RU98823U1 - MOBILE RADIATION CONTROL COMPLEX - Google Patents

MOBILE RADIATION CONTROL COMPLEX Download PDF

Info

Publication number
RU98823U1
RU98823U1 RU2010108797/28U RU2010108797U RU98823U1 RU 98823 U1 RU98823 U1 RU 98823U1 RU 2010108797/28 U RU2010108797/28 U RU 2010108797/28U RU 2010108797 U RU2010108797 U RU 2010108797U RU 98823 U1 RU98823 U1 RU 98823U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gamma
scanning
complex
computer
radiation
Prior art date
Application number
RU2010108797/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Сергеевич Шеин
Леонид Викторович Викторов
Владимир Леонидович Петров
Борис Владимирович Шульгин
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина"
Priority to RU2010108797/28U priority Critical patent/RU98823U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU98823U1 publication Critical patent/RU98823U1/en

Links

Abstract

Мобильный комплекс радиационного контроля, содержащий транспортное средство, сканирующий гамма-детектор, промышленный компьютер, связанный со спутниковой навигационной системой, и электронный блок связи компьютера с периферийным оборудованием, отличающийся тем, что в состав комплекса дополнительно введен несканирующий широкоугольный гамма-детектор, связанный через блок связи с компьютером, а также видеоканал, содержащий видеокамеру и устройство оцифровки видеоизображения, причем сканирующий гамма-детектор выполнен с углом поля зрения ≤30° и с диапазоном углов сканирования не более 180°. A mobile radiation monitoring complex containing a vehicle, a scanning gamma-ray detector, an industrial computer connected to a satellite navigation system, and an electronic communication unit between a computer and peripheral equipment, characterized in that the complex also includes a non-scanning wide-angle gamma-ray detector connected via a block communication with a computer, as well as a video channel containing a video camera and a device for digitizing video images, moreover, a scanning gamma detector is made with a field angle of sp Nia ≤30 ° and scan angles with a range of not more than 180 °.

Description

Полезная модель относится к области радиационного контроля с использованием сцинтилляционных детекторов и предназначена для обнаружения и локализации источников ионизирующих излучений (ИИИ) в случаях радиационных аварий, или в случаях утери или преднамеренного (злоумышленного) вывоза и захоронения ИИИ, либо в других случаях незаконного (несанкционированного) обращения с ИИИ или с радиоактивными отходами.The utility model relates to the field of radiation monitoring using scintillation detectors and is designed to detect and localize sources of ionizing radiation (III) in cases of radiation accidents, or in cases of loss or intentional (malicious) removal and burial of III, or in other cases of illegal (unauthorized) treatment of III or radioactive waste.

Актуальность указанной задачи следует из анализа материалов международных учений по линии МЧС - Barents Rescue 2001, Швеция [1], а также материалов ряда международных совещаний, в частности, ППСР-2009 [2].The relevance of this task follows from the analysis of materials of international exercises under the Ministry of Emergencies - Barents Rescue 2001, Sweden [1], as well as materials from a number of international meetings, in particular, PPSR-2009 [2].

Известны разнообразные мобильные комплексы радиационного контроля (КРК) [3-5], размещенные на автомобиле и предназначенные для решения задач радиационного контроля и (или) организации радиационной разведки. К числу таковых устройств относится мобильный комплекс радиационного контроля «Янтарь-МА», изготавливаемый НПЦ «Аспект» [3], который построен на базе пластмассовых сцинтилляционных гамма-детекторов в форме прямоугольных параллелепипедов. Причем последние снабжаются простыми плоскими свинцовыми экранами, размещаемыми сзади и по периметру сцинтиллятора, и, потому имеют широкую диаграмму направленности (угол поля зрения порядка 180°).A variety of mobile radiation monitoring complexes (RRC) are known [3-5], placed on a car and designed to solve the problems of radiation monitoring and (or) the organization of radiation reconnaissance. Among these devices is the Yantar-MA mobile radiation monitoring complex manufactured by Aspect Research and Development Center [3], which is built on the basis of plastic scintillation gamma detectors in the form of rectangular parallelepipeds. Moreover, the latter are equipped with simple flat lead screens placed behind and around the perimeter of the scintillator, and therefore have a wide radiation pattern (field of view is about 180 °).

Близким к [3] по устройству и принципу работы является КРК [4], который обладает большей чувствительностью по сравнению с [3] за счет применения большого количества детекторов (по 3 шт. по каждому борту) и специальных алгоритмов обнаружения [6, 7].Close to [3] in terms of arrangement and principle of operation, it is KRK [4], which is more sensitive compared to [3] due to the use of a large number of detectors (3 pcs each) and special detection algorithms [6, 7] .

Еще большей чувствительностью обладает мобильный КРК [5], размещаемый в кузове автомобиля КАМАЗ, и содержащий 9 пластмассовых сцинтилляционных детекторов, которые могут разворачиваться и фиксироваться для наблюдения гамма-излучения по любому (правому, левому или заднему) бортам. Для обеспечения работы комплекса [5] используются те же алгоритмы [6, 7], что и для [4].Mobile CRC [5], located in the back of a KAMAZ car, and containing 9 plastic scintillation detectors, which can be deployed and fixed to observe gamma radiation on any (right, left or rear) sides, is even more sensitive. To ensure the operation of the complex [5], the same algorithms [6, 7] are used as for [4].

Основными общими недостатками указанных выше мобильных комплексов [3-5] являются сильная зависимость результатов контроля от пространственных флуктуации гамма-фона (т.е. флуктуации, связанных с изменением местонахождения движущегося КРК), а также низкая точность локализации обнаруженного ИИИ, т.е. большая погрешность определения местоположения ИИИ.The main common drawbacks of the above-mentioned mobile complexes [3-5] are the strong dependence of the control results on spatial fluctuations of the gamma background (ie, fluctuations associated with a change in the location of a moving CRC), as well as the low localization accuracy of the detected IRS, i.e. large error in determining the location of III.

Особо следует остановиться на проблеме флуктуации гамма-фона. Суть указанной проблемы была подробно описана авторами настоящей заявки ранее [8], и заключается в следующем.Particular attention should be paid to the problem of fluctuations in the gamma background. The essence of this problem was described in detail by the authors of this application earlier [8], and is as follows.

Многочисленные исследования свидетельствуют о весьма сильной зависимости уровня гамма-фона от конкретной координаты точки, в которой выполняются измерения.Numerous studies indicate a very strong dependence of the gamma background level on the specific coordinate of the point at which measurements are made.

Таковая зависимость связана с известными особенностями природы гамма-фона, описанными в литературе. Указанный фактор, как правило, весьма значим в регионах, где имеются выходы скальных пород на поверхность. В таковых регионах наблюдаются весьма значительные и резкие изменения уровня гамма-фона, регистрируемого мобильным комплексом КРК в процессе движения по так называемым «грунтовым» дорогам. Аналогичные флуктуации наблюдаются также при перемещении КРК по дорогам с улучшенным покрытием, для строительства которых используют строительные материалы, сильно различающиеся по уровню радиационной загрязненности. По нашим данным, зачастую в «подушке» дорог используется щебень, дающий 3-5-кратное превышение уровня фонового излучения по отношению к среднему фону вне дороги. (Следует отметить, что таковой повышенный уровень излучения стройматериалов, используемых для строительства дорог, допускается существующими государственными стандартами, в частности, ОСПОРБ-99). Аналогично может регистрироваться повышенное излучение от различных дорожных сооружений: мостов, опор путепроводов дорожных развязок, эстакад, а также от различных придорожных объектов, в частности, от бетонных столбов с осветительными лампами.This dependence is associated with well-known features of the nature of the gamma background, described in the literature. The indicated factor, as a rule, is very significant in regions where there are outcrops of rock to the surface. In such regions, there are very significant and sharp changes in the level of gamma-ray registered by the mobile complex of the CRC in the process of movement along the so-called "dirt" roads. Similar fluctuations are also observed when moving the CRC on roads with improved pavement, for the construction of which building materials are used that differ greatly in the level of radiation pollution. According to our data, gravel is often used in the “cushion” of roads, giving a 3-5-fold excess of the background radiation level with respect to the average background outside the road. (It should be noted that such an increased level of radiation from building materials used for road construction is allowed by existing state standards, in particular, OSPORB-99). Similarly, increased radiation can be recorded from various road structures: bridges, overpass supports of road junctions, overpasses, as well as from various roadside objects, in particular, from concrete poles with lighting lamps.

В качестве примеров на рис.П1, П2 приложения 1 показаны зависимости скорости счета от времени для различных условий, измеренные при помощи счетного гамма-канала мобильного комплекса «Соратник» [5]. Комментарии приведены под рисунками. Из рисунков видно, насколько сильны флуктуации гамма-фона на некоторых участках федеральной трассы М5. Причем многочисленные «всплески» гамма-фона, обусловленные придорожными сооружениями, имеют большую амплитуду и зачастую совпадают по длительности с сигналами от искомых ИИИ. Происхождение большинства из указанных «всплесков» может быть выявлено путем сопоставления с синхронными видеокадрами, если в комплексе предусмотрено использование видеокамеры, работающей в непрерывном режиме и синхронизированной с процессом измерений. Таковое сопоставление результатов измерений гамма-излучения и видеоряда с привлечением данных от спутниковой навигационной системы (СНС) выполняется обычно в режиме off-line [5]; однако и указанная процедура сопоставительного анализа не обеспечивает требуемую надежность обнаружения (требуемое значение вероятности обнаружения ИИИ).As an example, Fig. A1, A2 of Appendix 1 shows the dependence of the counting rate on time for various conditions, measured with the help of the counting gamma channel of the mobile complex "Soratnik" [5]. Comments are shown below the figures. The figures show how strong fluctuations in the gamma background in some sections of the federal highway M5. Moreover, the numerous "bursts" of gamma-ray caused by roadside structures have a large amplitude and often coincide in duration with the signals from the desired III. The origin of most of these “bursts” can be detected by comparison with synchronous video frames, if the complex provides for the use of a video camera operating in continuous mode and synchronized with the measurement process. Such a comparison of the measurement results of gamma radiation and video sequences using data from the satellite navigation system (SNA) is usually performed in off-line mode [5]; however, the specified comparative analysis procedure does not provide the required detection reliability (the required value of the probability of detection of III).

Таким образом, описанная проблема, связанная с флуктуациями гамма-фона при движении по дорогам, весьма серьезно препятствует решению задач обнаружения источников гамма-излучения средствами мобильных КРК.Thus, the described problem associated with fluctuations of the gamma-ray background when driving on roads, very seriously interferes with the solution of the problems of detecting sources of gamma radiation by means of mobile KRK.

Что касается низкой точности локализации обнаруженного ИИИ средствами известных комплексов КРК, то она обусловлена следующим. При движении по трассе с жестко закрепленными детекторами можно определить только положение линии, перпендикулярной участку трассы, на которой может находиться обнаруженный ИИИ. Расстояние же от трассы до ИИИ может быть определено с весьма большой погрешностью, превышающей ±50%, а если еще учесть и широкую диаграмму направленности детекторов, используемых в известных КРК, то итоговая точность локализации, т.е. размеры «области неопределенности» с обнаруженным ИИИ, превышают значения 500-1000 м2.As for the low accuracy of localization of the detected IRS by means of well-known complexes of the CRC, it is due to the following. When driving along a track with rigidly fixed detectors, you can only determine the position of a line perpendicular to the portion of the track on which the detected IRS can be located. The distance from the path to the IRS can be determined with a very large error exceeding ± 50%, and if we also take into account the wide radiation pattern of the detectors used in well-known KRC, then the final localization accuracy, i.e. the size of the "region of uncertainty" with the detected III, exceed the value of 500-1000 m 2 .

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является «Высокочувствительное сканирующее устройство для обнаружения и локализации источников гамма-излучения» [9]. Основу указанного устройства составляет сканирующий гамма-детектор (СкГД), размещенный на автомобиле. Кроме того, указанный прототип [9] содержит промышленный компьютер, предназначенный для обработки информации от СкГД и спутниковую навигационную систему (СНС).Closest to the proposed utility model is "Highly sensitive scanning device for the detection and localization of gamma radiation sources" [9]. The basis of this device is a scanning gamma detector (SCGD), placed on the car. In addition, the specified prototype [9] contains an industrial computer designed to process information from the data storage system and satellite navigation system (SNA).

В принципе применение способа сканирования при локализации обнаруженного ИИИ является полезным (продуктивным), поскольку очевидно, что при построении на некоторой плоскости двух прямых, показывающих направление от разных точек стояния КРК на источник ИИ, точка пересечения этих прямых и укажет местоположение ИИИ. Следовательно, можно полагать, что при использовании сканирующего гамма-детектора точность локализации обнаруженного ИИИ должна повыситься. Причем существенным достоинством применения СкГД является исключение пространственной составляющей флуктуации гамма-фона, обусловленной влиянием излучения от самой дороги, что позволяет понизить пороги обнаружения.In principle, the use of the scanning method for localizing the detected IRS is useful (productive), since it is obvious that when building two lines on a certain plane that show the direction from different CRC standing points to the AI source, the intersection point of these lines will indicate the location of the III. Therefore, it can be assumed that when using a scanning gamma-ray detector, the accuracy of localization of the detected III should increase. Moreover, a significant advantage of using SQG is the exclusion of the spatial component of the gamma background fluctuation due to the influence of radiation from the road itself, which allows lowering the detection thresholds.

В то же время устройство [9] обладает целым рядом принципиальных недостатков:At the same time, the device [9] has a number of fundamental disadvantages:

1. В работе [9] не приведен параметр «угол поля зрения гамма-детектора αПЗ. Анализируя представленные в работе фотографии и эскизы элементов СкГД, можно утверждать, что указанный угол составляет величину порядка αПЗ≅90°. Такое большое значение угла αПЗ приводит к большой погрешности определения направления на источник и, в конечном счете, местоположения ИИИ. (Вопросы обоснования характеристик КРК, обеспечивающих требуемую точность локализации, подробнее описаны в Приложении 2).1. In [9], the parameter “angle of the field of view of the gamma-detector α PZ is not given. Analyzing represented in sketches and photographs SkGD elements can assert that said angle α is of the order PP ≅90 °. Such a large value of the angle α PZ leads to a large error in determining the direction to the source and, ultimately, the location of the III. (The questions of substantiating the characteristics of the CRC providing the required localization accuracy are described in more detail in Appendix 2).

2. В [9] ничего не говорится о методике выполнения измерений. А выбор методики проведения обследования с помощью КРК непосредственно определяет требования к его основным техническим характеристикам и конструктивным особенностям. Автор работы [9] однозначно не указывает, осуществляется ли непрерывное сканирование окружающего пространства в процессе движения комплекса по выбранному маршруту или измерения выполняются при остановках в определенных точках. Из описания принципа работы устройства [9] следует, что гамма-детектор непрерывно вращается с довольно большой скоростью (1 оборот за 6 секунд), однако совершенно очевидно, что использование такого режима работы, по крайней мере, при первом обследовании трассы, может привести к большой вероятности пропуска.2. In [9] nothing is said about the measurement methodology. And the choice of the survey technique using the CRC directly determines the requirements for its main technical characteristics and design features. The author of [9] does not unambiguously indicate whether continuous scanning of the surrounding space is carried out during the movement of the complex along the selected route or measurements are taken at stops at certain points. From the description of the principle of operation of the device [9] it follows that the gamma detector continuously rotates at a fairly high speed (1 revolution in 6 seconds), however, it is clear that the use of such a mode of operation, at least during the first inspection of the route, can lead to high probability of missing.

Действительно, детальный анализ реальных, «обычно применяемых» параметров при сканировании в процессе перемещения по трассе показывает, что на траектории движения будут оставаться так называемые «мертвые зоны», которые и будут обусловливать высокую вероятность пропуска ИИИ. В частности, нетрудно убедиться, что даже при скорости движения комплекса около 20 км/ч источник, размещенный на расстоянии порядка ≤15 м от трассы, может быть пропущен комплексом-прототипом [9], даже если ИИИ довольно мощный (~1 ГБк). Соответственно, при увеличении скорости до «обычно практикуемой для КРК» на трассах - порядка 40 км/ч - размер таких «мертвых зон» увеличивается в 2 раза!Indeed, a detailed analysis of real, “commonly used” parameters during scanning during movement along the route shows that the so-called “dead zones” will remain on the path, which will lead to a high probability of missing III. In particular, it is easy to verify that even at a speed of the complex of about 20 km / h, a source located at a distance of the order of ≤15 m from the highway can be skipped by the prototype complex [9], even if the IRS is quite powerful (~ 1 GBq). Accordingly, with an increase in speed to the “usually practiced for CRC” on the tracks - about 40 km / h - the size of such "dead zones" increases by 2 times!

3. Автором [9] не обоснован выбор большой угловой скорости при сканировании и в стационарном состоянии КРК - 1 оборот за 6 с (т.е. 60 град/с). При такой скорости сканирования резко уменьшается чувствительность (т.к. полезный сигнал становится чрезвычайно коротким, длительностью менее 0,5 с). Следует особо отметить, что «высокочувствительным» комплекс, описанный в [9], назвать достаточно сложно. И автор сам этого не отрицает в тексте доклада, приводя в работе огромные значения активностей источников, обнаруживаемых с помощью комплекса [9] на расстояниях порядка 70 м - единицы и более ГБк. По нашим оценкам, комплекс, описанный в [4], способен обнаруживать подобные источники (1,2 ГБк) на расстоянии более 220 м, даже в условиях сильного влияния пространственных флуктуации гамма-фона. (Но в то же время автор [9] почему-то называет свой КРК «высокочувствительным», см. заголовок его доклада).3. The author of [9] did not substantiate the choice of a large angular velocity during scanning and in the stationary state of the CRC — 1 revolution for 6 s (ie, 60 deg / s). At this scanning speed, sensitivity decreases sharply (because the useful signal becomes extremely short, lasting less than 0.5 s). It should be especially noted that the complex “highly sensitive” described in [9] is difficult to call. And the author himself does not deny this in the text of the report, citing the enormous values of the activities of the sources detected by the complex [9] at distances of about 70 m — units or more GBq. According to our estimates, the complex described in [4] is capable of detecting similar sources (1.2 GBq) at a distance of more than 220 m, even under conditions of strong influence of spatial fluctuations of the gamma background. (But at the same time, the author [9] for some reason calls his CRC “highly sensitive,” see the title of his report).

4. Неудачные (непродуманные) методики выполнения измерений устройством СкГД привели автора [9] к неудачным конструкторским решениям. Также оценочно, из фото и схем, приведенных в [9], можно увидеть, что масса предлагаемого в [9] коллиматора составляет величину порядка 200-250 кг. Такую массу (да еще вращающуюся) устанавливать на крыше легкового автомобиля весьма нежелательно, даже если не принимать во внимание допустимые величины нагрузки на крышу автомобиля, т.к. при этом резко снижается безопасность эксплуатации транспортного средства.4. Unsuccessful (ill-conceived) procedures for performing measurements by the SKGD device led the author [9] to unsuccessful design decisions. It is also estimated that from the photos and diagrams given in [9], it can be seen that the mass of the collimator proposed in [9] is about 200-250 kg. It is highly undesirable to install such a mass (and even rotating one) on the roof of a car, even if you do not take into account the allowable load on the roof of the car, at the same time, the safety of vehicle operation is sharply reduced.

Из анализа постановки задачи поиска (обнаружения) и локализации ИИИ очевидна противоречивость требований к углу поля зрения сканирующего гамма-детектора. Действительно, для решения задачи обнаружения ИИИ при первом обследовании трассы угол поля зрения детектора должен быть достаточно большим и составлять не менее 90° [5-7], с тем, чтобы обеспечить максимальную чувствительность и одновременно минимизировать вероятность пропуска. А для решения задачи локализации с требуемой точностью, как нетрудно показать, угол поля зрения СкГД должен быть довольно малым (<30°). Подробности и аргументы по оценке требуемого угла поля зрения сканирующего детектора поисковых комплексов приведены в приложении 2.From the analysis of the statement of the search (detection) problem and the localization of the III, the inconsistency of the requirements for the angle of the field of view of the scanning gamma-ray detector is obvious. Indeed, to solve the problem of detecting III during the first inspection of the path, the angle of the field of view of the detector should be large enough and not less than 90 ° [5-7], in order to ensure maximum sensitivity and at the same time minimize the probability of missing. And to solve the localization problem with the required accuracy, as is easy to show, the angle of view of the SQD should be quite small (<30 °). Details and arguments for assessing the required angle of view of the scanning detector of search engines are given in Appendix 2.

Задачей предлагаемой полезной модели комплекса радиационного контроля (КРК) является обеспечение высокой чувствительности КРК и повышение точности локализации объекта обнаружения - источника ионизирующего излучения (ИИИ) - при одновременном снижении вероятности пропуска источника.The objective of the proposed utility model of the radiation monitoring complex (RRC) is to ensure high sensitivity of the RSC and to increase the accuracy of localization of the detection object - ionizing radiation source (III) - while reducing the probability of skipping the source.

Для решения сформулированной задачи в состав комплекса предлагается дополнительно ввести несканирующий широкоугольный гамма-детектор, связанный через блок связи с компьютером, а также видеоканал, содержащий видеокамеру и устройство оцифровки видеоизображения, причем сканирующий гамма-детектор предлагается выполнить с углом поля зрения ≤30° и с диапазоном углов сканирования не более 180°.To solve the formulated problem, it is proposed to additionally introduce a non-scanning wide-angle gamma-ray detector connected through a communication unit to a computer, as well as a video channel containing a video camera and a video digitizing device, moreover, it is proposed to scan a gamma-ray detector with a field of view of ≤30 ° and range of scan angles not more than 180 °.

Блок-схема предлагаемой полезной модели представлена на рис.1.The block diagram of the proposed utility model is shown in Fig. 1.

На блок-схеме рис.1 широкими стрелками показаны электрические (информационные) связи, а штриховыми линиями - механические связи.In the block diagram of Fig. 1, the wide arrows show the electrical (informational) connections, and the dashed lines show the mechanical connections.

В схеме рис.1 использованы следующие обозначения:The following notation is used in the diagram of Fig. 1:

1 - электронный блок связи (БС) компьютера с периферийным оборудованием;1 - electronic communication unit (BS) of the computer with peripheral equipment;

2 - промышленный компьютер;2 - industrial computer;

3 - спутниковая навигационная система (СНС);3 - satellite navigation system (SNA);

4 - сканирующий гамма-детектор;4 - scanning gamma detector;

5 - несканирующий широкоугольный гамма-детектор;5 - non-scanning wide-angle gamma detector;

6 - видеоканал;6 - video channel;

7 - транспортное средство.7 - vehicle.

Полезная модель оборудована спутниковой навигационной системой (СНС), связанной с компьютером. Видеоканал включает в свой состав видеокамеру, устройство оцифровки видеосигнала, устанавливаемое в свободный слот компьютера, и программное обеспечение, обеспечивающее управление видеокамерой и сохранение видеокадров, синхронизированных с выполняемыми измерениями гамма-излучения, в базе данных.The utility model is equipped with a satellite navigation system (SNA) associated with a computer. The video channel includes a video camera, a device for digitizing a video signal installed in a free slot on a computer, and software that controls the video camera and stores video frames synchronized with gamma radiation measurements in a database.

8 качестве детекторов для дополнительного несканирующего широкоугольного гамма-детектора предлагаемой полезной модели целесообразно использовать пластиковые счетные гамма-детекторы, аналогичные, например, детекторам типа БДП-Н [4], либо детекторам, используемым в комплексе [3] НПЦ «Аспект». Таковые детекторы отличаются большой площадью (обычно 80×13 см2), и следовательно - большой чувствительностью. Предлагаемая полезная модель работает следующим образом. Вся процедура поиска и локализации разбивается на 2 этапа:8 as detectors for an additional non-scanning wide-angle gamma-detector of the proposed utility model, it is advisable to use plastic countable gamma-detectors, similar, for example, to detectors of the BDP-N type [4], or to the detectors used in the complex [3] of SPC “Aspect”. Such detectors are distinguished by a large area (usually 80 × 13 cm 2 ), and therefore, by high sensitivity. The proposed utility model works as follows. The entire search and localization procedure is divided into 2 stages:

1. Поиск (обнаружение) ИИИ и грубая, предварительная локализация обнаруженного источника без использования сканирующего режима. На данном этапе комплекс при непрерывном движении со скоростью не более 20 км/ч регистрирует гамма-излучение вдоль трассы. При этом используется только несканирующий широкоугольный гамма-детектор. После проезда по некоторому заданному участку трассы выполняется обработка всей зарегистрированной информации в режиме off-line. Важно отметить, что с учетом описанного выше сильного влияния на уровень гамма-фона дорожного покрытия, и придорожных сооружений, на первом этапе поиска для «отфильтровывания» ложных сигналов используются данные от дополнительных информационных каналов, в том числе и от видео-канала, и данные СНС в сочетании с картографической информацией. Результатами анализа полученных данных работы КРК на 1-м этапе являются:1. Search (detection) of III and rough, preliminary localization of the detected source without using the scanning mode. At this stage, the complex, with continuous movement at a speed of not more than 20 km / h, detects gamma radiation along the route. In this case, only a non-scanning wide-angle gamma detector is used. After driving along a given section of the route, all registered information is processed off-line. It is important to note that taking into account the strong influence described above on the gamma background level of the road surface and roadside structures, at the first stage of the search, data from additional information channels, including the video channel, and data are used to “filter out” false signals SNA combined with cartographic information. The results of the analysis of the obtained data of the CRC at the 1st stage are:

a) точки по маршруту обследования, «подозрительные» в плане наличия ИИИ;a) points along the survey route, "suspicious" in terms of the presence of III;

b) оценочное значение расстояния r0 от трассы до предполагаемой точки местонахождения ИИИ, определенное с погрешностью порядка ±50%.b) the estimated value of the distance r 0 from the route to the assumed location of the III, determined with an error of the order of ± 50%.

2. На втором этапе поиска по данным, полученным на 1-м этапе, с помощью сканирующего гамма-детектора выполняется повторное обследование «подозрительных» точек (координаты которых зафиксированы средствами СНС). Положения точек, из которых должно проводиться сканирование, выбираются на трассе до места обнаружения «подозрительной» точки с ИИИ и после нее, причем на расстоянии, не превышающем r0. Достаточно двух точек, из которых определяются направления (углы азимута) на предполагаемый ИИИ. Угловая скорость сканирования ω выбирается сравнительно небольшой (не более 0,5-1 град/с); конкретное значение ω устанавливается тем меньшее, чем меньшая амплитуда сигнала от предполагаемого НИИ выявлена на 1-м этапе измерений. В результате сканирования получают две линии азимута на ИИИ, в точке пересечения которых расчетным путем (по данным СНС) определяется положение ИИИ. Далее перемещаются к следующей «подозрительной» точке и выполняют измерения, аналогичные описанным.2. At the second stage of the search according to the data obtained at the 1st stage, with the help of a scanning gamma-ray detector, a repeated examination of “suspicious” points (the coordinates of which are recorded by means of the SNA) is performed. The positions of the points from which the scan should be carried out are selected on the track to the place of detection of the "suspicious" point with the III and after it, and at a distance not exceeding r 0 . Two points are enough, from which the directions (azimuth angles) to the proposed III are determined. The angular scanning speed ω is selected relatively small (not more than 0.5-1 deg / s); the specific value of ω is set the smaller, the smaller the amplitude of the signal from the proposed research institute is revealed at the 1st measurement stage. As a result of scanning, two azimuth lines are obtained at the III, at the intersection of which the position of the III is determined by calculation (according to the SNA). Then they move to the next "suspicious" point and perform measurements similar to those described.

Использование предлагаемой полезной модели позволяет получить следующие преимущества по сравнению с прототипом [9]:Using the proposed utility model allows to obtain the following advantages compared to the prototype [9]:

- Из описания последовательности поиска с использованием предлагаемой полезной модели видно, что так называемые «мертвые зоны» в принципе отсутствуют, т.е. вероятность пропуска ИИИ сводится к минимуму.- From the description of the search sequence using the proposed utility model, it is seen that the so-called “dead zones" are in principle absent, i.e. the probability of missing III is minimized.

- Благодаря уменьшению угла поля зрения СкГД до значения порядка ≤30° (приложение 2) использование предлагаемой полезной модели позволяет существенно снизить погрешность локализации обнаруженного ИИИ по сравнению с прототипом [9].- Due to the reduction of the angle of view of the SQGD to a value of the order of ≤30 ° (Appendix 2), the use of the proposed utility model can significantly reduce the localization error of the detected IRS compared to the prototype [9].

- Из описанной последовательности работы предлагаемой полезной модели становится очевидным, что сканирование достаточно осуществлять по только борту наблюдения, т.е. диапазон углов поворота по азимуту - не более 180°. Следовательно, отпадает необходимость устанавливать СкГД на крыше транспортного средства для вращения в угле 2 я; Таковое техническое решение приводит к существенному упрощению конструкции КРК и повышению устойчивости транспортного средства.- From the described sequence of the proposed utility model, it becomes obvious that scanning is sufficient to carry out only on the observation board, i.e. the range of angles of rotation in azimuth is not more than 180 °. Consequently, there is no need to install SQD on the roof of the vehicle for rotation in the angle 2 I; This technical solution leads to a significant simplification of the design of the AAC and increase the stability of the vehicle.

Дополнительное преимущество предлагаемого технического решения, приводящее к упрощению конструкции СкГД, обусловлено тем, что в предлагаемой модели отпадает проблема обеспечения электрической связи вращающихся вокруг своей оси детекторов СкГД с блоком связи и компьютером.An additional advantage of the proposed technical solution, leading to a simplification of the design of the SCGD, is due to the fact that in the proposed model there is no longer the problem of providing electrical communication between the SCGD detectors rotating around their axis with the communication unit and a computer.

Предлагаемые технические решения проверены на макетном образце мобильного КРК.The proposed technical solutions are tested on a prototype mobile CRC.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. http://www.mchs.gov.ru/mchs/activities/index.php?ID=4004&lang=eng&print=Y1. http://www.mchs.gov.ru/mchs/activities/index.php?ID=4004&lang=eng&print=Y

2. Материалы XI-го Международного совещания «Проблемы прикладной спектрометрии и радиометрии - 2009 (ППСР-2009)». http://www.ekosf.ru2. Materials of the XI-th International meeting "Problems of Applied Spectrometry and Radiometry - 2009 (PPSR-2009)." http://www.ekosf.ru

3. Дубна, НПЦ «Аспект». http://www.aspect.dubna.ru/new/page.php?page=4113. Dubna, SPC “Aspect”. http://www.aspect.dubna.ru/new/page.php?page=411

4. Мобильный комплекс радиационного контроля. //А.В.Кружалов, В.Л.Петров, А.С.Шеин, В.С.Андреев, Л.В.Викторов, А.Л.Крымов, Г.А.Кунцевич, Шульгин Б.В. Тезисы доклада на ХI-м Международном совещании «Проблемы прикладной спектрометрии и радиометрии-2009 (ППСР-2009)», 20-25 сент. 2009, стр 23.4. Mobile radiation monitoring complex. // A.V. Kruzhalov, V.L. Petrov, A.S. Shein, V.S. Andreev, L.V. Viktorov, A.L. Krymov, G.A. Kuntsevich, Shulgin B.V. Abstracts of the report at the XI-th International Meeting "Problems of Applied Spectrometry and Radiometry-2009 (PPSR-2009)", September 20-25. 2009, p. 23.

5. Андреев B.C., Благовещенский М.Н., Викторов Л.В., Ивановских К.В., Кружалов А.В., Крымов А.Л., Кудашов Д.И., Кунцевич Г.А., Петров В.Л., Пустоваров В.А., Райков Д.В., Сафин Ю.Р., Соколкин В.В., Шеин А.С., Шульгин Б.В. Разработка комплексов специального радиационного контроля для детектирования излучений радиоактивных и делящихся материалов // Вестник ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, Вып.5 (76), Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005, С.108-118.5. Andreev BC, Blagoveshchensky M.N., Viktorov L.V., Ivanovskikh K.V., Kruzhalov A.V., Krymov A.L., Kudashov D.I., Kuntsevich G.A., Petrov V. L., Pustovarov V.A., Raikov D.V., Safin Yu.R., Sokolkin V.V., Shein A.S., Shulgin B.V. Development of special radiation monitoring complexes for detecting radiation from radioactive and fissile materials // Vestnik GOU VPO UGTU-UPI, Issue 5 (76), Yekaterinburg: GOU VPO UGTU-UPI, 2005, P.108-118.

6. Способ обнаружения слабых потоков ионизирующих излучений / Л.В.Викторов, А.В.Кружалов, А.С.Шеин, Б.В.Шульгин и др. Пат. 2140660 РФ. Заявл. 10.02.1998; опубл. 27.10.1999. Бюл. №30.6. A method for detecting weak flows of ionizing radiation / L.V. Viktorov, A.V. Kruzhalov, A.S. Shein, B.V. Shulgin and others Pat. 2140660 RF. Claim 02/10/1998; publ. 10/27/1999. Bull. No. 30.

7. Способ поиска и обнаружения источников ионизирующих излучений / Л.В.Викторов, К.В.Ивановских, Ю.Г.Лазарев, В.Л.Петров, А.С.Шеин, Б.В.Шульгин // Патент РФ №2242024. Б.и., 10.12.2004, №34.7. A method for searching and detecting sources of ionizing radiation / L.V. Viktorov, K.V. Ivanovskikh, Yu.G. Lazarev, V.L. Petrov, A.S. Shein, B.V. Shulgin // RF Patent No. 2242024. B.I., December 10, 2004, No. 34.

8. Андреев B.C., Викторов Л.В., Петров В.Л., Шеин А.С.Статистические характеристики флуктуации гамма- и нейтронного фона. // Тезисы докладов VI Международного совещания «Проблемы прикладной спектроскопии и радиометрии. Москва. ВНИИФТРИ. 2002 г. С.32.8. Andreev B.C., Viktorov L.V., Petrov V.L., Shein A.S. Statistical characteristics of fluctuations of gamma and neutron backgrounds. // Abstracts of the VI International meeting “Problems of applied spectroscopy and radiometry. Moscow. VNIIFTRI. 2002, S. 32.

9. С.К.Васильев. Доклад «Высокочувствительное сканирующее устройство для обнаружения и локализации источников гамма-излучения» // ППСР-2009. Сайт: http://www.ekosf.ru9. S.K. Vasiliev. Report "Highly sensitive scanning device for the detection and localization of gamma radiation sources" // PPSR-2009. Website: http://www.ekosf.ru

Claims (1)

Мобильный комплекс радиационного контроля, содержащий транспортное средство, сканирующий гамма-детектор, промышленный компьютер, связанный со спутниковой навигационной системой, и электронный блок связи компьютера с периферийным оборудованием, отличающийся тем, что в состав комплекса дополнительно введен несканирующий широкоугольный гамма-детектор, связанный через блок связи с компьютером, а также видеоканал, содержащий видеокамеру и устройство оцифровки видеоизображения, причем сканирующий гамма-детектор выполнен с углом поля зрения ≤30° и с диапазоном углов сканирования не более 180°.
Figure 00000001
A mobile radiation monitoring complex containing a vehicle, a scanning gamma-ray detector, an industrial computer connected to a satellite navigation system, and an electronic computer communication unit with peripheral equipment, characterized in that the complex includes an additional non-scanning wide-angle gamma-ray detector connected via a block communication with a computer, as well as a video channel containing a video camera and a device for digitizing video images, moreover, a scanning gamma detector is made with a field angle of sp Nia ≤30 ° and scan angles with a range of not more than 180 °.
Figure 00000001
RU2010108797/28U 2010-03-09 2010-03-09 MOBILE RADIATION CONTROL COMPLEX RU98823U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010108797/28U RU98823U1 (en) 2010-03-09 2010-03-09 MOBILE RADIATION CONTROL COMPLEX

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010108797/28U RU98823U1 (en) 2010-03-09 2010-03-09 MOBILE RADIATION CONTROL COMPLEX

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU98823U1 true RU98823U1 (en) 2010-10-27

Family

ID=44042573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010108797/28U RU98823U1 (en) 2010-03-09 2010-03-09 MOBILE RADIATION CONTROL COMPLEX

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU98823U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2498348C1 (en) * 2012-04-19 2013-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") Radiation-hygienic control method of coal quality
CN104122574A (en) * 2014-07-31 2014-10-29 公安部第三研究所 Detection system and detection method for radioactive substance detector
RU2562142C1 (en) * 2014-03-11 2015-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Гамма" Method to search, detect and confine sources of ionising radiation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2498348C1 (en) * 2012-04-19 2013-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") Radiation-hygienic control method of coal quality
RU2562142C1 (en) * 2014-03-11 2015-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Гамма" Method to search, detect and confine sources of ionising radiation
CN104122574A (en) * 2014-07-31 2014-10-29 公安部第三研究所 Detection system and detection method for radioactive substance detector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Guido et al. Using smartphones as a tool to capture road traffic attributes
ES2729282T3 (en) Vehicle identification
US10386258B1 (en) Systems and methods for detecting changes in emission rates of gas leaks in ensembles
CN104569972B (en) Plant root system three-dimensional configuration nondestructive testing method
CN107132846A (en) γ radiation detection methods under strange indoor scene
JP6465421B1 (en) Structural deformation detector
CN105092023B (en) Based on the anchor pole vibration signal antidote of white noise statistical nature
RU98823U1 (en) MOBILE RADIATION CONTROL COMPLEX
CN104202818B (en) A kind of floor recognition methods distance weighted based on building open edge
CN105005081A (en) Dynamic tomography system and method for fully mechanized face near field coal rock under exploiting excitation of coal machine
Chun et al. Iterative application of generative adversarial networks for improved buried pipe detection from images obtained by ground‐penetrating radar
CN116931101A (en) Method and device for detecting underground shallow disease body, electronic equipment and storage medium
Chou et al. Encoder-camera-ground penetrating radar sensor fusion: Bimodal calibration and subsurface mapping
RU2562142C1 (en) Method to search, detect and confine sources of ionising radiation
JP3477116B2 (en) Method and apparatus for detecting partial discharge occurrence position of distribution line
RU2456638C1 (en) Method of searching for and identifying ionising radiation sources
Prapulla et al. Road quality analysis and mapping for faster and safer travel
JP2005114601A (en) Navigation device and present position calculating method
CN103765246B (en) Apparatus and method for non-invasive real-time subsoil inspection
Gabryś et al. GPR surveying method as a tool for geodetic verification of GESUT database of utilities in the light of BSI PAS128
Encarnacion et al. RTKLIB-based GPS localization for multipath mitigation in ITS applications
CN110411430A (en) The survey of forced centering observation pier sets Construction Method of Metro Station
CN109780989A (en) Based on the bridge scouring monitoring system and monitoring method for becoming baseline and magnetic field gradient
ES2913006T3 (en) Method and system to search for water leaks based on measurements of secondary cosmic radiation
KR102205080B1 (en) Method for process of gpr data

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20110310

NF1K Reinstatement of utility model

Effective date: 20120820

MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20140310