KR102562007B1 - Compact radiation detection system for detecting unknown radioactive substance and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 특정되지 않은 형태 및 위치에 위치하는 미인가/미신고 방사성 물질이나 고방사선 지역에서의 방사성 물질의 분포 정보를 전개형 방사선 계측장치인 감마선 계측 프로브(이하, 프로브(Probe)라 총칭함)를 이용하여 방사선에 대한 정보(예를 들어, 방사선량, 방사선 종류, 방사선 위치 등)를 효과적으로 획득할 수 있는 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 복수의 프로브가 장착된 트레이 및 통신망 구축을 위한 에이전트가 탑재된 공중무인체; 무선 네트워크를 통해 복수의 에이전트와 상호 연결되며, 상기 복수의 에이전트에 의해 제어되어 각각의 프로브가 위치한 지점에서 측정한 방사선 값을 데이터로서 인접한 에이전트로 전송하는 복수의 프로브; 상기 무선 네트워크를 통해 상기 복수의 프로브와 상호 연결되며, 상기 복수의 프로브를 제어하여 각각의 프로브가 위치한 지점에서 측정한 방사선 값을 데이터로서 수신받는 상기 복수의 에이전트; 상기 복수의 에이전트와 상호 연결되며, 상기 복수의 에이전트를 제어하고 상기 복수의 에이전트로부터 데이터를 수신하고 수집하는 컨트롤러; 및 상기 컨트롤러와 상호 연결되며, 상기 컨트롤러로부터 수집된 데이터를 수신받아 분석하며, 분석된 데이터에 기초하여 특정 지역의 방사선량을 산정하고 특정 방사성 물질의 위치를 파악하는 서버를 포함하며, 상기 복수의 프로브는 감마 방사선 정보와 GPS 위치 정보를 측정하여 상기 에이전트로 전송하며, 상기 서버는 상기 수신받은 수집된 데이터를 분석할 시에, 방사선의 특징을 이용하여 감마선 및 중성자를 구분하며, 상기 감마선의 에너지 스펙 트럼을 통해 해당 방사선원의 종류를 판별하며, 상기 서버는 상기 각각의 프로브로부터 측정된 데이터를 활용하여 핵물질의 위치나 개수 및 종류를 파악하기 위해 수학적 분석 알고리즘, 기하학적 분석 알고리즘, 반복추정 분석 알고리즘을 혼용하여 적용하며, 상기 프로브가 배치되는 대상 지역 전체의 방사선원의 예상위치를 고려한 다수의 케이스의 시뮬레이션 값과 상기 프로브를 통해 취합된 데이터 값을 비교하여 가장 확률이 높은 방사선원의 위치를 탐지한다.The present invention is a gamma-ray measuring probe (hereinafter collectively referred to as a probe), which is a deployment-type radiation measuring device, for distribution information of unapproved/unreported radioactive materials located in unspecified forms and locations or radioactive materials in high-radiation areas. It relates to a deployable compact radiation detection system and method for detecting an unknown radioactive material capable of effectively acquiring radiation information (eg, radiation dose, radiation type, radiation location, etc.) using a plurality of probes Aerial UAV equipped with a tray equipped with an agent for establishing a communication network; a plurality of probes interconnected with a plurality of agents through a wireless network and controlled by the plurality of agents to transmit radiation values measured at points where each probe is located to adjacent agents as data; the plurality of agents interconnected with the plurality of probes through the wireless network and controlling the plurality of probes to receive radiation values measured at points where each probe is located as data; a controller interconnected with the plurality of agents, controlling the plurality of agents and receiving and collecting data from the plurality of agents; And a server interconnected with the controller, receiving and analyzing data collected from the controller, calculating a radiation dose in a specific area based on the analyzed data, and locating a specific radioactive material, wherein the plurality of The probe measures gamma radiation information and GPS location information and transmits them to the agent, and when the server analyzes the received collected data, it distinguishes gamma rays and neutrons using characteristics of radiation, and the energy of the gamma rays The type of the corresponding radiation source is determined through the spectrum, and the server uses a mathematical analysis algorithm, a geometric analysis algorithm, and an iterative estimation analysis algorithm to determine the location, number, and type of nuclear materials using the data measured from each probe. are mixed and applied, and the position of the radiation source with the highest probability is detected by comparing simulation values of a plurality of cases considering the expected positions of radiation sources in the entire target area where the probe is placed and data values collected through the probe.
Description
본 발명은 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정되지 않은 형태 및 위치에 위치하는 미인가/미신고 방사성 물질이나 고방사선 지역에서의 방사성 물질의 분포 정보를 전개형 방사선 계측장치인 감마선 계측 프로브(이하, "프로브"(Probe)라 총칭함)를 이용하여 방사선에 대한 정보(예를 들어, 방사선량, 방사선 종류, 방사선 위치 등)를 효과적으로 획득할 수 있는 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a deployable compact radiation detection system and method for detecting unknown radioactive materials, and more particularly, to detect unlicensed/undeclared radioactive materials located in unspecified forms and locations or radioactive materials in high-radiation areas. Effectively obtain radiation information (e.g., radiation dose, radiation type, radiation location, etc.) It relates to a deployable compact radiation detection system and method for detecting unknown radioactive substances that can be detected.
일반적으로, 검출기로 측정한 에너지 스펙트럼으로부터 선량률을 계산하는 분광적인 선량률 결정방법(Spectrometric determination of the exposure rate)은 인공 방사성 핵종의 기여를 직접 확인하고 평가할 수 있다는 장점 때문에 환경 방사선 감시기에 도입되어 널리 활용되고 있다.In general, the spectrometric determination of the exposure rate, which calculates the dose rate from the energy spectrum measured by a detector, has been introduced and widely used in environmental radiation monitoring because of the advantage of being able to directly identify and evaluate the contribution of artificial radionuclides. It is becoming.
개별 방사성 핵종의 선량률은 방사성 물질의 측정이나 방사선 사고 등으로 인해 다수의 인공 방사성 핵종이 존재하는 경우 그 방사성 핵종의 방사능과 직결된다. 따라서 측정된 에너지 스펙트럼으로부터 개별 방사성 핵종의 선량률을 직접 계산하는 것은 일상적인 방사선 감시뿐만 아니라 방사선 사고 초기 대응에 아주 유용한 정보를 제공할 수 있다.The dose rate of individual radionuclides is directly related to the radioactivity of the radionuclide when there are many artificial radionuclides due to measurement of radioactive materials or radiation accidents. Therefore, directly calculating the dose rate of individual radionuclides from the measured energy spectrum can provide very useful information not only for routine radiation monitoring but also for initial response to radiation accidents.
통상적으로, 시설 또는 부지의 방사능을 측정하기 위해서는 작업자가 방호복을 착용한 상태에서 방사능 측정 장비를 이용하여 측정하지만, 방사능 오염 정도를 알 수 없는 시설 또는 부지에서 장시간 방사능의 측정이 이루어질 경우 피폭의 위험이 존재하게 된다.Normally, in order to measure the radioactivity of a facility or site, workers wear protective clothing and measure it using radioactivity measurement equipment, but the risk of exposure when radioactivity is measured for a long time in a facility or site where the degree of radioactive contamination is unknown this comes into existence
따라서, 원자력 사고 대응 및 원자력 시설 주변의 환경 방사선 감시를 위해 방사선 검출 장치를 이동형으로 제작하여 백팩, 차량 등 다양한 이동 수단에 부착하여 방사선을 검출하고 있다. 하지만, 차량이나 백팩 등 이동 수단에 부착하여 방사선을 측정하는 이동형 방사선 검출 장치의 경우 한 위치에서 2초 내지 3초 간격으로 방사선을 측정한 후 다른 위치로 이동하게 되므로, 측정 시간이 짧아 개별 방사성 핵종의 선량률을 직접 구하기 어렵다.Therefore, in order to respond to nuclear accidents and monitor environmental radiation around nuclear facilities, radiation detection devices are manufactured in a mobile type and attached to various means of transportation such as backpacks and vehicles to detect radiation. However, in the case of a mobile radiation detection device that measures radiation by being attached to a vehicle or backpack, the radiation is measured at one location every 2 to 3 seconds and then moved to another location, so the measurement time is short and individual radionuclides It is difficult to directly obtain the dose rate of
특히, 최근에는, 일종의 드론인 무인비행체 또는 공주무인체(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)를 이용하여 공중에서 방사선량을 측정하는 것이다. 그러나 이 방법은 측정하고자 하는 대상지역에 충분히 큰 방사선원이 존재하지 않는다면, 공중무인체의 체공시간과 방사선원을 측정할 계측기의 무게에 따라 측정 정확도가 큰 영향을 받게 된다,In particular, recently, radiation dose is measured in the air using an unmanned aerial vehicle or an unmanned aerial vehicle (UAV), which is a kind of drone. However, in this method, if a sufficiently large radiation source does not exist in the target area to be measured, the measurement accuracy is greatly affected by the airborne UAV's flight time and the weight of the instrument to measure the radiation source.
충분히 큰 방사선 계측기를 사용할 경우에는, 늘어난 무게 때문에 체공시간이 줄어들어 대상지역을 빠르게 이동하며 방사선량을 얻어야만 하고, 결과적으로 방사선 계측에 있어서 시간변수에 영향을 주기 때문에 충분히 신뢰가는 데이터를 얻기 힘들 가능성이 높을 것이다.In the case of using a sufficiently large radiation meter, the increased weight reduces the flight time and requires rapid movement through the target area to obtain the radiation dose. As a result, it is possible that it is difficult to obtain sufficiently reliable data because it affects the time variable in radiation measurement. will be high
또한, 공중무인체를 통한 계측은 방사선원으로부터 계측하는 거리가 멀기 때문에 정확한 방사선의 관련된 정보를 얻기엔 여전히 미흡하다는 문제가 있다.In addition, there is a problem in that the measurement through the aerial drone is still insufficient to obtain accurate radiation-related information because the measurement distance from the radiation source is long.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 일종의 방사선 위험에 대한 정보를 알 수 없는 방사선원에 대한 정보가 없는 지역에서 공중무인체(드론)인 프로브 전개장치를 통해 산개되어 지상에 안착된 프로브의 PVT 섬광체를 통해 방사선원의 위치와 방사선의 정보를 파악하고, 프로브의 Csi(TI) 섬광검출기를 통해 감마선 종류를 분류하여 이를 네트워크를 통해 해당 지역의 각각의 메쉬 라우터로 전달하고, 각각의 메쉬 라우터는 전달된 정보를 컨트롤러인 중심 메쉬 라우터로 전달하여 취합하는 부분적 탈중앙화 무선네트워크를 사용하여 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 시스템 및 그 방법을 제공하고자 하는 것이다.Therefore, an object of the present invention has been made to solve the above problems, and is spread through a probe deployment device, which is a drone, in an area where there is no information on a radiation source where information on a kind of radiation risk is unknown. The location of the radiation source and radiation information are identified through the PVT scintillator of the probe seated on the ground, and the type of gamma ray is classified through the Csi (TI) scintillation detector of the probe and transmitted to each mesh router in the corresponding area through the network. An object of the present invention is to provide a deployable compact radiation detection system and method for detecting an unknown radioactive material using a partially decentralized wireless network in which each mesh router transmits and collects transmitted information to a central mesh router, which is a controller.
본 발명에 따른 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 시스템은 복수의 프로브가 장착된 트레이 및 통신망 구축을 위한 에이전트가 탑재된 공중무인체; 무선 네트워크를 통해 복수의 에이전트와 상호 연결되며, 상기 복수의 에이전트에 의해 제어되어 각각의 프로브가 위치한 지점에서 측정한 방사선 값을 데이터로서 인접한 에이전트로 전송하는 복수의 프로브; 상기 무선 네트워크를 통해 상기 복수의 프로브와 상호 연결되며, 상기 복수의 프로브를 제어하여 각각의 프로브가 위치한 지점에서 측정한 방사선 값을 데이터로서 수신받는 상기 복수의 에이전트; 상기 복수의 에이전트와 상호 연결되며, 상기 복수의 에이전트를 제어하고 상기 복수의 에이전트로부터 데이터를 수신하고 수집하는 컨트롤러; 및 상기 컨트롤러와 상호 연결되며, 상기 컨트롤러로부터 수집된 데이터를 수신받아 분석하며, 분석된 데이터에 기초하여 특정 지역의 방사선량을 산정하고 특정 방사성 물질의 위치를 파악하는 서버를 포함하며, 상기 복수의 프로브는 감마 방사선 정보와 GPS 위치 정보를 측정하여 상기 에이전트로 전송하며, 상기 서버는 상기 수신받은 수집된 데이터를 분석할 시에, 방사선의 특징을 이용하여 감마선 및 중성자를 구분하며, 상기 감마선의 에너지 스펙 트럼을 통해 해당 방사선원의 종류를 판별하며, 상기 서버는 상기 각각의 프로브로부터 측정된 데이터를 활용하여 핵물질의 위치나 개수 및 종류를 파악하기 위해 수학적 분석 알고리즘, 기하학적 분석 알고리즘, 반복추정 분석 알고리즘을 혼용하여 적용하며, 상기 프로브가 배치되는 대상 지역 전체의 방사선원의 예상위치를 고려한 다수의 케이스의 시뮬레이션 값과 상기 프로브를 통해 취합된 데이터 값을 비교하여 가장 확률이 높은 방사선원의 위치를 탐지하는 것을 특징으로 한다.A deployable compact radiation detection system for detecting unknown radioactive substances according to the present invention includes a tray equipped with a plurality of probes and an aerial drone equipped with an agent for establishing a communication network; a plurality of probes interconnected with a plurality of agents through a wireless network and controlled by the plurality of agents to transmit radiation values measured at points where each probe is located to adjacent agents as data; the plurality of agents interconnected with the plurality of probes through the wireless network and controlling the plurality of probes to receive radiation values measured at points where each probe is located as data; a controller interconnected with the plurality of agents, controlling the plurality of agents and receiving and collecting data from the plurality of agents; And a server interconnected with the controller, receiving and analyzing data collected from the controller, calculating a radiation dose in a specific area based on the analyzed data, and locating a specific radioactive material, wherein the plurality of The probe measures gamma radiation information and GPS location information and transmits them to the agent, and when the server analyzes the received collected data, it distinguishes gamma rays and neutrons using characteristics of radiation, and the energy of the gamma rays The type of the corresponding radiation source is determined through the spectrum, and the server uses a mathematical analysis algorithm, a geometric analysis algorithm, and an iterative estimation analysis algorithm to determine the location, number, and type of nuclear materials using the data measured from each probe. , and detecting the position of the radiation source with the highest probability by comparing simulation values of a plurality of cases considering the expected positions of radiation sources in the entire target area where the probes are placed and data values collected through the probes. to be characterized
또한, 본 발명에 따른 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 방법은 공중무인체, 복수의 프로브, 복수의 에이전트, 컨트롤러, 및 서버를 포함하는 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 시스템에 의한 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 방법으로서, 특정 상황이 발생된 대상 지역에 상기 공중무인체를 투입하여 단순한 형태의 기본 무선통신 네트워크를 구축하는 단계; 상기 대상 지역의 넓은 범위가 상기 복수의 프로브로 스캔되는 단계; 상기 공중무인체가 더 지원되어 상기 기본 무선통신 네트워크가 확충되는 단계; 및 상기 대상 지역의 좁은 범위가 상기 프로브로 스캔되는 단계를 포함하며, 상기 특정 상황이 발생된 대상 지역에 장비를 투입하여 단순한 형태의 기본 무선통신 네트워크를 구축하는 단계에서, 상기 각각의 프로브가 위치한 지점에서 측정한 방사선 값이 데이터로서 상기 에이전트로 전송되고, 상기 에이전트가 상기 수신받은 데이터를 컨트롤러로 전송하여 데이터가 취합되며, 상기 취합된 데이터가 상기 서버로 전송되어 분석되되, 상기 프로브의 배치 간격이 폭넓기에, 상기 대상 지역의 넓은 범위가 스캔되며, 상기 스캔된 정보를 토대로 대략적인 상기 대상 지역의 방사선량과 특정 핵물질의 위치가 파악되는 것을 특징으로 한다.In addition, the deployment type small radiation detection method for detecting unknown radioactive materials according to the present invention includes a public drone, a plurality of probes, a plurality of agents, a controller, and a server. A deployment-type small-size radiation detection method for detecting unknown radioactive substances by a detection system, comprising: establishing a basic wireless communication network in a simple form by introducing the aerial drone to a target area where a specific situation occurs; scanning a wide range of the target region with the plurality of probes; expanding the basic wireless communication network by further supporting the aerial drone; and scanning a narrow range of the target area with the probe, wherein in the step of constructing a basic wireless communication network in a simple form by inserting equipment into the target area where the specific situation occurs, each of the probes is located The radiation value measured at the point is transmitted as data to the agent, the agent transmits the received data to the controller to collect the data, and the collected data is transmitted to the server for analysis, and the probe placement interval Due to this wide range, a wide range of the target area is scanned, and an approximate radiation dose of the target area and a location of a specific nuclear material are identified based on the scanned information.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 시스템 및 그 방법은 특정 상황 발생시 빠른 시간 내에 대상지역의 방사성 물질 분포를 파악할 수 있다는 이점이 있다. As described above, the deployable compact radiation detection system and method for detecting unknown radioactive materials according to the present invention have an advantage in that the distribution of radioactive materials in a target area can be grasped within a short time when a specific situation occurs.
또한, 특정 상황 발생시 대상지역에 사람이 들어갈 수 있는지 여부를 빠르게 판단할 수 있는 정보 취득이 가능하며, 사람이 들어갈 수 없는 지역 내의 방사성 물질 분포를 파악할 수 있다는 이점이 있다.In addition, it is possible to acquire information capable of quickly determining whether people can enter the target area when a specific situation occurs, and there is an advantage in that it is possible to grasp the distribution of radioactive materials in an area where people cannot enter.
또한, 대상지역의 방사성 물질 분포뿐만 아니라 전개되는 프로브의 기능에 따라 온도, 습도, 소음, 공기(미세먼지), 광량 등 다양한 정보를 제공할 수 있다는 이점이 있다.In addition, there is an advantage in that various information such as temperature, humidity, noise, air (fine dust), and light amount can be provided according to the function of the deployed probe as well as the distribution of radioactive materials in the target area.
도 1은 본 발명에 따른 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 시스템의 개략적 구성 블록도.
도 2는 도 1의 프로브의 사시도.
도 3은 도 2의 프로브의 구성 블록도.
도 4a는 도 1의 프로브가 장착될 트레이 구조부의 사시도.
도 4b는 도 1의 프로브가 트레이 구조부에 결합된 트레이 구조부의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 계측 프로브의 운영을 위한 탈중앙화된 무선 네트워크 형태 도시도.
도 6a 및 6b는 본 발명에 따른 프로브의 전개 알고리즘 도시도.
도 7a 내지 7c는 특정 핵물질의 위치나 개수 및 종류를 파악하는데 적용되는 분석 알고리즘 도시도.
도 8은 본 발명에 따른 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 방법의 흐름도.1 is a schematic configuration block diagram of a deployable compact radiation detection system for detecting unknown radioactive materials according to the present invention.
Figure 2 is a perspective view of the probe of Figure 1;
3 is a block diagram of the probe of FIG. 2;
4A is a perspective view of a tray structure to which the probe of FIG. 1 is to be mounted;
4b is a perspective view of a tray structure in which the probe of FIG. 1 is coupled to the tray structure;
5 is a diagram illustrating a form of a decentralized wireless network for the operation of a metrology probe according to the present invention;
6a and 6b show a probe deployment algorithm according to the present invention;
7a to 7c are diagrams of an analysis algorithm applied to determine the location, number, and type of specific nuclear material.
8 is a flow chart of a deployable miniature radiation detection method for detecting unknown radioactive substances according to the present invention.
이하, 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통하여 본 발명에 따른 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 시스템 및 그 방법을 보다 상세히 기술하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 클라이언트나 운용자, 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, a deployable compact radiation detection system and method for detecting an unknown radioactive material according to the present invention will be described in more detail through detailed descriptions of embodiments with reference to the drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a client, operator, or user. Therefore, definitions should be made based on the contents throughout this specification.
도면 전체에 걸쳐 같은 참조번호는 같은 구성 요소를 가리킨다.Like reference numbers refer to like elements throughout the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 시스템의 개략적 구성 블록도이며, 도 2는 도 1의 프로브의 사시도이며, 도 3은 도 2의 프로브의 구성 블록도이며, 도 4a는 도 1의 프로브가 장착될 트레이 구조부의 사시도이며, 도 4b는 도 1의 프로브가 트레이 구조부에 결합된 트레이 구조부의 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 프로브의 운영을 위한 탈중앙화된 무선 네트워크 형태 도시도이며, 도 6a 및 6b는 본 발명에 따른 프로브의 전개 알고리즘 도시도이며, 도 7a 내지 7c는 특정 핵물질의 위치나 개수 및 종류를 파악하는데 적용되는 분석 알고리즘 도시도이며, 도 8은 본 발명에 따른 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 방법의 흐름도이다.1 is a schematic configuration block diagram of a deployable compact radiation detection system for detecting unknown radioactive substances according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the probe of FIG. 1, and FIG. 3 is a configuration block diagram of the probe of FIG. 4A is a perspective view of a tray structure to which the probe of FIG. 1 is to be mounted, FIG. 4B is a perspective view of a tray structure in which the probe of FIG. 1 is coupled to the tray structure, and FIG. 5 is decentralization for operation of the probe according to the present invention. 6A and 6B are diagrams of a deployment algorithm of a probe according to the present invention, and FIGS. 7A to 7C are diagrams of an analysis algorithm applied to determine the location, number, and type of specific nuclear materials, 8 is a flow chart of a deployable miniature radiation detection method for detecting an unknown radioactive material according to the present invention.
도 1 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 시스템은 공중무인체(110), 복수의 프로브(120), 복수의 에이전트(130), 컨트롤러(140), 서버(150)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 4B, the deployable compact radiation detection system for detecting unknown radioactive materials according to the present invention includes an
여기서, 공중무인체(110)는 복수의 프로브(120)가 장착되어질 트레이(200) 및 통신망 구축을 위한 에이전트(130)를 탑재하고 있다. Here, the
또한, 복수의 프로브(120)는 외형적으로는 방사선 측정값을 알 수 없도록 설계되어 있으며, 복수의 프로브(120)가 트레이(200)에 장착된채 공중무인체(110)에 탑재되어 있다가, 특정 상황 발생 시에 특정 지역에 낙하산에 의해 산포(전개)되어 무선 네트워크를 통해 복수의 에이전트(130)와 상호 연결되며, 에이전트(130)에 의해 제어되어 각각의 프로브(120)가 위치한 지점에서 측정한 방사선 값을 데이터로서 인접한 에이전트(130)로 전송한다. 이때, 복수의 프로브(120)는 주로 감마 방사선 정보와 GPS 위치 정보를 측정하여 에이전트(130)에 전송하며, 물, 먼지 등 외부 환경과 공중 산포에 의한 충격에 대응할 수 있도록 설계되어 있다. In addition, the plurality of
또한, 복수의 에이전트(130)는 일종의 라우터(router)로서, 무선 네트워크를 통해 복수의 프로브(120)와 상호 연결되며, 복수의 프로브(102)를 제어하여 각각의 프로브(120)가 위치한 지점에서 측정한 방사선 값을 데이터로서 수신받는다. 이때, 복수의 프로브(120)와 복수의 에이전트(130)는 복수 대 단수로 연결될 수 있다.In addition, the plurality of
또한, 컨트롤러(140)는 복수의 에이전트(130)와 상호 연결되며, 복수의 에이전트(130)를 제어하고 복수의 에이전트(130)로부터 데이터를 수신하고 수집한다. 이때, 복수의 에이전트(130)와 컨트롤러(140)는 복수 대 단수로 연결될 수 있으며, 컨트롤러(140)는 단말기의 역할을 할 수 있다.In addition, the
또한, 서버(150)는 컨트롤러(140)와 상호 연결되며, 컨트롤러(140)로부터 수집된 데이터를 수신받아 분석함으로써, 이를 토대로 특정 지역의 방사선량을 산정하고 특정 방사성 물질의 위치를 파악할 수 있다. 이때, 서버(150)는 수신받은 수집된 데이터를 분석할 시에, 방사선의 특징을 이용하여 감마선 및 중성자를 구분 하며, 감마선의 에너지 스펙 트럼을 통해 해당 방사선원의 종류를 더욱 정확하게 판별할 수 있다.In addition, the
한편, 공중무인체(110)는 컨트롤러(140)로부터의 지시에 의거하여, 복수의 에이전트(130)에게 컨트롤러(140)로부터의 지시를 중계할 수 있으며, 트레이(200)에 장착된채 탑재되어 있는 복수의 프로브(120)를 특정 지역에 걸쳐 트레이(200)로부터 외부 대기로 공중 산포시킨다. 이때, 각각의 프로브(120)는 공중 산포 시에, 낙하산에 의해 보호될 수 있다.Meanwhile, the
또한, 각각의 프로브(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, 외형적으로는 방사선 측정값을 알 수 없도록 설계되어 있으며, 물, 먼지 등 외부 환경과 공중 산포에 의한 충격에 대응할 수 있도록 설계되어 있다. 여기서, 프로브(120)는 가로 65 mm, 세로 62 mm, 높이 217 mm의 직육면체 형태로 도시되었으나, 그 크기 및 형태가 이에 제한되지 않으며, 다양한 형태 및 크기를 가질 수 있다. In addition, as shown in FIG. 2, each
또한 각각의 프로브(120)는 기하학적 효율을 포함한 계측 효율(Detection Efficiency)을 고려하여 계측 물질로 PVT(polyvinyltoluene) 섬광체를 활용하여 방사선원의 위치와 방사선의 정보를 파악하고, CsI(Tl) 섬광검출기를 이용하여 감마선 종류를 분류한다In addition, each
또 한편, 각각의 프로브(120)는 도 3에 도시된 바와 같이, wifi(121), GPS(123), MCA(multichannel analyzer, 125), PVT 섬광체(127), CsI(Tl) 섬광검출기(128), MCU(129)를 포함한다.On the other hand, each
여기서, wifi(121)는 MCU(129)에 의해 제어되며, 프로브(120)에 근접한 에이전트(130)와 통신하기 사용된다.Here, the
또한, GPS(123)는 MCU(129)에 의해 제어되며, GPS상 위치 정보를 측정하여, wifi(121)를 통해 프로브(120)에 근접한 에이전트(130)로 전달하는 역할을 한다.In addition, the
또한, PVT 섬광체(127)는 기하학적 효율을 포함한 계측 효율을 고려한 계측 물질이며, PVT 섬광체(127)를 통해 계측된 방사선원의 위치와 방사선의 정보를 MCU(129)로 전송한다.In addition, the
또한, CsI(Tl) 섬광검출기(128)는 감마선의 종류를 분류하는데 사용되며, CsI(Tl) 섬광검출기(128)의 출력은 스펙트럼 형태로 제공된다.In addition, the CsI(Tl)
또한, MCA(125)는 CsI(Tl) 섬광검출기(128)에 연결되어 CsI(Tl) 섬광검출기(128)의 출력인 스펙트럼 형태의 아날로그 신호 펄스의 파고치를 디지털화하여 MCU(129)로 제공한다.In addition, the
또한, MCU(129)는 wifi(121), GPS(123), MCA(125), PVT 섬광체(127)에 연결되어 이들을 제어하는 역할을 한다.In addition, the
이제, 도 4a 및 4b를 참조하여, 프로브(120)와 프로브(120)가 장착되는 트레이(200)를 보다 상세히 살펴보고자 한다.Now, referring to FIGS. 4A and 4B , the
도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, 복수의 프로브(120)는 예를 들어, 3 x 3 프로브 장착홀을 구비한 트레이(200)에 각각 하나씩 장착되어, 공중무인체(110)에 탑재되어 특정 상황이 발생된 지역으로 이송된다. 여기서, 트레이(200)는 3 x 3 프로브 장착홀을 가진 트레이로 도시되었으며, 가로 233 mm, 세로 228 mm, 높이 111 mm의 직육면체로 도시되었으나, 이에 한정되지는 않으며, 다양한 형태 및 다양한 개수의 장착홀을 구비할 수 있다. 트레이에 장착된 각각의 프로브(120)는 공중무인체(110)가 특정 상황이 발생된 지역에 도달하면 트레이(200)로부터 분리되어 공중 산포된다.As shown in FIGS. 4A and 4B, a plurality of
이하, 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 계측 프로브의 운영을 위한 탈중앙화된 무선 네트워크 형태를 살펴보고자 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 5, a form of a decentralized wireless network for the operation of a measurement probe according to the present invention will be described.
도 5에 도사된 바와 같이, 본 발명에 따른 계측 프로브의 운영을 위한 탈중앙화된 무선 네트워크는 무선 네트워크가 존재하지 않아 무선 인터넷을 사용할 수 없고 방사선의 정보를 알 수 없는 지역을 가정하였을 때 사용되는 부분적 탈중앙화 무선 네트워크로서, 권한을 가지는 다수의 에이전트(130)가 각각 중심적 노드 역할을 하면서 다른 노드와 통신을 통해 프로브(120) 간 또는 프로브(120)와 서버(150) 간의 통신을 진행한다. As shown in FIG. 5, the decentralized wireless network for the operation of the measurement probe according to the present invention is used when assuming an area where wireless Internet is not available and radiation information is unknown because there is no wireless network. As a partially decentralized wireless network, a plurality of
이때, 기존의 탈중앙화된 무선 네트워크 구조와의 차이점은 컨트롤러(140)가 존재한다는 점이다. 컨트롤러(140)는 다수의 에이전트(130)와 통신의 측면에서 같은 역할을 하지만, 네트워크를 구성하고 최적화하여 전체 네트워크 제어의 핵심 역할을 하므로, 컨트롤러(140)의 부재 시에는 네트워크 형성이 되지 않도록 함으로써 일부 보안 강화의 기능도 포함하고 있다.At this time, the difference from the existing decentralized wireless network structure is that the
이제, 도 6a 및 6b를 참조하여, 본 발명에 따른 프로브의 전개 알고리즘을 살펴보고자 한다.Now, with reference to FIGS. 6A and 6B, a probe deployment algorithm according to the present invention will be reviewed.
프로브(120)의 전개는 전개 방법과 전개 위치로 구분하여 설명 가능하다.The deployment of the
프로브(120)의 전개 위치에 있어서, 제한적인 개수의 프로브(1200를 활용하여 넓은 지역에서의 방사성 물질을 파악하기 위해서, 예상되는 방사성 물질의 종류와 세기에 따라 다양한 형태의 전개 알고리즘이 존재한다. In the deployment position of the
본 발명에서는 실시예로 두가지를 제안하고 있는데, 각각 사각법과 삼각법으로 지칭되나, 이에 제한되지는 않는다. 삼각법과 사각법의 차이는, 예상 가능한 형태로 프로브(120)를 배치한 상태에서 핵물질의 강도나 프로브(120)의 종류(섬광물질의 크기, 무게)에 따라서 어느 방법이 더 효율적이냐에 따라 좌우되나, 그 전개 방법에 있어서 정해진 방식은 현재로선 없는 상황이다.In the present invention, there are two proposed examples, each referred to as a square method and a trigonometric method, but is not limited thereto. The difference between the trigonometric method and the square method depends on which method is more efficient depending on the strength of the nuclear material or the type of the probe 120 (size and weight of the scintillating material) in a state where the
프로브의 전개 방법에 있어서, 프로브(120)는 기본적으로 높은 방사성 물질이 존재할 가능성이 있는 곳의 방사선량을 평가하는 장비이기 때문에, 무인공중체(110)를 활용하여 배치되나, 다만, 상황에 따라 공중무인체를 운용하기 힘들거나 효율성이 떨어지는 경우에는 이동 차량을 이용하여 배치하거나, 백팩을 이용하여 수동으로 배치될 수도 있으며, 이는 현장의 상황에 따라 유동적으로 변경될 수 있다. In the probe deployment method, since the
이하, 도 7a 내지 7c를 참조하여, 특정 핵물질의 위치나 개수 및 종류를 파악하는데 적용되는 분석 알고리즘을 살펴보고자 한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 7A to 7C, an analysis algorithm applied to determine the location, number, and type of specific nuclear material will be reviewed.
도 7a 내지 7c에 도시된 바와 같이, 다수의 프로브(120)로부터 측정된 데이터를 활용하여 지역 방사선량과 특정 핵물질의 위치를 파악하게 된다. As shown in FIGS. 7A to 7C , the local radiation dose and the location of a specific nuclear material are determined using the data measured by the plurality of
이때, 지역 방사선량을 측정하는 경우에는, 측정된 데이터 중 특별히 범위를 벗어나는 데이터를 제외하곤, 나머지 데이터를 지도상에 매핑하여 지역에서의 방사선량을 추정한다. At this time, in the case of measuring the local radiation dose, the remaining data is mapped on a map to estimate the radiation dose in the region, except for data that is specifically out of range among the measured data.
또한, 특정 핵물질을 측정하는 경우에는, 상기 서버(150)는 측정된 다수의 프로브(120)로부터 측정된 데이터를 활용하여 핵물질의 위치나 개수 및 종류를 파악하기 위해 수학적 분석 알고리즘(Analytic, 도 7a 참조), 기하학적 분석 알고리즘(Geometrical, 도 7b 참조), 반복추정 분석 알고리즘(Iterative, 도 7c 참조) 등을 적용할 수 있으나, 각각의 방법은 장단점이 존재하므로, 이들 방식을 혼합하여 사용한다. 또한, 프로브가 배치되는 대상 지역 전체의 방사선원의 예상위치를 고려한 다수의 케이스의 시뮬레이션 값과 상기 프로브를 통해 취합된 데이터 값을 비교하여 가장 확률이 높은 방사선원의 위치를 탐지한다. 부언하면, 현장의 다양한 위치에 방사선원이 존재할 수 있기 때문에 모든 위치에 방사선원이 존재한다고 가정하고, 시뮬레이션을 통해 프로브에서 측정되는 값을 예측한 후에, 실제 측정된 프로브의 값과 예측한 프로브의 값을 비교하여 가장 높은 형태의 유사성을 갖는 프로브 값을 찾고 이를 토대로 방사선원의 위치를 판단하는 방식이다.In addition, in the case of measuring specific nuclear material, the
이제, 도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 방법을 살펴보고자 한다.Now, with reference to FIG. 8 , a deployable miniature radiation detection method for detecting an unknown radioactive material according to the present invention will be described.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 방법은 공중무인체(110), 복수의 프로브(120), 복수의 에이전트(130), 컨트롤러(140), 서버(150)를 포함하는 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 시스템에 의한 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 방법이다.As shown in FIG. 8, the deployable small radiation detection method for detecting unknown radioactive materials according to the present invention includes an
본 발명에 따른 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 방법은 미신고 핵활동으로 인해 방사성 물질로부터 방사선이 방사된 특정 상황을 전제로 한다.The deployable miniature radiation detection method for detecting unknown radioactive materials according to the present invention is based on a specific situation in which radiation is emitted from radioactive materials due to unreported nuclear activity.
먼저, 단계 S810에서 특정 상황이 발생된 대상 지역에 장비를 투입하여 단순한 형태의 기본 무선통신 네트워크를 구축한다. 여기서, 공중무인체(110)로부터 프로브(120) 및 에이전트(130)가 공중 산포된다First, in step S810, a basic wireless communication network in a simple form is established by introducing equipment to a target area where a specific situation occurs. Here, the
이후, 단계 S830에서 대상 지역의 넓은 범위가 프로브(120)로 스캔된다. 여기서, 각각의 프로브(120)가 위치한 지점에서 측정한 방사선 값이 데이터로서 에이전트(130)로 전송되고, 데이터를 수신받은 에이전트(130)는 수신받은 데이터를 컨트롤러(140)로 전송되어 데이터가 취합되며, 취합된 데이터가 서버(150)로 전송되어 분석되되, 프로브(120)의 배치 간격이 폭넓기에, 대상 지역의 넓은 범위가 스캔될 수 있으며, 스캔된 정보를 토대로 대략적인 대상 지역의 방사선량과 특정 핵물질의 위치가 파악될 수 있다.Then, in step S830, a wide area of the target area is scanned with the
그 후, 단계 S850에서, 다수의 공중무인체(110)가 지원되어 무선통신 네트워크가 확충된다. 여기서, 더 많은 프로브(120) 및 에이전트(130)가 공중 산포된다.After that, in step S850, a plurality of
그 후, 단계 S870에서, 대상 지역의 좁은 범위가 프로브(120)로 스캔된다. 여기서, 각각의 프로브(120)가 위치한 지점에서 측정한 방사선 값이 데이터로서 에이전트(130)로 전송되고, 데이터를 수신받은 에이전트(130)는 수신받은 데이터를 컨트롤러(140)로 전송되어 데이터가 취합되며, 취합된 데이터가 서버(150)로 전송되어 분석되되, 공중 산포되어 지면에 안착된 프로브(120)의 배치 간격이 조밀하기에, 대상 지역의 좁은 범위가 스캔될 수 있다. 단계 S830, S870에서 수신받은 데이터는 수학적 분석 알고리즘(Analytic, 도 7a 참조), 기하학적 분석 알고리즘(Geometrical, 도 7b 참조), 반복추정 분석 알고리즘(Iterative, 도 7c 참조)이 혼합되어 사용됨으로써, 특정 핵물질의 강도와 세밀한 위치가 파악될 수 있다. Then, in step S870, a narrow range of the target area is scanned with the
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 시스템 및 그 방법은 특정 상황 발생시 빠른 시간 내에 대상지역의 방사성 물질 분포를 파악할 수 있다. 또한, 특정 상황 발생시 대상지역에 사람이 들어갈 수 있는지 여부를 빠르게 판단할 수 있는 정보 취득이 가능하며, 사람이 들어갈 수 없는 지역 내의 방사성 물질 분포를 파악할 수 있다. 또한, 대상지역의 방사성 물질 분포 뿐만 아니라 전개되는 프로브의 기능에 따라 온도, 습도, 소음, 공기(미세먼지), 광량 등 다양한 정보를 제공할 수 있다는 이점이 있다.As described above, the deployable compact radiation detection system and method for detecting unknown radioactive materials according to the present invention can grasp the distribution of radioactive materials in a target area within a short time when a specific situation occurs. In addition, it is possible to acquire information that can quickly determine whether people can enter the target area when a specific situation occurs, and it is possible to grasp the distribution of radioactive materials in the area where people cannot enter. In addition, there is an advantage in that it can provide various information such as temperature, humidity, noise, air (fine dust), and light amount according to the function of the deployed probe as well as the distribution of radioactive materials in the target area.
이상과 같이 본 발명은 양호한 실시 예에 근거하여 설명하였지만, 이러한 실시 예는 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이므로, 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자라면 본 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시 예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능할 것이다. 그러므로, 본 발명의 보호 범위는 본 발명의 기술적 사상의 요지에 속하는 변화 예나 변경 예 또는 조절 예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.As described above, the present invention has been described based on preferred embodiments, but these embodiments are intended to illustrate rather than limit the present invention. Various changes or alterations or adjustments to the examples will be possible. Therefore, the protection scope of the present invention should be construed as including all examples of changes, changes, or adjustments belonging to the gist of the technical idea of the present invention.
110: 공중무인체 120: 프로브
121: wifi 123: GPS
125: MCA 127: PVT 섬광체
128: Csl 섬광검출기 129: MCU
130: 에이전트 140: 컨트롤러
150: 서버 200: 트레이110: aerial drone 120: probe
121: wifi 123: GPS
125: MCA 127: PVT scintillator
128: Csl scintillation detector 129: MCU
130: agent 140: controller
150: server 200: tray
Claims (9)
무선 네트워크를 통해 복수의 에이전트와 상호 연결되며, 상기 복수의 에이전트에 의해 제어되어 각각의 프로브가 위치한 지점에서 측정한 방사선 값을 데이터로서 인접한 에이전트로 전송하는 복수의 프로브;
상기 무선 네트워크를 통해 상기 복수의 프로브와 상호 연결되며, 상기 복수의 프로브를 제어하여 각각의 프로브가 위치한 지점에서 측정한 방사선 값을 데이터로서 수신받는 상기 복수의 에이전트;
상기 복수의 에이전트와 상호 연결되며, 상기 복수의 에이전트를 제어하고 상기 복수의 에이전트로부터 데이터를 수신하고 수집하는 컨트롤러; 및
상기 컨트롤러와 상호 연결되며, 상기 컨트롤러로부터 수집된 데이터를 수신받아 분석하며, 분석된 데이터에 기초하여 특정 지역의 방사선량을 산정하고 특정 방사성 물질의 위치를 파악하는 서버를 포함하며,
상기 복수의 프로브는 감마 방사선 정보와 GPS 위치 정보를 측정하여 상기 에이전트로 전송하며,
상기 서버는 상기 수신받은 수집된 데이터를 분석할 시에, 방사선의 특징을 이용하여 감마선 및 중성자를 구분하며, 상기 감마선의 에너지 스펙 트럼을 통해 해당 방사선원의 종류를 판별하며,
상기 서버는 상기 각각의 프로브로부터 측정된 데이터를 활용하여 핵물질의 위치나 개수 및 종류를 파악하기 위해 수학적 분석 알고리즘, 기하학적 분석 알고리즘, 반복추정 분석 알고리즘을 혼용하여 적용하며,
상기 프로브가 배치되는 대상 지역 전체의 방사선원의 예상위치를 고려한 다수의 케이스의 시뮬레이션 값과 상기 프로브를 통해 취합된 데이터 값을 비교하여 가장 확률이 높은 방사선원의 위치를 탐지하는 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 시스템.
An aerial drone equipped with a tray equipped with a plurality of probes and an agent for establishing a communication network;
a plurality of probes interconnected with a plurality of agents through a wireless network and controlled by the plurality of agents to transmit radiation values measured at points where each probe is located to adjacent agents as data;
the plurality of agents interconnected with the plurality of probes through the wireless network and controlling the plurality of probes to receive radiation values measured at points where each probe is located as data;
a controller interconnected with the plurality of agents, controlling the plurality of agents and receiving and collecting data from the plurality of agents; and
A server interconnected with the controller, receiving and analyzing data collected from the controller, calculating radiation dose in a specific area based on the analyzed data, and locating a specific radioactive material,
The plurality of probes measure and transmit gamma radiation information and GPS location information to the agent;
When the server analyzes the received collected data, the server distinguishes gamma rays and neutrons using characteristics of radiation, and determines the type of the corresponding radiation source through the energy spectrum of the gamma rays,
The server uses a combination of a mathematical analysis algorithm, a geometric analysis algorithm, and an iterative estimation analysis algorithm to determine the location, number, and type of nuclear material using the data measured from each of the probes.
For detecting an unknown radioactive material that detects the position of the radiation source with the highest probability by comparing the simulated values of a number of cases considering the expected location of the radiation source in the entire target area where the probe is placed and the data value collected through the probe Deployable compact radiation detection system.
상기 각각의 프로브는,
상기 프로브에 근접한 상기 에이전트와 통신하기 사용되는 wifi;
GPS상 위치 정보를 측정하여 상기 wifi를 통해 프로브에 근접한 에이전트로 전송하는 GPS;
계측된 방사선원의 위치와 방사선의 정보를 제공하는 PVT(polyvinyltoluene) 섬광체;
감마선의 종류를 분류하는데 사용되며, 스펙트럼 형태의 출력을 제공하는 CsI(Tl) 섬광검출기;
상기 CsI(Tl) 섬광검출기에 연결되어 상기 CsI(Tl) 섬광검출기의 출력인 스펙트럼 형태의 아날로그 신호 펄스의 파고치를 디지털화하여 MCU로 전송하는 MCA(multichannel analyzer); 및
상기 wifi, GPS, MCA, PVT 섬광체에 연결되어 이들을 제어하는 MCU를 포함하는 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 시스템.
The method of claim 1,
Each of the probes,
wifi used to communicate with the agent proximate to the probe;
GPS measuring location information on the GPS and transmitting it to an agent close to the probe through the wifi;
a polyvinyltoluene (PVT) scintillator that provides information on the location of the measured radiation source and radiation;
A CsI(Tl) scintillation detector used to classify types of gamma rays and providing output in the form of a spectrum;
a multichannel analyzer (MCA) that is connected to the CsI(Tl) scintillation detector and digitizes a peak value of an analog signal pulse in the form of a spectrum, which is an output of the CsI(Tl) scintillation detector, and transmits the digitized peak value to an MCU; and
A deployable compact radiation detection system for detecting unknown radioactive substances including an MCU connected to and controlling the wifi, GPS, MCA, and PVT scintillators.
상기 각각의 프로브는 기하학적 효율을 포함한 계측 효율(Detection Efficiency)을 고려하여 계측 물질로 상기 PVT 섬광체를 활용하여 방사선원의 위치와 방사선의 정보를 수집하는 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 시스템.
The method of claim 1,
Each of the probes uses the PVT scintillator as a measurement material in consideration of detection efficiency including geometric efficiency, and is a deployable compact radiation detection system for detecting unknown radioactive substances that collects information on the position of the radiation source and radiation. .
상기 트레이에 장착된 각각의 프로브는 상기 공중무인체가 특정 상황이 발생된 지역에 도달하면, 상기 트레이 로 부터 분리되어 공중 산포되는 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 시스템.
The method of claim 1,
Each probe mounted on the tray is separated from the tray and dispersed in the air when the aerial drone reaches an area where a specific situation occurs.
특정 상황이 발생된 대상 지역에 상기 공중무인체를 투입하여 단순한 형태의 기본 무선통신 네트워크를 구축하는 단계;
상기 대상 지역의 넓은 범위가 상기 복수의 프로브로 스캔되는 단계;
상기 공중무인체가 더 지원되어 상기 기본 무선통신 네트워크가 확충되는 단계; 및
상기 대상 지역의 좁은 범위가 상기 프로브로 스캔되는 단계를 포함하며,
상기 특정 상황이 발생된 대상 지역에 장비를 투입하여 단순한 형태의 기본 무선통신 네트워크를 구축하는 단계에서,
상기 각각의 프로브가 위치한 지점에서 측정한 방사선 값이 데이터로서 상기 에이전트로 전송되고, 상기 에이전트가 상기 수신받은 데이터를 컨트롤러로 전송하여 데이터가 취합되며, 상기 취합된 데이터가 상기 서버로 전송되어 분석되되, 상기 프로브의 배치 간격이 폭넓기에, 상기 대상 지역의 넓은 범위가 스캔되며, 상기 스캔된 정보를 토대로 대략적인 상기 대상 지역의 방사선량과 특정 핵물질의 위치가 파악되는 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 방법.
A deployable compact radiation detection method for detecting unknown radioactive materials by a deployable compact radiation detection system for detecting unknown radioactive materials including an airborne drone, a plurality of probes, a plurality of agents, a controller, and a server,
Establishing a basic wireless communication network in a simple form by introducing the aerial drone to a target area where a specific situation occurs;
scanning a wide range of the target region with the plurality of probes;
expanding the basic wireless communication network by further supporting the aerial drone; and
scanning a narrow range of the target area with the probe;
In the step of establishing a basic wireless communication network in a simple form by putting equipment in the target area where the specific situation occurs,
The radiation value measured at the point where each probe is located is transmitted as data to the agent, the agent transmits the received data to the controller to collect the data, and the collected data is transmitted to the server and analyzed. , Since the placement interval of the probe is wide, a wide range of the target area is scanned, and based on the scanned information, the approximate radiation dose of the target area and the location of a specific nuclear material are identified. A deployable compact radiation detection method for
상기 특정 상황이 발생된 상기 대상 지역에 장비를 투입하여 단순한 형태의 기본 무선통신 네트워크를 구축하는 단계에서,
상기 공중무인체로부터 상기 프로브 및 에이전트가 공중 산포되는 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 방법.
The method of claim 6,
In the step of establishing a basic wireless communication network in a simple form by introducing equipment to the target area where the specific situation occurs,
A deployable small-sized radiation detection method for detecting unknown radioactive substances in which the probe and the agent are dispersed in the air from the aerial drone.
상기 공중무인체가 더 지원되어 상기 기본 무선통신 네트워크가 확충되는 단계에서,
더 많은 상기 프로브 및 에이전트가 공중 산포되는 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 방법.
The method of claim 6,
In the step of expanding the basic wireless communication network by further supporting the aerial drone,
A deployable miniature radiation detection method for detecting unknown radioactive substances in which more of the probes and agents are dispersed in the air.
상기 대상 지역의 좁은 범위가 상기 프로브로 스캔되는 단계에서,
상기 각각의 프로브가 위치한 지점에서 측정한 방사선 값이 데이터로서 상기 에이전트로 전송되고, 상기 에이전트가 상기 수신받은 데이터를 컨트롤러로 전송하여 데이터가 취합되며, 상기 취합된 데이터가 상기 서버로 전송되어 분석되되, 공중 산포되어 지면에 안착된 프로브의 배치 간격이 조밀하기에, 상기 대상지역의 좁은 범위가 스캔될 수 있으며,
상기 스캔된 대상지역의 좁은 범위가 수학적 분석 알고리즘, 기하학적 분석 알고리즘, 및 반복추정 분석 알고리즘이 혼용되어 적용됨으로써, 특정 핵물질의 강도와 세밀한 위치가 파악되며,
상기 프로브가 배치되는 대상 지역 전체의 방사선원의 예상위치를 고려한 다수의 케이스의 시뮬레이션 값과 상기 프로브를 통해 취합된 데이터 값을 비교하여 가장 확률이 높은 방사선원의 위치를 탐지하는 미지의 방사성 물질 탐지를 위한 전개형 소형 방사선 검출 방법.The method of claim 6,
In the step of scanning a narrow range of the target area with the probe,
The radiation value measured at the point where each probe is located is transmitted as data to the agent, the agent transmits the received data to the controller to collect the data, and the collected data is transmitted to the server and analyzed. , Since the arrangement interval of the probes dispersed in the air and seated on the ground is dense, a narrow range of the target area can be scanned,
A mathematical analysis algorithm, a geometric analysis algorithm, and an iterative estimation analysis algorithm are mixed and applied to the narrow range of the scanned target area, so that the strength and detailed location of a specific nuclear material are identified,
For detecting an unknown radioactive material that detects the position of the radiation source with the highest probability by comparing the simulated values of a number of cases considering the expected location of the radiation source in the entire target area where the probe is placed and the data value collected through the probe A deployable compact radiation detection method.
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