CN113625334A - 一种浸没式水体放射性实时在线监测系统 - Google Patents

一种浸没式水体放射性实时在线监测系统 Download PDF

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罗明涛
葛良全
向叶舟
邓志鹏
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Abstract

本发明公开了一种浸没式水体放射性实时在线监测系统，所述浸没式水体放射性实时在线监测系统包括：浮标；铅箱，所述包括水平方向上彼此相对设置的进水口和出水口，所述浮标通过连接结构将密封结构体悬置于所述铅箱内部，所述密封结构体中设置有探测系统，所述探测系统用于检测通过进水口进入的水流的放射性；地锚，所述地锚固定于所述铅箱箱底，以用于固定所述铅箱。本发明所提供的浸没式水体放射性实时在线监测系统，能够解决现有的监测系统无法判别监测异常的问题。

Description

一种浸没式水体放射性实时在线监测系统
技术领域
本发明涉及水体监测技术领域，具体涉及一种浸没式水体放射性实时在线监测系统。
背景技术
浸没式水体放射性实时在线监测系统是一种直接浸没在水中对待测水体连续进行放射性核素监测和数据分析的装置。早在上世纪五十年代，苏联就开始了在水下进行γ测量，随后美国、德国、日本等也开始了水体放射性测量的工作。2003年，俄罗斯研制了一套高灵敏度水下γ能谱仪REM-10，该探测系统装置的探测器由碘化钠探测器组成，探测晶体尺寸大小为Φ200mm×200mm，能量分辨率小于12％，对实际海水进行测量，探测系统对137Cs的探测下限达到了0.05Bq/L。为了实时监测爱琴海海水中的放射性核素，2008年，希腊海洋中心设计了一款名为“海神”的监测系统。海神系统使用探测器为碘化钠探测器，探测器晶体的尺寸为76.2mm×76.2mm，探测器所能探测的能量上限为2MeV。综合国内外调查可知，大部分系统使用碘化钠探测器，没有考虑到系统长时间运行，温度变化会造成谱线峰位和展宽的变化，监测精确度会受到影响，而且当水体中微小杂质进入到铅室内，或者由于降雨等天气，本底会发生改变，引起数据异常，但不能判别数据异常的原因。
发明内容
本发明的目的在于提供一种浸没式水体放射性实时在线监测系统，以解决现有的监测系统无法判别监测异常的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明提供一种浸没式水体放射性实时在线监测系统，所述浸没式水体放射性实时在线监测系统包括：浮标；铅箱，所述铅箱包括水平方向上彼此相对设置的进水口和出水口，所述浮标将密封结构体悬置于所述铅箱内部，所述密封结构体中设置有探测系统，所述探测系统用于检测通过进水口进入的水流的放射性；地锚，所述地锚固定于所述铅箱箱底，以用于固定所述铅箱。
可选择地，所述进水口设置有滤网；和/或所述出水口设置有滤网。
可选择地，所述密封结构体包括本体，所述本体具有连接部分和容纳部分，所述连接部分用于与所述浮标连接，所述容纳部分包括容纳腔，且所述容纳部分的截面面积大于所述连接部分的截面面积，所述探测系统容纳于所述容纳腔。
可选择地，所述密封结构体位于所述进水口与所述出水口之间，且所述密封结构体的几何中心位于所述进水口与所述出水口的连线上。
可选择地，所述探测系统包括电源模块、控制模块和溴化铈探测器，所述电源模块和所述溴化铈探测器分别与所述控制模块连接，所述电源模块用于给所述监测系统供电，所述溴化铈探测器用于探测通过进水口进入的水流的放射性。
可选择地，所述浸没式水体放射性实时在线监测系统还包括检测系统，所述检测系统通过数据线与所述探测系统连接。
可选择地，所述检测系统位于所述密封结构体外部，所述密封结构体上设置有供所述数据线穿过的穿线孔。
可选择地，所述检测系统包括温度检测模块、浊度检测模块和PH值检测模块，所述温度检测模块、所述浊度检测模块和所述PH至检测模块分别与所述探测系统中的控制模块连接。
可选择地，所述密封结构体还包括底部，所述本体和所述底部之间通过密封件密封连接。
本发明具有以下有益效果：
本发明所提供的浸没式水体放射性实时在线监测系统，通过浮标的存在，能够直观反应监测过程中的监测位置；铅箱用于屏蔽监测位置周边物质的γ射线，从而降低天然放射性本底值；位于密封结构体重的探测系统用于探测从进水口进入铅箱的水流中的放射性含量，密封结构体能够避免探测系统中的电子元器件进水从而发生故障，进而确保了监测系统的正常运行，从而进一步提高整个系统的使用寿命；此外，地锚的存在，能够确保整个监测系统不发生位置移动，从而精准监测系统的监测位置，进一步确保监测数据的准确性。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的浸没式水体放射性实时在线监测系统的剖面图；
图2为本发明实施例所提供的浸没式水体放射性实时在线监测系统的密封结构体的立体结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的浸没式水体放射性实时在线监测系统的控制模块的原理图；
图4为本发明实施例所提供的浸没式水体放射性实时在线监测系统的探测系统的内部连接结构示意图。
附图标记说明
1-浮标；2-铅箱；21-进水口；22-出水口；3-密封结构体；31-连接部分；32-容纳部分；33-底部；34-穿线孔；35-密封件；4-探测系统；5-地锚；6-检测系统。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明提供一种浸没式水体放射性实时在线监测系统，参考图1所示，所述浸没式水体放射性实时在线监测系统包括：浮标1；铅箱2，所述包括水平方向上彼此相对设置的进水口21和出水口22，所述浮标1将密封结构体3悬置于所述铅箱2内部，所述密封结构体3中设置有探测系统4，所述探测系统4用于检测通过进水口21进入的水流的放射性；地锚5，所述地锚5固定于所述铅箱2箱底，以用于固定所述铅箱2。
本发明具有以下有益效果：
本发明所提供的浸没式水体放射性实时在线监测系统，通过浮标1的存在，能够直观反应监测过程中的监测位置；铅箱2用于屏蔽监测位置周边物质的γ射线，从而降低天然放射性本底值；位于密封结构体3重的探测系统4用于探测从进水口21进入铅箱2的水流中的放射性含量，密封结构体3能够避免探测系统4中的电子元器件进水从而发生故障，进而确保了监测系统的正常运行，从而进一步提高整个系统的使用寿命；此外，地锚5的存在，能够确保整个监测系统不发生位置移动，从而精准监测系统的监测位置，进一步确保监测数据的准确性。
由于一般水下会有较多杂质，为了防止杂质进入铅箱2中，从而导致铅箱2重量增大，导致铅箱2下移，从而影响监测位置不准，进一步影响监测数据。可选择地，所述进水口21设置有滤网；和/或所述出水口22设置有滤网。所述滤网用于过滤较大颗粒的杂质(如石子、动植物残骸等)。
在本发明所提供的具体实施例中，可选择地，参考图2所示，所述密封结构体3包括本体，所述本体具有连接部分31和容纳部分32，所述连接部分31用于与所述浮标1连接，所述容纳部分32包括容纳腔，且所述容纳部分32的截面面积大于所述连接部分31的截面面积，所述探测系统4容纳于所述容纳腔。由于容纳部分32具有容纳腔，且容纳腔用于容纳探测系统4，因此容纳部分32的截面面积需大于连接部分31的截面面积，而具体的面积尺寸设计，本发明不予限制，本领域技术人员可结合本发明所提供的实施例和实际情况选择性设计。
为了确保在探测过程中尽可能探测到从进水口21进入铅箱2的所有水流的数据，可选择地，所述密封结构体3位于所述进水口21与所述出水口22之间，且所述密封结构体3的几何中心位于所述进水口21与所述出水口22的连线上。这样，水流经进水口21进入铅箱2，在向出水口22流出的过程中直接经过密封结构体3，密封结构体3中的探测系统4便能够直接进行探测，从而确保探测的精准性。
可选择地，参考图4所示，所述探测系统4包括电源模块、控制模块(参考图3所示)、溴化铈探测器，所述电源模块和所述溴化铈探测器分别与所述控制模块连接，所述电源模块用于给所述监测系统供电，所述溴化铈探测器用于探测通过进水口21进入的水流的放射性。
除此之外，在本发明所提供的实施例中，可选择地，所述浸没式水体放射性实时在线监测系统还包括检测系统6，所述检测系统6通过数据线与所述探测系统4连接。当然，为了避免数据线进水，本发明还对数据线进行包裹，当然，包裹材料以及如何进行包裹不做具体限制。
可选择地，参考图2所示，所述检测系统6位于所述密封结构体3外部，所述密封结构体3上设置有供所述数据线穿过的穿线孔34。具体地，穿线孔34位于密封结构体3的底部33，这样，由于底部33和本体之间为可拆卸连接，因此将穿线孔34设置于密封结构体3的底部33有助于安装和维修。
可选择地，所述检测系统6包括温度检测模块、浊度检测模块和PH值检测模块，所述温度检测模块、所述浊度检测模块和所述PH至检测模块分别与所述探测系统4中的控制模块连接。
这里，温度检测模块具体包括温度传感器、浊度检测模块包括浊度传感器、PH值检测模块可以构造为PH试纸或其他检测PH值的装置。当然，本发明对于具体传感器的型号不做具体限制，本领域技术人员可根据实际需求进行选择。
除此之外，参考图4所示，本发明所提供的探测系统4还包括通信模块，通信模块与控制模块连接并能够与远程控制系统进行通信，以将实时探测数据传输至远程控制系统。这里，通信模块可以是4G通信、5G通信或其他通信方式。
可选择地，所述密封结构体3还包括底部33，所述本体和所述底部33之间通过密封件35密封连接。具体地，密封件35可以是密封环或者其他具有密封效果的元器件，本发明不做具体限制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种浸没式水体放射性实时在线监测系统，其特征在于，所述浸没式水体放射性实时在线监测系统包括：
浮标；
铅箱，所述铅箱包括水平方向上彼此相对设置的进水口和出水口，所述浮标通过连接结构将密封结构体悬置于所述铅箱内部，所述密封结构体中设置有探测系统，所述探测系统用于检测通过进水口进入的水流的放射性；
地锚，所述地锚固定于所述铅箱箱底，以用于固定所述铅箱。
2.根据权利要求1所述的浸没式水体放射性实时在线监测系统，其特征在于，所述进水口设置有滤网；和/或
所述出水口设置有滤网。
3.根据权利要求1所述的浸没式水体放射性实时在线监测系统，其特征在于，所述密封结构体包括本体，所述本体具有连接部分和容纳部分，所述连接部分用于与所述浮标连接，所述容纳部分包括容纳腔，且所述容纳部分的截面面积大于所述连接部分的截面面积，所述探测系统容纳于所述容纳腔。
4.根据权利要求1所述的浸没式水体放射性实时在线监测系统，其特征在于，所述密封结构体位于所述进水口与所述出水口之间，且所述密封结构体的几何中心位于所述进水口与所述出水口的连线上。
5.根据权利要求1所述的浸没式水体放射性实时在线监测系统，其特征在于，所述探测系统包括电源模块、控制模块和溴化铈探测器，所述电源模块和所述溴化铈探测器分别与所述控制模块连接，所述电源模块用于给所述监测系统供电，所述溴化铈探测器用于探测通过进水口进入的水流的放射性。
6.根据权利要求1所述的浸没式水体放射性实时在线监测系统，其特征在于，所述浸没式水体放射性实时在线监测系统还包括检测系统，所述检测系统通过数据线与所述探测系统连接。
7.根据权利要求6所述的浸没式水体放射性实时在线监测系统，其特征在于，所述检测系统位于所述密封结构体外部，所述密封结构体上设置有供所述数据线穿过的穿线孔。
8.根据权利要求6所述的浸没式水体放射性实时在线监测系统，其特征在于，所述检测系统包括温度检测模块、浊度检测模块和PH值检测模块，所述温度检测模块、所述浊度检测模块和所述PH至检测模块分别与所述探测系统中的控制模块连接。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的浸没式水体放射性实时在线监测系统，其特征在于，所述密封结构体还包括底部，所述本体和所述底部之间通过密封件密封连接。
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