CN215264055U

CN215264055U - 一种探舱式放射性监测设备

Info

Publication number: CN215264055U
Application number: CN202121421944.8U
Authority: CN
Inventors: 吴建峰; 林桦
Original assignee: Nantong Customs; Newford Beijing Instrument Manufacturing Co ltd
Current assignee: Nantong Customs; Newford Beijing Instrument Manufacturing Co ltd
Priority date: 2021-06-25
Filing date: 2021-06-25
Publication date: 2021-12-21
Anticipated expiration: 2031-06-25

Abstract

本发明涉及核辐射检测技术领域，尤其涉及一种探舱式放射性监测设备。本设备包括多旋翼无人机、电源、卫星定位模块、摄像头、升降装置、核辐射检测器、无线传输模块、控制单元和远程监控单元；电源、卫星定位模块、摄像头、升降装置、无线传输模块和控制单元安装在多旋翼无人机上；核辐射检测器安装在升降装置上；远程监控单元和控制单元通过无线传输模块通讯。本发明用于对散货船舱进行放射性监测，通过控制多旋翼无人机携带核辐射检测器进入船舱进行物料的核辐射检测，解决了现有固定式核辐射检测器无法进入船舱实现核辐射检测的问题。

Description

一种探舱式放射性监测设备

技术领域

本发明涉及核辐射检测技术领域，尤其涉及一种探舱式放射性监测设备。

背景技术

通过船舶装运的有色金属矿产品、废物原料等货物在长途海运过程中易产生有毒有害气体，如CO、HS等气体，易损害检疫人员身体健康甚至威胁生命安全。检疫人员无法携带便携式放射性监测设备下至货舱对此类货物进行放射性监测。当此类货物卸至堆场后，根据《进口可用作原料的废物放射性污染检验规程》（SN/T 0570-2007）中规定：对于装运废金属、废五金类的汽车、火车、集装箱、轮船或成堆摊放的散装货物，均可按照网格法布点，用直接测量法进行外照射贯穿辐射剂量率。而放射性监测探头的灵敏度与其距放射源的距离平方呈反比，暨其距放射源越近，灵敏度越高。现有放射性监测设备为固定式设备和便携式设备，现口岸上对散货船舱的放射性监测多采用便携式设备，由于散货长途运输，船舱内可能产生有害气体，对操作人员存在危害，因此无法进入船舱内进行检测，而在船舱外检测，会导致检测距离长，探测效率很低，会出现漏检。

发明内容

为了解决便携式设备无法进入散货船舱进行放射性监测的问题，本实用新型提供一种探舱式放射性监测设备，将核辐射检测器安装在多旋翼无人机，通过远程无线控制多旋翼无人机飞入散货船舱进行放射性监测，作业者在安全区域控制实施核辐射监测，减少核辐射和危险气体对作业者的危害，同时核辐射检测器离被检散货距离近，探测效率高。

本实用新型内容包括：

一种探舱式放射性监测设备包括多旋翼无人机、电源、卫星定位模块、摄像头、升降装置、核辐射检测器、无线传输模块、控制单元和远程监控单元；电源、卫星定位模块、摄像头、升降装置、无线传输模块和控制单元安装在多旋翼无人机上；核辐射检测器安装在升降装置上；远程监控单元和控制单元通过无线传输模块通讯。

所述一种探舱式放射性监测设备，其特征在于，升降装置由电机、绕线轮、软绳、核辐射检测器安装筒和超声波传感器组成；绕线轮安装在电机输出轴上，软绳绕一端固定在绕线轮上，并可绕在绕线轮上，另一端固定核辐射检测器安装筒；核辐射检测器固定在核辐射检测器安装筒内；核辐射检测器安装筒下端安装超声波传感器。

所述一种探舱式放射性监测设备，其特征在于，核辐射检测器包括伽马检测器和中子检测器；其中伽马检测器采用碘化钠探头，核辐射检测器外壳材质为铝合金；中子检测器采用He-3正比计数管。

所述一种探舱式放射性监测设备，其特征在于，卫星定位模块包括GPS卫星定位和北斗卫星定位。

一种探舱式放射性监测设备，其特征在于，控制单元采用基于STM32单片机的电路系统，设有开关量输入、开关量输出、RS232通讯模块、TCP/IP通讯模块和2.4G通讯模块；开关量输入接超声波传感器；开关量输出接升降装置电机控制开关；RS232通讯模块与卫星定位模块通讯；TCP/IP通讯模块与远程监控单元通讯；2.4G通讯模块与摄像头通讯。

所述一种探舱式放射性监测设备，其特征在于，无线传输模块为5G通讯模块。

附图说明

图1为本发明一种探舱式放射性监测设备的结构图示意图。

图2为本发明一种探舱式放射性监测设备的控制单元框图。

图3为本发明一种探舱式放射性监测设备的实施例工作逻辑框图。

具体实施方式

以下通过特定具体实例说明本发明的实施方法，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1、图2、图3。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的结构而非按照实际实施时的形状及尺寸绘制，其实际实施时型态、比例可为一种随意的改变，且其结构布局型态也可能更为复杂。

下面结合附图及其中的一种实施实例对本发明作进一步说明。

本发明提供一种船舱核辐射检测系统包括：多旋翼无人机（1）、电源（2）、卫星定位模块（4）、摄像头（6）、升降装置（7）、核辐射检测器（8）、无线传输模块（5）、控制单元（3）和远程监控单元（9）；电源（2）、卫星定位模块（4）、摄像头（6）、升降装置（7）、无线传输模块（5）和控制单元（3）安装在多旋翼无人机（1）上；核辐射检测器（8）安装在升降装置（7）上；远程监控单元（9）和无线传输模块（5）通过无线传输模块通讯。

升降装置（7）由电机（71）、绕线轮（72）、软绳（73）、核辐射检测器安装筒（74）和超声波传感器（75）组成；绕线轮（72）安装在电机（71）输出轴上，软绳（73）绕一端固定在绕线轮（72）上，并可绕在绕线轮（72）上，另一端固定核辐射检测器安装筒（74）；核辐射检测器（8）固定在核辐射检测器安装筒（74）内；核辐射检测器安装筒（74）下端安装超声波传感器（75）；超声波传感器（75）设置一定距离限制，当探测到距离被测物一定距离后给出开关量信号至控制单元（3）。

为了核辐射检测器（8）和超声波传感器（75）与控制单元（3）可以通讯，升降装置（7）的软绳（73）内设有电线；当然，它们之间的也可以采用无线通讯，那么在核辐射检测器安装筒（74）内需设电源用于给核辐射检测器（8）和超声波传感器（75）供电。

核辐射检测器（8）包括伽马检测器和中子检测器；其中伽马检测器采用碘化钠探头，核辐射检测器外壳材质为铝合金；中子检测器采用He-3正比计数管。在实际检测中，根据需要，可以只安装其中一种检测器。

卫星定位模块（4）包括GPS卫星定位和北斗卫星定位；可以选择只使用其中一种。卫星定位模块（4）将信号通过RS232通讯传给控制单元（3）。

控制单元（3）采用基于STM32单片机的电路系统（31），设有开关量输入、开关量输出、RS232通讯模块、TCP/IP通讯模块；开关量输入接超声波传感器（75）；开关量输出接升降装置电机（71）；RS232通讯模块与卫星定位模块（4）和无线通讯模块（5）通讯；TCP/IP通讯模块与远程监控单元（9）通讯。

无线传输模块（5）为优选5G通讯，在实际应用中，也可使用4G通讯或可实现数据传输的通讯方式。

远程监控单元（9）为基于电脑开发的应用软件，采用C#语言开发，与控制单元（3）和摄像头（6）通过TCP/IP通讯，由无线传输模块（5）转发实现作业人员远程实现对测量数据实时监控。

基于上述实用新型示例，其工作流程如下：

作业人员在远程监控单元（9）控制多旋翼无人机（1）飞到散货船舱中，通过卫星定位模块（4）定位飞到需要进行核辐射检测货物上方，然后控制单元（3）控制升降装置（7）电机（71）旋转，核辐射检测器（8）下降，当超声波传感器（75）检测到距离物料，给出开关量信号至控制单元（3），控制单元（3）控制电机（71）停止旋转；核辐射检测器（8）启动测量，测量完成后，控制单元（3）控制升降装置（7）电机（71）反方向旋转，核辐射检测器（8）上升，直到回复到初始位置，控制单元（3）控制电机（71）停止旋转；在整个测量过程中，核辐射检测器（8）的测量数据通过无线传输模块（5）实时发给远程监控单元（9），在软件中展示出来；同时，摄像头（6）的视频也通过无线传输模块（5）实时传输至远程监控单元（9），并在软件中展示出来。

如果需要测量其它货物，按上述步骤，再控制执行一遍即可。

本实用新型用于对散货船舱进行放射性监测，通过控制多旋翼无人机携带核辐射检测器进入船舱进行物料的核辐射检测，解决了现有固定式核辐射检测器无法进入船舱实现核辐射检测的问题。

最后应说明的是：上述实例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种探舱式放射性监测设备，其特征在于，包括多旋翼无人机、电源、卫星定位模块、摄像头、升降装置、核辐射检测器、无线传输模块、控制单元和远程监控单元；电源、卫星定位模块、摄像头、升降装置、无线传输模块和控制单元安装在多旋翼无人机上；核辐射检测器安装在升降装置上；远程监控单元和控制单元通过无线传输模块通讯。

2.根据权利要求1所述的一种探舱式放射性监测设备，其特征在于，升降装置由电机、绕线轮、软绳、核辐射检测器安装筒和超声波传感器组成；绕线轮安装在电机输出轴上，软绳绕一端固定在绕线轮上，并可绕在绕线轮上，另一端固定核辐射检测器安装筒；核辐射检测器固定在核辐射检测器安装筒内；核辐射检测器安装筒下端安装超声波传感器。

3.根据权利要求1所述的一种探舱式放射性监测设备，其特征在于，核辐射检测器包括伽马检测器和中子检测器；其中伽马检测器采用碘化钠探头，核辐射检测器外壳材质为铝合金；中子检测器采用He-3正比计数管。

4.根据权利要求1所述的一种探舱式放射性监测设备，其特征在于，卫星定位模块包括GPS卫星定位和北斗卫星定位。

5.根据权利要求1所述的一种探舱式放射性监测设备，其特征在于，控制单元采用基于STM32单片机的电路系统，设有开关量输入、开关量输出、RS232通讯模块、TCP/IP通讯模块；开关量输入接超声波传感器；开关量输出接升降装置电机控制开关；RS232通讯模块与卫星定位模块和无线通讯模块通讯；TCP/IP通讯模块与远程监控单元通讯。

6.根据权利要求1所述的一种探舱式放射性监测设备，其特征在于，无线传输模块为5G通讯模块。