CN107228689A - 一种固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统 - Google Patents

一种固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统 Download PDF

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李鹏
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    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass

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Abstract

本发明公开了一种固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统，其中，包括：高气压电离室、放射性气溶胶采样测量装置、气象参数测量装置、数据处理与存储装置等；高气压电离室用于测量空气中的γ剂量率水平，放射性气溶胶采样测量装置用于对空气中的核素种类进行自动识别，气象要素测量分析模块用于对气象六要素进行实时测量分析，数据处理与传输模块用于对所采集到的辐射环境数据进行分析、处理、存储和转发。本发明的固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统可实现偏远地区或人员无法经常到达地区的γ剂量率、放射性气溶胶及气象要素等的全自动实时测量分析并上传至上一级。

Description

一种固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统
技术领域
本发明涉及控制与检测技术领域，特别涉及一种固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统。
背景技术
辐射环境核监测，是指对操作放射性物质的设施周界之外的辐射和放射性水平所进行的与该设施运行有关的测量，辐射环境监测的对象是环境介质和生物。辐射环境监测的目的在于检验核设施运行在周围环境中造成的辐射和放射性水平是否符合国家的和地方的有关规定，并对人为的核活动所引起的环境辐射的长期变化趋势进行监视。环境监测具体的目的和意义在于：(1)评价设施运行释放到环境中的放射性物质或辐射对人产生的实际的或潜在的照射水平，或估计辐射的上限，并监视和评价其长期趋势，发现问题及时改进；(2)收集设施运行状态与污染物进入环境的历程，产生的环境辐射水平等因素之间的相关性资料，注意发现尚未注意到的照射途径和释放方式，或其它释放源带来的影响。
传统的核辐射环境监测系统大多数采用的是只采样不测量，由工作人员获取样品后在实验室进行分析的模式，这种方式需要人为参与动作较多，例如预先手动裁剪滤纸，手动更换滤纸盒等，而且滤纸的走纸动作容易弄脏测量铅室，导致测量准确度下降，而且无法实现偏远地区或人员无法到达地区的放射性气溶胶的实时测量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统，用于解决偏远地区或人员无法经常到达地区的γ剂量率、放射性气溶胶及气象要素等的实时测量分析等问题。
本发明一种固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统。其中，包括：高气压电离室、放射性气溶胶采样测量装置、气象参数测量装置、数据处理与存储装置；该高气压电离室用于测量空气中的γ剂量率水平；该放射性气溶胶采样测量装置用于对空气中的核素种类进行自动识别；该气象要素测量装置用于对气象六要素进行实时测量分析；该数据处理与传输模块用于对所采集到的辐射环境数据进行分析、处理、存储和转发。
根据本发明的固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统的一实施例，其中，放射性气溶胶采样测量装置包括：平台支架、滤纸卷、采样装置、旋转滤纸盒舱、滤纸操作装置、低本底铅室、滤纸盒取放装置、滤纸驱动装置等。平台机架上安装有滤纸卷，采样装置通过滤纸卷采集空气中的放射性气溶胶，由滤纸操作装置对对滤纸进行切割、抓取动作等操作，滤纸盒取放装置对切割后的滤纸收集后放入低本底铅室进行测量分析，测量分析完毕由滤纸盒取放装置放入旋转滤纸盒舱，滤纸驱动装置驱动滤纸进入下一轮测量。
根据本发明的固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统的一实施例，其中，气象要素测量装置包括：数据采集器、温湿度传感器、气压传感器、风速风向传感器、雨量感应采集装置、升降装置等。数据采集器实现不同气象要素的数据采集、计算、存储和传输，升降装置用于将气象测量分析装置升高到一定高度。
根据本发明的固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统的一实施例，其中，数据处理和存储模块包括：主机、KVM一体机。主机用于采集不同监测装置的实时数据，并向通信模块转发监测测量数据，KVM一体机用于对数据进行可视化显示。
根据本发明的固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统的一实施例，其中，还包括：大板方舱，大板方舱为整个系统的结构支撑平台，可整体吊装运输，灵活布置在制定地点。
根据本发明的固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统的一实施例，其中，还包括：供配电模块，供配电模块用于对各模块使用的电源进行集中管控，可提供市电、油机、UPS电源等多种供电方式，可实现不同供电方式的自由切换。
根据本发明的固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统的一实施例，其中，还包括：环境控制装置，用于调节大板方舱内的温度、湿度。
根据本发明的固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统的一实施例，其中，还包括：通信模块，用于将数据传输至上一级。
附图说明
图1所示为固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统组成图；
图2所示为数据处理与存储装置工作框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
图1所示为本发明固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统的模块图，如图1所示，包括：高气压电离室1，放射性气溶胶采样测量装置2，气象参数测量装置3，数据处理与存储装置4，大板方舱5，通信模块6，环境控制装置7以及供配电模块8等。
如图1所示，高气压电离室1位于大板方舱5顶部，在辐射场的作用下，电离室产生电离电流，由于电离室电流和照射电离室的空气吸收剂量率成正比，测量出电离电流既可测出空气器吸收剂量率。
如图1所示，放射性气溶胶采样测量装置2包括平台支架8、滤纸卷9、采样装置10、滤纸操作装置11、低本底铅室12、滤纸盒取放装置13、旋转滤纸盒舱14、滤纸驱动装置15。平台支架8上安装有滤纸卷9，滤纸卷9的滤纸走向的下游设有对辐射环境进行空气采样的辐射环境气溶胶采样装置10，采样装置10后端沿滤纸走向设有对滤纸进行切割、抓取动作的滤纸操作装置11，滤纸操作装置11的下方设有自动开闭低本底铅室12，自动开闭低本底铅室12安装在所述平台机架8上。滤纸盒取放装置13用于与所述滤纸操作装置11相配合，滤纸盒取放装置13的另一端设有旋转滤纸盒舱14，旋转滤纸盒舱包括若干个滤纸盒夹，每个所述滤纸盒夹内存放有若干个滤纸盒，滤纸驱动装置15用于对驱动滤纸执行走纸动作。
如图1所示，大板方舱5包括单开门16、双开门17、进出线口18、气溶胶设备进风口19，气溶胶设备出风口20、百叶窗21、舱内抽风口22、发电装置进风口23、放电装置出风口24。单开门16为人员进出口，双开门17为放射性气溶胶采样测量装置2的维护门，进出线口18为车内外线缆统一走线位置，气溶胶设备进风口19为采样装置10的进气口，气溶胶设备出风口20为采样装置10的出风口，百叶窗21为舱内外自然通风装置，舱内抽风口21为将舱内空气抽出，百叶窗21和舱内抽风口22配合实现大板方舱5内环境温度、湿度控制，发电装置进风口23和发电装置出风口24配合实现发电装置3的正常工作。
如图1所示，供配电模块7可输入进出线口18接入的市电、也可以接入发电装置25和UPS供电系统26接入的电源，供配电模块7可实现对其它各模块供配电的监控和控制。
如图1所示，环境控制装置8、百叶窗21和舱内抽风口22可分别实现舱内环境控制，通过数据处理与存储装置实现环境控制装置8、百叶窗21和舱内抽风口22的自由切换。
如图2所示，数据处理与存储装置完成对底层各个模块或装置的自动控制，实时数据采集，状态监视和警报，并将数据处理后进行实时显示，实时上报、记录和存储。
本发明的固定式无人值守全自动环境监测系统系统，采用了一体化、模块化、集成化得设计原则，可自动采集、存储、分析和处理核辐射环境监测测量数据并上传至上一级。各装置、模块科学合理的布置在大板方舱内外，可整体吊装运输，可快速布置，可以用于解决偏远地区或人员无法经常到达地区的γ剂量率、放射性气溶胶及气象要素等的实时测量分析等问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统，其特征在于，包括：高气压电离室、放射性气溶胶采样测量装置、气象要素采样测量装置以及数据处理与存储模块；
该高气压电离室用于测量空气中的γ剂量率水平；
该放射性气溶胶采样测量装置用于对空气中的核素种类进行自动识别；
该气象参数测量装置用于对气象六要素进行实时测量分析；
该数据处理与传输模块用于对所采集到的辐射环境数据进行分析、处理、存储和转发。
2.如权利要求1所述的固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统，其特征在于，还包括：大板方舱，作为固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统的结构支撑平台。
3.如权利要求1所述的固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统，其特征在于，还包括：供配电模块，供配电模块用于对各模块使用的电源进行集中管控，并提供市电、油机以及UPS电源供电方式的自由切换。
4.如权利要求1所述的固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统，其特征在于，还包括：环境控制装置，用于调节大板方舱内的温度以及湿度。
5.如权利要求1所述的固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统，其特征在于，还包括：通信模块，用于将数据传输至上一级。
6.如权利要求1所述的固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统，其特征在于，高气压电离室位于大板方舱顶部，高气压电离室在辐射场的作用下，电离室产生电离电流，由于电离室电流和照射电离室的空气吸收剂量率成正比，测量出电离电流既可测出空气器吸收剂量率。
7.如权利要求1所述的固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统，其特征在于，放射性气溶胶采样测量装置包括平台支架、滤纸卷、采样装置、滤纸操作装置、低本底铅室、滤纸盒取放装置、旋转滤纸盒舱以及滤纸驱动装置；
平台支架上安装有滤纸卷，滤纸卷的滤纸走向的下游设有对辐射环境进行空气采样的辐射环境气溶胶采样装置，采样装置后端沿滤纸走向设有对滤纸进行切割和抓取动作的滤纸操作装置，滤纸操作装置的下方设有自动开闭低本底铅室，自动开闭低本底铅室安装在平台机架上；滤纸盒取放装置用于与所述滤纸操作装置相配合，滤纸盒取放装置的另一端设有旋转滤纸盒舱，旋转滤纸盒舱包括若干个滤纸盒夹，每个所述滤纸盒夹内存放有若干个滤纸盒，滤纸驱动装置用于对驱动滤纸执行走纸动作。
8.如权利要求1所述的固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统，其特征在于，大板方舱包括单开门、双开门、进出线口、气溶胶设备进风口，气溶胶设备出风口、百叶窗、舱内抽风口、发电装置进风口以及放电装置出风口；单开门为人员进出口，双开门为放射性气溶胶采样测量装置的维护门，进出线口为车内外线缆统一走线位置，气溶胶设备进风口为采样装置的进气口，气溶胶设备出风口为采样装置的出风口，百叶窗为舱内外自然通风装置，舱内抽风口为将舱内空气抽出，百叶窗和舱内抽风口配合实现大板方舱内环境温度和湿度控制，发电装置进风口和发电装置出风口配合实现发电装置的正常工作。
9.如权利要求1所述的固定式无人值守全自动核辐射环境监测系统，其特征在于，还包括：环境控制装置、百叶窗和舱内抽风口，以进行舱内环境控制，通过数据处理与存储装置实现环境控制装置、百叶窗和舱内抽风口的自由切换。
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