CN204758833U - 一种车辆放射性物质检测定位装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种车辆放射性物质检测定位装置，包括：探测器模块包括多个探测器，分别位于车辆通道上的多个预设位置处以检测车辆上的放射性物质射线，探测器模块包括：安装于车辆通道的左侧立柱上的第一组探测器、安装于车辆通道的右侧立柱上的第二组探测器、安装于车辆通道的横梁上的第三组探测器和安装于车辆通道下方的槽道内的第四组探测器；视频摄像头安装于车辆通道的正前方；现场控制数据采集模块连接至探测器模块、视频摄像头和闸门。本实用新型可以节省人力成本，并保护了操作人员的安全，避免人员受到辐射。
Description
技术领域
本实用新型涉及放射性物质检测技术领域，特别涉及一种车辆放射性物质检测定位装置。
背景技术
放射性物质是指其核素可以发生衰变，能自发的放出粒子或射线的物质。放射性物质衰变过程中释放出的射线，本质是一种光子能量，与生物机体的分子及细胞产生作用，将导致其结构和功能发生改变，引起细胞膜结构破坏、染色体畸变、细胞分裂延缓以及细胞死亡，从而对机体造成伤害，严重的，会引起急性放射病甚至生物机体死亡。据不完全统计，我国1954年到现在共发生各类放射性物质引发的辐射事故1500多起。放射性物质广泛存在于自然界中，目前已知的天然放射性物质超过2000种，其中矿石中含量最为丰富，除此之外，核能工业、医疗照射、放射育种、废旧金属回收冶炼等工农生产生活过程中也常用到放射性物质。
机动车辆是装载、运输放射性物质主要载体，因此，在重点行业检测确定车辆放射性物质，对保障公众的健康安全，有着重要意义。现有的车辆放射线物质检测技术主要采用车辆通道两侧安装探测器的方法。但是机动车辆内放射性物质的摆放位置、射束朝向对检测结果有极大的影响，如果放射源周围存在对射线衰减系数较高的铅、铜等屏蔽物，将极大降低探测器在此方向的检测灵敏度，在此情况下，应用现有的检测技术，极易出现漏检的情况。此外，对于存疑的大型载货车辆，放射性物质的定位一般采用人工排查的方式进行，极大耗费人力物力，且容易对检查人员的人身造成危害。
实用新型内容
本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本实用新型的目的在于提出一种车辆放射性物质检测定位装置，该装置极大节省了人力成本，并保护了操作人员的安全，避免人员受到辐射。
为了实现上述目的，本实用新型的实施例提供一种车辆放射性物质检测定位装置，包括：探测器模块、视频摄像头、现场控制数据采集模块、闸门和无间断供电模块，其中，无间断供电模块连接至所述探测器模块、视频摄像头、现场控制数据采集模块、闸门以向所述探测器模块、视频摄像头、现场控制数据采集模块和闸门供电；所述探测器模块包括多个探测器，分别位于车辆通道上的多个预设位置处以检测车辆上的放射性物质射线，其中，所述车辆通道包括左侧立柱、右侧立柱和横梁，其中，所述左侧立柱、右侧立柱与所述横梁构成门形结构，所述探测器模块包括：安装于所述车辆通道的左侧立柱上的第一组探测器、安装于所述车辆通道的右侧立柱上的第二组探测器、安装于所述车辆通道的横梁上的第三组探测器和安装于所述车辆通道下方的槽道内的第四组探测器；所述视频摄像头安装于所述车辆通道的正前方；所述现场控制数据采集模块连接至所述探测器模块、视频摄像头和闸门，以对通过所述车辆通的车辆上的放射性物质的位置进行定位，其中，所述现场控制数据采集模块包括：无线网络接入装置，所述无线网络接入装置与每个所述探测器相连；主控计算机，所述主控计算机与所述无线网络接入装置、视频摄像头和闸门相连。
在本实用新型的一个实施例中，所述探测器模块包括：探测器面板，所述探测器面板的位置平行于所述车辆的行进方向设置有闪烁体材料以将所述车辆上放射性物质的射线光子转换为可见光；光纤，所述光纤与所述探测器面板相连；光电倍增管，所述光电倍增管与所述光纤相连；光电二极管，所述光电二极管的正极与所述光电倍增管相连，负极与所述无线网络接入装置无线连接。
在本实用新型的另一个实施例中，所述探测器面板采用碳纤维材料制成。
在本实用新型的又一个实施例中，所述视频摄像头为红外摄像头。
在本实用新型的再一个实施例中，还包括车辆位置速度传感器，安装于所述车辆通道的立柱上。
本实用新型的一个实施例中，所述无间断供电模块包括：UPS不间断电源和太阳能电池板充电模块。
在本实用新型的另一个实施例中，所述现场控制数据采集模块还包括：打印机。
在本实用新型的再一个实施例中，还包括：声光报警器，所述声光报警器与所述主控计算机相连。
根据本实用新型实施例的车辆放射性物质检测定位装置，通过设置门形车辆通道，并且在车辆通道上的多个位置处设置探测器来探测车辆上的射线光子，并在车辆通道的正前方设置视频摄像头以对通过车辆通道的车辆进行监控，由主控计算机实现对车辆放射性物质的全方位检测，降低了漏报率。并且，对于存在放射线物质的车辆，本实用新型通过分析满足具有放射性物质条件的探测器，根据探测器的位置可以对放射性物质存在的位置进行定位，从而极大节省了人力成本，并保护了操作人员的安全，避免人员受到辐射。
本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本实用新型一个实施例的车辆放射性物质检测定位装置的结构框图；
图2为根据本实用新型实施例的车辆放射性物质检测定位装置平行于车辆通行方向的示意图；
图3为根据本实用新型实施例的车辆放射性物质检测定位装置垂直于车辆通行方向的示意图；
图4为根据本实用新型实施例的现场控制数据采集模块的示意图；
图5为根据本实用新型实施例的探测器检测射线的示意图；
图6为根据本实用新型另一个实施例的车辆放射性物质检测定位装置的结构框图；
图7为根据本实用新型实施例的放射线物质定位示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型提供一种对机动车辆内可能存在的放射性物质进行全方位检测并确定其位置的方法及装置。
如图1所示，本实用新型实施例的车辆放射性物质检测定位装置，包括：探测器模块1、视频摄像头2、现场控制数据采集模块3、闸门4和无间断供电模块5。
具体地，探测器模块1包括多个探测器，分别位于车辆通道上的多个预设位置处。
在本实用新型的一个实施例中，参考图2和图3，车辆通道包括左侧立柱A、右侧立柱A’和横梁B，其中，左侧立柱A、右侧立柱A’和横梁B构成门形结构。优选的，探测器模块1安装于车辆通道的上下左右四个方位，例如，左侧立柱A、右侧立柱A’、横梁B以及车辆通道下方的槽道C内。每个方位各有多组探测器。
探测器模块1包括：安装于车辆通道的左侧立柱A上的第一组探测器(未示出)、安装于车辆通道的右侧立柱A’上的第二组探测器11、安装于车辆通道的横梁B上的第三组探测器12和安装于车辆通道下方的槽道C内的第四组探测器13。
在本实用新型的一个实施例中，每个探测器包括探测器面板，其中，探测器面板的位置平行于车辆100的行进方向，采用碳纤维材料制成。需要说明的是，与采用金属材料的面板相比，采用碳纤维材料作为探测器面板，可以在保证外壳强度的前提下，最大程度减少面板对射线的衰减，从而增加探测器对射线的灵敏度。
每个探测器用于在没有车辆通过车辆通道时，向现场控制数据采集模块3发送对应的本底计数。如图5所示，探测器模块包括：探测器面板101、光纤102、光电倍增管103和光电二极管104。其中，探测器面板采用闪烁体材料101，且其位置平行于车辆100的行进方向设置有闪烁体材料以将车辆上放射性物质的射线光子转换为可见光。光纤102与探测器面板101相连，光电倍增管103与光纤102相连，光电二极管104的正极与光电倍增管103相连，负极与无线网络接入装置31无线连接。
具体地，在有车辆通过车辆通道时，根据现场控制数据采集模块3的控制指令，探测器面板101采用闪烁体材料检测车辆100上的射线光子并生成可见光，将可见光进行光电转换以生成对应性的射线信号，即将可见光通过光纤102传输至光电倍增管103，然后经光电倍增管103放大，再经过光电二极管104生成电信号形式的射线信号传至现场控制数据采集模块3。
视频摄像头2安装于车辆通道的正前方，用于在监控到有车辆通过车辆通道时，获取车辆的图像和车牌号码，并将车辆的图像和车牌号码发送至现场控制数据采集模块3。
在实用新型的一个实施例中，视频摄像头2包括安装于车辆通道正前方的视频摄像头和安装于车辆通道的立柱上的车辆位置速度传感器。具体地，利用视频摄像头拍摄车辆100通过车辆通道的影像，从中可以获取车辆100的图像和车牌号码。其中，视频摄像头可以采用红外摄像头，从而可以保证视频摄像在夜间正常工作。车辆位置速度传感器也是用于检测是否有车辆通行，以及当有车辆通过车辆通道时，车辆位置速度传感器可以发出提示音。
现场控制数据采集模块3连接至探测器模块1和视频摄像头2，用于接收每个探测器的本底计数，以及在接收到来自视频摄像头2的车辆100的图像和车牌号码时，向探测器模块1发送控制指令，根据来自每个探测器的本底计数和射线信号进行数据分析，判断车辆100上是否有放射性物质，如果没有放射性物质则控制闸门4打开，放行车辆；如果有放射性物质，则关闭闸门4并触发报警。
如图4所示，现场控制数据采集模块3包括无线网络接入装置31、主控计算机32和打印机。具体地，每个探测器将本底计数和射线信号发送至无线网络接入装置31，由无线网络接入装置31发送至主控计算机32。主控计算机32根据来自每个探测器的本底计数和射线信号进行数据分析，判断车辆100上是否有放射性物质，如果没有则控制闸门4打开，放行车辆；否则关闭闸门4并触发报警。
此外，主控计算机32还可以将检测结果通过无线网络上传至中央服务器33进行备份。
下面对现场控制数据采集模块3的数据分析过程进行描述。
具体地，当没有车辆通过车辆通道时，现场控制数据采集模块3采集预设时间t内每个探测器的本底计数，例如在车辆通道两侧、上方和下方分别设置三组探测器，采集30秒内，每个探测器的本底计数，获取每个探测器的本底计数随时间变化值N0,i(t)，计算每个探测器的本底时均值和预设时间内的标准偏差以备检测时调取。其中，t为时间，i为探测器的序号，即第i个探测器。
当有车辆100通过车辆通道时，视频摄像头2的视频摄像头拍摄识别被检车辆的图像和车牌号码，将图像与车牌号码传递至现场控制数据采集模块3。现场控制数据采集模块3向每个探测器发送控制指令以控制探测器对车辆100进行实时射线测量，记录每个探测器的计数Ni(t)。
现场控制数据采集模块3计算每个探测器计数和其对应的本底计数的差值，即和Ni(t)的差值ΔN，并判断差值ΔN是否小于标准偏差的预设倍数n。其中，n＝5。
如果每个探测器的差值ΔN小于或等于标准偏差的预设倍数n时，则现场控制数据采集模块3判断车辆100上没有放射性物质，控制闸门4打开，放行车辆100通过。
如果至少一个探测器的差值ΔN大于标准偏差的预设倍数n，则现场控制数据采集模块3判断车辆100上有放射性物质，控制闸门4关闭，并触发报警，以及根据差值ΔN大于标准偏差的预设倍数的探测器的位置对车辆上的放射性物质进行定位。
在本实用新型的一个实施例中，如图6所示，本实用新型的车辆放射性物质检测定位装置还包括：声光报警器6。声光报警器6与现场控制数据采集模块3相连，用于根据现场控制数据采集模块3的报警触发指令，发出声光报警。
如果现场控制数据采集模块3检测到车辆100上有放射性物质时，则现场控制数据采集模块3的主控计算机32驱动放射性物质位置判定算法，对车辆内放射物质进行定位以确定放射性物质在车辆100上的所在位置。其中，上述放射性物质位置判定算法，是通过对各个探测器的计数值进行比较，按照射线强度与距离平方成反比的关系，确定放射性物质的位置。
参考图7，对于放射性物质定位，基于射线强度与射线源的距离的平方成反比这一本领域公知原理。例如，位于车辆通道左侧的探测器11与位于车辆通道下侧的探测器13检测到的射线计数与对应的本底计数的差值ΔN11、ΔN13大于相应的标准偏差的5倍时，而同时其它位置的探测器实时计数无明显变化，可以判定，车辆100内放射性物质X位于车辆的左下角。
无间断供电模块5连接至探测器模块1、视频摄像头2、现场控制数据采集模块3、闸门4，以向上述模块进行供电。
在本实用新型的一个实施例中，无间断供电模块5包括：UPS不间断电源和太阳能电池板充电模块。其中，太阳能电池板充电模块可以保证在白天时对各个功能模块进行供电，UPS不间断电源可以保证在夜间和意外断电情况下为各个功能模块供电。无间断供电模块5采用交流电与太阳能电池板两种方式供电，从而可以保证本实用新型的检测定位装置的正常稳定运行。
根据本实用新型实施例的车辆放射性物质检测定位装置，通过设置门形车辆通道，并且在车辆通道上的多个位置处设置探测器来探测车辆上的射线光子，并在车辆通道的正前方设置视频摄像头以对通过车辆通道的车辆进行监控，由主控计算机实现对车辆放射性物质的全方位检测，降低了漏报率。并且，对于存在放射线物质的车辆，本实用新型通过分析满足具有放射性物质条件的探测器，根据探测器的位置可以对放射性物质存在的位置进行定位，从而极大节省了人力成本，并保护了操作人员的安全，避免人员受到辐射。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求极其等同限定。
Claims (8)
1.一种车辆放射性物质检测定位装置，其特征在于，包括：探测器模块、视频摄像头、现场控制数据采集模块、闸门和无间断供电模块，其中，无间断供电模块连接至所述探测器模块、视频摄像头、现场控制数据采集模块、闸门以向所述探测器模块、视频摄像头、现场控制数据采集模块和闸门供电；
所述探测器模块包括多个探测器，分别位于车辆通道上的多个预设位置处以检测车辆上的放射性物质射线，其中，所述车辆通道包括左侧立柱、右侧立柱和横梁，其中，所述左侧立柱、右侧立柱与所述横梁构成门形结构，所述探测器模块包括：安装于所述车辆通道的左侧立柱上的第一组探测器、安装于所述车辆通道的右侧立柱上的第二组探测器、安装于所述车辆通道的横梁上的第三组探测器和安装于所述车辆通道下方的槽道内的第四组探测器；
所述视频摄像头安装于所述车辆通道的正前方；
所述现场控制数据采集模块连接至所述探测器模块、视频摄像头和闸门，以对通过所述车辆通的车辆上的放射性物质的位置进行检测和定位，其中，所述现场控制数据采集模块包括：
无线网络接入装置，所述无线网络接入装置与每个所述探测器相连；
主控计算机，所述主控计算机与所述无线网络接入装置、视频摄像头和闸门相连。
2.如权利要求1所述的车辆放射性物质检测定位装置，其特征在于，所述探测器模块包括：
探测器面板，所述探测器面板的位置平行于所述车辆的行进方向设置有闪烁体材料以将所述车辆上放射性物质的射线光子转换为可见光；
光纤，所述光纤与所述探测器面板相连；
光电倍增管，所述光电倍增管与所述光纤相连；
光电二极管，所述光电二极管的正极与所述光电倍增管相连，负极与所述无线网络接入装置无线连接。
3.如权利要求2所述的车辆放射性物质检测定位装置，其特征在于，所述探测器面板采用碳纤维材料制成。
4.如权利要求1所述的车辆放射性物质检测定位装置，其特征在于，所述视频摄像头为红外摄像头。
5.如权利要求1所述的车辆放射性物质检测定位装置，其特征在于，还包括车辆位置速度传感器，安装于所述车辆通道的立柱上。
6.如权利要求1所述的车辆放射性物质检测定位装置，其特征在于，所述无间断供电模块包括：UPS不间断电源和太阳能电池板充电模块。
7.如权利要求1所述的车辆放射性物质检测定位装置，其特征在于，所述现场控制数据采集模块还包括：打印机。
8.如权利要求1所述的车辆放射性物质检测定位装置，其特征在于，还包括：声光报警器，所述声光报警器与所述主控计算机相连。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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