(cè)與智能展示系統(tǒng)，其特征在于所述屏蔽單元為全封閉式。10.如權(quán)利要求1所述走航式水體放射性巡測(cè)與智能展示系統(tǒng)，其特征在于所述衛(wèi)星定位單元為北斗導(dǎo)航系統(tǒng)或GPS。
【文檔編號(hào)】G01T1/36GK106094000SQ201610393268
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月3日 公開(kāi)號(hào)201610393268.5, CN 106094000 A, CN 106094000A, CN 201610393268, CN-A-106094000, CN106094000 A, CN106094000A, CN201610393268, CN201610393268.5
【發(fā)明人】何建華, 李奕良, 門(mén)武, 黃德坤, 林峰, 鄧芳芳, 林靜, 余雯, 王芬芬, 倪甲林, 紀(jì)建達(dá), 徐虹霓, 王蕾, 于濤
【申請(qǐng)人】國(guó)家海洋局第三海洋研究所