水体辐射剂量水平监测系统技术方案

一种使用了盖革计数器的水体辐射剂量水平监测系统，使用工作条件宽松的盖革计数器作为辐射监测模块，包括近海辐射水平监测部分、地表水辐射水平监测部分、家用饮水辐射水平监测部分、云端系统、本地客户端。本系统可实时查看海水、地表水及家用水辐射剂量水平。客户端审查入口可查看、获取数据，并以数据流形式同步到海水、地表水水质自动监测实时数据发布系统中。客户端用户可实时查看所属自己设备的辐射剂量监测水平数值，及海水、地表水水质自动监测实时数据发布系统。监测实时数据发布系统。监测实时数据发布系统。

【技术实现步骤摘要】
水体辐射剂量水平监测系统


[0001]本专利技术涉及辐射测量领域，特别是涉及盖革计数器。

技术介绍

[0002]人们不断地从外部和内部暴露于自然来源的电离辐射，如宇宙射线和地面放射性，以及人为来源，如武器沉降物和核工业的授权排放和意外泄漏。内照射辐射的主要途径是吸入和摄取食物和水。平均而言，由于摄入天然产生的放射性核素，如238U、232Th及其子代产物和饮食中的40K，人们通常接受的估计剂量通常为0.3mSv/年。饮用水对这一剂量的贡献约为0.01mSv。虽然这只是摄入的总剂量的一小部分，但饮用水需要监测，因为由于水源的地下地质情况，水中的放射性含量可能会有很大的变化。饮用水中较高的放射性浓度可导致对总摄入剂量的较高贡献。世界卫生组织(WHO)发布了饮用水质量准则。如果饮用水的放射性剂量低于世卫组织建议的指导水平0.1mSv/年，从放射学角度来看，认为饮用水的辐射剂量水平是安全的。
[0003][0004]137Cs、134Cs是铯的两种同位素，主要来源于原子弹、氢弹等核武器试验、核武器制造过程中所产生的放射性废液、核反应堆的放射性废物和核燃料后处理厂的放射性废液。黄土对134Cs具有很强的吸附性能，是浅地层低水平放射性废物处置的天然屏障。而137Cs会释放γ及β射线，放射性较强，其有两种衰变途径：一种是由137Cs释放最大能量为0.512MeV的β射线，衰变为137Bam，137Bam再释放0.6617MeV的γ射线，回到基态137Ba，这种是主要衰变途径，占比94.6%；另一种是由由137Cs释放最大能量为1.174MeVβ射线，直接衰变为137Ba，占比5.4%。137Cs半衰期长达三十年，如果人食入或吸入了137Cs，摄入剂量小于 0.25Gy 尚属于安全范围，若摄入剂量超过 6Gy的137Cs，将会致死。
[0005]事故产生的放射性核素（以137Cs为主）将随洋流漂遍全球，再由海洋蒸发降雨至内陆地区，在污染行为发生后，由于放射性铯在土壤中的迁移以垂直迁移为主，放射性污染在土壤将持续存在7年。土壤有机质丰度高、土壤表层细颗粒少是导致放射性铯垂直迁移的主要因素。当土壤中的137Cs随时间推移而减少时，沉积物中的137Cs则随时间推移而增加。且可能随着粘附在土壤颗粒上的污染物种类的移动和雨水冲刷入河流，河流运输污染物质继续扩大污染，甚至通过渗入行为污染地下水资源。
[0006]目前国家已设置辐射环境自动监测站空气吸收剂量率在线连续监测空气吸收剂量率、空气(水蒸汽)和降水中氚、气态放射性碘同位素、气溶胶中天然放射性核素活度浓度，海水监测站、地表水监测站、城市集中式饮用水水源地水监测站监测总然放射性核素活度浓度及总α/β值。但目前没有对家用水辐射剂量水平监测设备或系统，且海水及地表水水质监测实时数据发布系统中并未体现辐射水平及放射性核素浓度，只在年度报告中才能查得。

技术实现思路

[0007]为克服上述情况的不足，本专利技术提出一种水体辐射剂量水平监测系统，包括近海辐射水平监测部分、地表水辐射水平监测部分、家用饮水辐射水平监测部分、云端系统、本地客户端。由于盖革计数器的能量响应范围覆盖137Cs的衰变射线能量，且工作条件宽松，故系统采用盖革计数器作为辐射剂量监测模块。本系统可实时查看海水、地表水及家用水辐射剂量水平。
[0008]近海辐射水平监测部分整体外壳由耐海水腐蚀材料制成，由锚链配锚固定于近海海平面上，上部附带太阳能电池板，连接至内部蓄电池中，蓄电池驱动盖革计数器，场效应管放置于海水中，采集辐射数据，并通过自带信号发送设备发送辐射数据至云端，且数据自带地理位置信息，电路部分做密封防水处理。
[0009]地表水辐射水平监测部分由锚链配锚固定于河流湖泊水流平静处，上部附带太阳能电池板，连接至内部蓄电池中，蓄电池驱动盖革计数器，场效应管放置于地表水中，采集辐射数据，并通过自带信号发送设备发送辐射数据至云端，且数据自带地理位置信息，电路部分做密封防水处理。
[0010]家用饮水辐射水平监测部分固定于水管管道上，水管一段有特殊开孔，用以插入场效应管，且插入后可完好封闭水管，防止开孔漏水，由家用插座通过变压器提供电压，盖革计数器采集辐射数据后，由发送设备通过WiFi发送至云端，数据包含地理位置信息，电路部分做密封防水处理。
[0011]云端系统收集数据后，将点剂量数据拟合至三维地图上，创造地理
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辐射模型，通过模型分析并预测尚未安置系统的辐射数据，并将结合了辐射数据的地图发送至配套客户端上。
[0012]本地客户端具有三个入口，一个是内部入口，相关工作人员可由此入口查看调试编辑系统数据；一个是审查入口，供审查人员查看系统日志，并以数据流形式同步到海水、地表水水质自动监测实时数据发布系统中；一个是客户入口，客户可通过此入口查看所属自己的辐射剂量数据，及海水、地表水水质自动监测实时数据发布系统。
[0013]所有剂量监测部件均支持快捷拆卸，便于辐射标定时更换及损坏后更换。
附图说明
[0014]图1为近海辐射水平监测部分三维图，1为主天线，2为副天线和太阳能板固定装置，3为太阳能板，4为耐海水腐蚀蓄电池仓，5为耐海水腐蚀底盘，内置密封防水电路，6为盖革计数器的场效应管，7为锚链，8为配重锚。
[0015]图2为近海辐射水平监测部分侧视图，1为主天线，2为副天线和太阳能板固定装置，3为太阳能板，4为底盘，内置密封防水电路，5为盖革计数器的场效应管，6为锚链，7为配重锚。
[0016]图3为近海辐射水平监测部分底视图，1为底盘，2为配重锚，3为可拆卸盖革计数器。
[0017]图4为近海辐射水平监测部分俯视图，1为底盘，2为太阳能板，3为耐海水腐蚀蓄电池仓，4为主天线，5为副天线及太阳能板固定装置。
[0018]图5为地表水辐射水平监测部分三维图，1为副天线及太阳能板固定装置，2为主天
线，3为蓄电池仓，4为太阳能电池板，5为耐腐蚀底盘，6为锚链，7为配重锚。
[0019]图6为地表水辐射水平监测部分侧视图，1为主天线，2为副天线和太阳能板固定装置，3为太阳能板，4为底盘，内置密封防水电路，5为盖革计数器的场效应管，6为锚链，7为配重锚。
[0020]图7为地表水辐射水平监测部分底视图，1为耐腐蚀底盘，2为配重锚，3为可拆卸盖革计数器。
[0021]图8为近海辐射水平监测部分俯视图，1为耐腐蚀底盘，2为太阳能板，3为耐腐蚀蓄电池仓，4为主天线，5为副天线及太阳能板固定装置。
[0022]图9为家用水辐射水平监测部分三维图，1为探测器主体，内置盖革计数器读数系统、WiFi模块、电源管理系统、信息传输、GPS定位系统的集成电路，集成电路做密封防水处理，2为水管固定扣板，可将探测器主体牢固固定于水管管道上，3为盖革计数器场效应管固定密封螺纹，4为场效应管，5为特质水管，上有特殊开孔，6为电源线，7为电源插头。
[0023]图10为家用水辐射水平监测部分正视图，1为探测器主体，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用盖革计数器作为辐射监测模块的水体辐射剂量水平监测系统，包括近海辐射水平监测部分、地表水辐射水平监测部分、家用饮水辐射水平监测部分、云端系统、本地客户端，其特征是：可实时查看海水、地表水及家用水辐射剂量监测水平数值，并以数据流形式同步到海水、地表水水质自动监测实时数据发布系统中。2.根据权利要求1所述的近海辐射水平监测部分，其特征是：使盖革计数器的场效应管放置于海水中，采集辐射数据，并通过自带信号发送设备发送辐射数据至云端，且数据自带地理位置信息。3.根据权利要求1所述的地表水辐射水平监测部分，其特征是：盖革计数器的场效应管放置于地表水中，采集辐射数据，并通过自带信号发送设备发送辐射数据至云端，且数据自带地理位置信息。4.根据权利要求1所述的家用饮水辐射水平监测部分，其特征是：固定于水管管道上，场效应管置于水中，采集辐射数据，并通过WiFi发送辐射数据至云端，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文泰，
申请(专利权)人：李文泰，
类型：发明
国别省市：