CN104880727A - 微型辐射环境全自动监测站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环境保护监测装置领域，具体地指一种微型辐射环境全自动监测站。包括高压电离室、碘化钠谱仪、自动气象站、控制系统、通信模块和供电系统，通过自动气象站测量环境下的气象参数，通过高压电离室和碘化钠谱仪测量该环境下的γ剂量率，利用碘化钠谱仪探测天然核素、工业核素、医用核素、人工核素等，数据采集器采集、存储、运算、分析、处理微型辐射环境全自动监测站的监控数据，经过电脑处理后通过通信模块发送，完成整个监测过程的一体化控制，本装置结构新颖，集成度高，体积小，重量轻，运输方便，智能化程度高，能够满足在恶劣环境中的使用，具有极大的推广价值。

Description

微型辐射环境全自动监测站

技术领域

本发明涉及环境保护监测装置领域，具体地指一种微型辐射环境全自动监测站。

背景技术

环境辐射剂量测量装置通常固定安装在房顶或者车顶，通过监测所处环境下的γ剂量来判断该环境下的环境辐射是否超标。随着社会进步，人们对环境保护越来越重视，环境辐射也成为生活、居住和工作环境的重要指标，越来越多的地方需要应用到这种环境辐射剂量测量装置，而现有的环境辐射剂量测量装置笨重、巨大，使用并不是很方便，使用较为困难，在一些环境恶劣、无供电、路况差的情况下，现有技术中的装置不能够很好的应用，因此，需要设计一种微型的便于运输的监测装置。

专利号为“CN101762819A”的一种名为“一种核与辐射监测站”的发明专利介绍了一种采用碘化钠谱仪作为辐射监测设备的技术方案，该监测站通过在舱体集成气象站、高压电离室等设备，既能快速检测所处环境下的气候环境，也能快速检测该环境下的辐射水平，但是该设备并不能实现快速移动，携带并不方便，只能固定安装，不能解决环境恶劣情况下的使用问题。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种微型辐射环境全自动监测站。

本发明的技术方案为：微型辐射环境全自动监测站，包括安装在基座上的微型监测站舱体，舱体由舱顶、舱壁和舱底，其特征在于：还包括，

高压电离室，所述的高压电离室安装在舱顶的上端面，其外侧罩有固定在舱顶上的碳纤维罩；

碘化钠谱仪，所述的碘化钠谱仪安装在舱顶的上端面；

自动气象站，所述的自动气象站固定在舱体上方；

控制系统，所述的控制系统包括设置于舱体内的平板电脑和数据采集器；所述的数据采集器的输入端与高压电离室、碘化钠谱仪和自动气象站的输出端数据连接；所述的平板电脑的输入端与数据采集器的输出端连通；

通信模块，所述的通信模块固定在舱体内，其输入端与数据采集器的输出端连接；

供电系统，所述的供电系统包括设置于舱体内的太阳能供电主机和设置于舱底上端面的蓄电池；所述的太阳能供电主机上连接有布置于舱体外的太阳能板；所述的太阳能供电主机的输出端分别与自动气象站、平板电脑、数据采集器、高压电离室、碘化钠谱仪和通信模块连接。

进一步的所述的自动气象站下端连接有支杆；所述的支杆下端固定在舱壁的外侧面上。

进一步的所述的舱顶上端面设置有感雨器；所述的感雨器与数据采集器数据连接。

进一步的所述的舱体内设置有机架；所述的机架固定在舱顶的下端面，平板电脑、数据采集器和太阳能供电主机安装在机架上。

进一步的所述的数据采集器与通信模块之间设置有与两者电连接的VPN加密机；所述的VPN加密机固定在机架上。

进一步的所述的通信模块包括安装在机架上的有线通信模块和无线通信模块。

进一步的所述的舱壁邻近电线电缆穿线装置的一侧壁上设置有全自动监测站站门。

进一步的所述的舱底上开设有地漏。

进一步的所述的舱顶的下端面设有用于照明的照明灯；所述的照明灯与太阳能供电主机电连接。

进一步的所述的舱壁相对于全自动监测站站门一侧的壁上设置有空调。

本发明具有的优点有：1、本装置能够实现自动数据获取、自动数据分析处理和数据自动传输的功能，解决了长期以来需要用人工采样、人工测量、人工处理数据的难题；

2、在野外恶劣环境，人员无法正常作业时，本装置具有高度集成的优势，解决了因野外环境因素、人为因素和测量环节的干扰；

3、本装置不仅能实现对γ剂量率的测量，还可以对辐射环境中的天然核素、工业核素、医用核素、人工核素等进行探测，精确度高，能准确反映出辐射水平；

4、本装置具有双仪器测量γ剂量率的功能，两种仪器数据相互比较对比，能够提高数据的准确性，也能及时判断设备是否出现故障；

5、本装置具有独立的数据处理软件，可自行处理采集数据，不用人工操作，自动化程度很高。另外，在需要人工操作时，本装置可以人工进行谱数据获得、峰型刻度、能量刻度、效率刻度、寻峰、核素识别、核素剂量率计算、活度计算等工作。

6、本装置结构新颖，集成度高，体积小，重量轻，运输方便，智能化程度高，能够满足在恶劣环境中的使用，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本监测站的轴视图；

图2：本监测站的主视图；

图3：本监测站的右视图；

图4：本监测站的左视图；

图5：本监测站的后视图；

图6：本监测站的仰视图；

图7：本监测站的主视图(去掉舱壁)；

图8：本监测站的右视图(去掉舱壁)；

图9：本监测站的左视图(去掉舱壁)；

图10：本监测站的后视图(去掉舱壁)；

图11：本监测站的仰视图(去掉舱壁)；

其中：1—舱体；1.1—舱顶；1.2—舱壁；1.3—舱底；1.4—地漏；2—高压电离室；3—碳纤维罩；4—自动气象站；5—平板电脑；6—数据采集器；7—太阳能供电主机；8—蓄电池；9—碘化钠谱仪；10—感雨器；11—机架；12—有线通信模块；13—无线通信模块；14—VPN加密机；15—全自动监测站站门；16—支杆；17—空调；18—接地桩；19—电线电缆穿线装置；20—照明灯。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～11，微型辐射环境全自动监测站，包括安装在基座上的微型监测站舱体1，舱体1由板状结构构成，包括舱顶1.1、舱壁1.2和舱底1.3，如图6所示，舱底1.3上开设有地漏1.4，舱体1安装在一个基座上，舱底1.3不与地面接触，地漏1.4将进入到舱体1内的水排出。

监测站监测辐射水平的主要设备有高压电离室2和碘化钠谱仪9。其中高压电离室2安装在舱顶1.1的上端面，如图1～5所示。高压电离室2用于测量辐射环境中的γ剂量率，如图7～10所示，高压电离室2固定在一个专用机架上，然后通过该机架固定在舱顶1.1的上端面，外侧罩有固定在舱顶1.1上的保温罩3，保温罩3为碳纤维材质。

碘化钠谱仪9也是用来测量辐射环境中的γ剂量率，具有探测天然核素、工业核素、医用核素、人工核素等，获取谱数据、峰型刻度、能量刻度、效率刻度、寻峰、核素识别、核素剂量率计算、活度计算等功能。如图1～5所示，碘化钠谱仪9安装在舱顶1.1的上端面，与高压电离室2并列布置，其监测结果与高压电离室2得出的结果两相对照，可以得出更为精确的数据，另外使用两个设备也可以互相判断设备的运行情况是否正常。

本装置设置有自动气象站4用于监控气候环境，如图2、4和5所示，自动气象站4下端连接有支杆16，支杆16下端固定在舱壁1.2的外侧面上使自动气象站4固定在舱体1的上方，便于监控当地的气候环境参数。

如图1和3所示，自动气象站4还包括设置于舱顶1.1上端面的感雨器10，感雨器10用于监视环境中降雨的起止时间，是对气象站4的进一步补充。自动气象站4测量的气象参数有温度、湿度、大气压力、风向、风速、雨量等气候环境参数，监测站中设置有自动气象站数据采集器，自动气象站数据采集器会对这些数据进行采集、存储、处理。

本监测站的数据采集系统由数据采集器6和平板电脑5组成，汇集了自动气象站数据采集器、全自动监测站站门15、太阳能供电主机7、高压电离室2、碘化钠谱仪9等设备的数据，实现对这些数据的采集、存储、管理、应用和上传用户指定的数据中心。

数据采集器6对高压电离室2、碘化钠谱仪9和自动气象站4采集等的数据进行统一采集、存储和处理，以便于进一步的运用。数据采集器6的输入端与高压电离室2、自动气象站4、感雨器10和碘化钠谱仪9的输出端数据连接，平板电脑5的输入端与数据采集器6的输出端连通。本监测站的数据采集器6具有采集数据、运行数据、分析数据、本地存储数据和管理数据的功能。如果需要本地处理分类上传数据可通过工业平板电脑5实施，同时工业平板电脑5还履行该站的操控与编辑职能。

数据采集器6采集数据最后需要将其传送到用户指定的数据管理中心，传送的装置为通信模块，其输入端与数据采集器6的输出端连接。通信模块包括有线通信模块12和无线通信模块13，这两个模块互锁，且以有线通信模块12为主。

为了避免传输数据被截获，在数据采集器6与通信模块之间设置有VPN加密机14。

如图7～10所示，舱体1内的设备采用一个机架11进行固定放置，机架11固定在舱顶1.1的下端面，平板电脑5、数据采集器6、有线通信模块12、无线通信模块13和VPN加密机14安装在机架11上，悬置于舱体1内。

这些设备的运行需要电力驱动，供电系统由太阳能供电主机11、蓄电池8等两部分组成。太阳能供电为清洁环保能源，能长期不间断供电，当光能出现故障时，有市电补充功能，它与市电供电互锁，太阳能供电优先。这样设置能提高供电质量，确保全自动监测站的数据可靠、真实、有效。

如图7～10所示，太阳能供电主机7设置于机架11上，蓄电池8设置于舱底1.3上端面。

太阳能供电主机11的输出端分别与自动气象站4、平板电脑5、数据采集器6、高压电离室2、碘化钠谱仪9、VPN加密机14和通信模块电连接，向这些设备提供电力。

为了方便监测站的使用，如图1～2所示，舱壁1.2邻近支杆9的一侧上设置有全自动监测站站门15，方便工作人员的操作。如图5～6所示，舱体1内设置有空调17，空调17是实施控制监测站温湿度环境条件的装置，空调17设置于全自动监测站站门15相对一侧上。如图8～10所示，舱顶1.1的下端面设有用于照明的照明灯20，照明灯20是提供微型辐射环境全自动监测站的照度环境，照明灯20与太阳能供电主机7电连接。

如图3所示，舱壁1.2的侧部设置有接地桩18，接地桩18是用于全自动监测站的强弱电接地的装置。舱顶1.1上端面设置有电线电缆穿过的电线电缆穿线装置19，电线电缆从该电线电缆穿线装置19穿过与设置于舱顶1.1上端面的设备连接，这样设置的线束能够规划完整，避免了杂乱无章的放置。

本监测站通过设置两个辐射测量仪，相互对比监测数据，能得到更为精确的测量数据，另外也能进一步反映测量设备的运行情况，自动气象站4能够精确测量该环境下的气候环境参数。通过统一收集采集这些数据到数据采集器6，进行进一步的分析、处理和存储，方便通信模块将这些数据发送到数据中心。本监测站集成多种监测设备，智能化高，能有效监测环境中的辐射水平，适用于条件恶劣地区的环境监控。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.微型辐射环境全自动监测站，包括安装在基座上的微型监测站舱体(1)，舱体(1)由舱顶(1.1)、舱壁(1.2)和舱底(1.3)，其特征在于：还包括，

高压电离室(2)，所述的高压电离室(2)安装在舱顶(1.1)的上端面，其外侧罩有固定在舱顶(1.1)上的碳纤维罩(3)；

碘化钠谱仪(9)；所述的碘化钠谱仪(9)安装在舱顶(1.1)的上端面；

自动气象站(4)，所述的自动气象站(4)固定在舱体(1)上方；

控制系统，所述的控制系统包括设置于舱体(1)内的平板电脑(5)和数据采集器(6)；所述的数据采集器(6)的输入端与高压电离室(2)、碘化钠谱仪(9)和自动气象站(4)的输出端数据连接；所述的平板电脑(5)的输入端与数据采集器(6)的输出端连通；

通信模块，所述的通信模块固定在舱体(1)内，其输入端与数据采集器(6)的输出端连接；

供电系统，所述的供电系统包括设置于舱体(1)内的太阳能供电主机(7)和设置于舱底(1.3)上端面的蓄电池(8)；所述的太阳能供电主机(7)上连接有布置于舱体(1)外的太阳能板；所述的太阳能供电主机(7)的输出端分别与自动气象站(4)、平板电脑(5)、数据采集器(6)、高压电离室(2)、碘化钠谱仪(9)和通信模块电连接。

2.如权利要求1所述的微型辐射环境全自动监测站，其特征在于：所述的自动气象站(4)下端连接有支杆(16)；所述的支杆(16)下端固定在舱壁(1.2)的外侧面上。

3.如权利要求1所述的微型辐射环境全自动监测站，其特征在于：所述的舱顶(1.1)上端面设置有感雨器(10)；所述的感雨器(10)与数据采集器(6)数据连接。

4.如权利要求1所述的微型辐射环境全自动监测站，其特征在于：所述的舱体(1)内设置有机架(11)；所述的机架(11)固定在舱顶(1.1)的下端面，平板电脑(5)、数据采集器(6)和太阳能供电主机(7)安装在机架(11)上。

5.如权利要求1所述的微型辐射环境全自动监测站，其特征在于：所述的数据采集器(6)与通信模块之间设置有与两者电连接的VPN加密机(14)；所述的VPN加密机(14)固定在机架(11)上。

6.如权利要求5所述的微型辐射环境全自动监测站，其特征在于：所述的通信模块包括安装在机架(11)上的有线通信模块(12)和无线通信模块(13)。

7.如权利要求1所述的微型辐射环境全自动监测站，其特征在于：所述的舱壁(1.2)邻近电线电缆穿线装置(19)的一侧壁上设置有全自动监测站站门(15)。

8.如权利要求1所述的微型辐射环境全自动监测站，其特征在于：所述的舱底(1.3)上开设有地漏(1.4)。

9.如权利要求1所述的微型辐射环境全自动监测站，其特征在于：所述的舱顶(1.1)的下端面设有用于照明的照明灯(20)；所述的照明灯(20)与太阳能供电主机(7)电连接。

10.如权利要求1所述的微型辐射环境全自动监测站，其特征在于：所述的舱壁(1.2)相对于全自动监测站站门(15)一侧的壁上设置有空调(17)。