一种无障碍阵列式放射源快速定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无障碍阵列式放射源快速定位系统，该系统包括探测器阵列：正面7个碘化钠正面探测器阵列、侧面3个碘化钠侧面探测器阵列、碘化钠核素识别探头、一个

【技术实现步骤摘要】
一种无障碍阵列式放射源快速定位系统
本专利技术涉及定位
，具体是一种无障碍阵列式放射源快速定位系统。
技术介绍
传统的通道式行人放射性物质的检测方式是设立通道，对通过行人进行检测。这种检测方式由于离探测器近检出率高，但是通道狭窄检测速度慢，且离工作人员近造成人员通过效率低，且一旦发生辐射对工作人员也有一定的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无障碍阵列式放射源快速定位系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种无障碍阵列式放射源快速定位系统，包括：具有铅屏蔽的碘化钠探测器阵列，在碘化钠晶体侧面包围铅并向前伸出，蒙卡算法算出单个晶体铅屏蔽的辐射响应特征然后经过具体的实验对模型进行修正，根据实验修正的结果对定位系统在各种条件下的辐射进行模拟得出实际的辐射特征数据；正侧面探测器阵列组合，包括正面探测器阵列和侧面探测器阵列，正面探测器阵列用于检测垂直行人方式上的辐射特征，侧面探测器阵列用于检测行人前进方向上的辐射特征，交叉组合确定超标辐射人员的具体位置；检测平面区域的特征编码，把检测4m×4m的平面进行编码，划分成1m×1m的16个特征网格，再按1.8m的高度划分成4个高度，总检测区分成了64个特征网格，对辐射特征进行编码；辐射定位与摄像头联动抓拍模块，检测到辐射特征，根据编码确定辐射位置，将位置信息传递给摄像头抓拍辐射超标人员。作为本专利技术的进一步方案：所述铅屏蔽的厚度为2cm，向前伸出的距离为5cm。作为本专利技术的进一步方案：所述正面探测器阵列为7探头阵列，中心位置探头平行行人方向，侧面探测器阵列为3探头阵列，中间探头垂直行人方向。作为本专利技术的进一步方案：所述检测平面的特殊编码包括64个网格常见放射性核素的编码，高度方向分为4个平面，同一平面分为16个网格，蒙卡模拟出137Cs在不同网格的特征编码并通过实验进行修正，修正后用蒙卡算出常见核素64个网格的特征编码。作为本专利技术的进一步方案：所述辐射定位与摄像头联动抓拍模块将三维定位信息传递给抓拍相机，抓拍相机通过算法在二维平面中定位出辐射超标人员位置并拍照放大。作为本专利技术的进一步方案：所述正面探测器阵列为7个碘化钠探测器阵列，侧面探测器阵列为3个碘化钠探测器阵列。作为本专利技术的进一步方案：碘化钠侧面探测器包括外壳以及安装在外壳内的PMT及前端信号放大电路、圆柱形铅屏蔽层和碘化钠晶体探头，外壳采用铝塑板轻质材料，厚度为4mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）辐射检测区域可达4m×4m的平面，比通道式行人检测区域大几十倍；（2）如果被检测人员辐射正常，无需停留直接通过；（3）如果被检测人员辐射超标，不仅给出报警信息，还给出辐射超标人员的具体位置，通过高速高清摄像头录下整个过程并拍照放大展示给用户。（4）采集信号为200ms，比现有常规行人通道门1秒速度快5倍。附图说明图1为无障碍阵列式放射源快速定位系统示意图图2为蒙卡模拟裸晶体的辐射特征图。图3为铅屏蔽后的辐射特征比较图。图4为单晶体铅屏蔽示意图。图5为安装方位示意图。图中：1-正面探测器阵列；2、高速高清摄像头；3、侧面探测器阵列；4、检测区域；5、PMT及前端信号放大电路；6、圆柱形铅屏蔽层、7-碘化钠晶体探头。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，实施例1：本专利技术实施例中，一种无障碍阵列式放射源快速定位系统，包括：正面7个碘化钠正面探测器阵列1、侧面3个碘化钠侧面探测器阵列3、碘化钠核素识别探头、一个3He中子探测器、辐射信号处理电路板、高速高清摄像头2、设备外罩、上位机软件共八部分。碘化钠探测器为3英寸×3英寸的圆柱形晶体，晶体外部包围铅屏蔽层。铅屏蔽层前出探测器一定距离，根据检测高度与距离确定最终铅屏蔽层前出探测器的距离。铅屏蔽的尺寸均通过蒙特卡罗方法精确计算并用实验进行修正，保证模拟效果与实际场景应用尽可能的接近。通过实验修正好单个晶体模拟模型后，根据产品最终的应用场景建好正7侧3的阵列碘化钠探测器模型。探测器阵列的最终模型，需要蒙卡算法经过多次实验确定。探测器高度均为3m，正面探测器间隔50cm，侧面探测器间隔50cm。探测器向下的倾角和左右的倾角均通过蒙卡算法得出。通过模拟成百上千种模型，最终得出一个最佳模型。碘化钠核素识别探头，与定位阵列碘化钠探头不同。为了提高核素识别效率并不需要加铅屏蔽。位置放于正面探测器阵列中心定位探头的下方，位置靠前一定距离。核素识别算法采用特征峰核素识别法。中子探测器为圆柱形3He气体探测器，为提高对中子的探测效率，在探测器周围包有一定厚度的慢化层。中子探测不确定具体位置，一旦发生中子报警，报警级别为最高级别，检测区域全部显示为红色。辐射信号电路处理板，这部分包括对所有探测器的信号转换与收集。辐射采集信号为200ms，不间断的采集探测器周围的辐射信号并传递给上位机软件用于分析处理。中子探测器由于信号较少，为保证数据的稳定性，采用1s频率的信号采集。高速高清摄像头对检测区域进行实时录像，当有辐射位置信息传递给它时，开启短时高清录像并抓图牌照存储。未报警时，只按常规方式录像按天保存。设备外罩为铝塑板轻质材料，厚度为4mm。铝塑板质量轻能最大程度减少外壳对放射性射线的屏蔽。铝塑板外观平整，将探测器、信号处理电路板完全包围起来，具有较好的美观效果。上位机软件，上位机软件分为用户操作界面和后台数据处理系统。用户操作界面分为剂量率显示界面、检测平面网格示意图、摄像头录像界面。后台数据处理系统包括探测网格区域编码、辐射定位算法、剂量率算法。无障碍阵列式放射源快速定位系统的检测方式为，被检测人员按正常速度通过探测器阵列下方的检测区域4。定位探头采集频率为200ms,最快1s给出辐射超标人员的具体位置并录像、拍照。辐射正常人员无需停留，按正常速度通过。本专利技术是一个集成多个多种辐射探测器的定位系统，其中包括10个定位的3英寸×3英寸的圆柱形碘化钠晶体、1个核素识别碘化钠晶体、1个中子管探测器。附图1为探测器阵列的简化示意图，其中侧面辅助探测器阵列可根据实际场地安装在主探测器的左边或者右边。本专利技术在具体实施中，探测器阵列高度为3m，检测平面为一个4m×4m的无障碍平面。侧面探测器阵列在检测侧面居中位置。在本专利技术的一个实施例中，探测器通过天花板悬吊在离地面高度3m的空中。具体高度可根据实际环境做微调。本专利技术的实施例的范围不受此限制。相反，本专利技术的实施例落入附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无障碍阵列式放射源快速定位系统，其特征在于，包括：/n具有铅屏蔽的碘化钠探测器阵列，在碘化钠晶体侧面包围铅并向前伸出，蒙卡算法算出单个晶体铅屏蔽的辐射响应特征然后经过具体的实验对模型进行修正，根据实验修正的结果对定位系统在各种条件下的辐射进行模拟得出实际的辐射特征数据；/n正侧面探测器阵列组合，包括正面探测器阵列和侧面探测器阵列，正面探测器阵列用于检测垂直行人方式上的辐射特征，侧面探测器阵列用于检测行人前进方向上的辐射特征，交叉组合确定超标辐射人员的具体位置；/n检测平面区域的特征编码，把检测4m×4m的平面进行编码，划分成1m×1m的16个特征网格，再按1.8m的高度划分成4个高度，总检测区分成了64个特征网格，对辐射特征进行编码；/n辐射定位与摄像头联动抓拍模块，检测到辐射特征，根据编码确定辐射位置，将位置信息传递给摄像头抓拍辐射超标人员。/n

【技术特征摘要】
1.一种无障碍阵列式放射源快速定位系统，其特征在于，包括：
具有铅屏蔽的碘化钠探测器阵列，在碘化钠晶体侧面包围铅并向前伸出，蒙卡算法算出单个晶体铅屏蔽的辐射响应特征然后经过具体的实验对模型进行修正，根据实验修正的结果对定位系统在各种条件下的辐射进行模拟得出实际的辐射特征数据；
正侧面探测器阵列组合，包括正面探测器阵列和侧面探测器阵列，正面探测器阵列用于检测垂直行人方式上的辐射特征，侧面探测器阵列用于检测行人前进方向上的辐射特征，交叉组合确定超标辐射人员的具体位置；
检测平面区域的特征编码，把检测4m×4m的平面进行编码，划分成1m×1m的16个特征网格，再按1.8m的高度划分成4个高度，总检测区分成了64个特征网格，对辐射特征进行编码；
辐射定位与摄像头联动抓拍模块，检测到辐射特征，根据编码确定辐射位置，将位置信息传递给摄像头抓拍辐射超标人员。


2.根据权利要求1所述的一种无障碍阵列式放射源快速定位系统，其特征在于，所述铅屏蔽的厚度为2cm，向前伸出的距离为5cm。


3.根据权利要求2所述的一种无障碍阵列式放射源快速定位系统，其特征在于，所述正面探测...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志勇，刘思平，杨奎，廉小龙，李晨，
申请(专利权)人：上海仁机仪器仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31