BG3500-230E型通道式車輛放射性自動監(jiān)測系統(tǒng)是一套配置大體積高靈敏度伽瑪射線探測器的放射性自動監(jiān)測系統(tǒng)，可對通過檢測通道的車輛進行在線實時檢測，發(fā)現(xiàn)其中微量放射性源物質，輸出報警信息，并完成對檢測數(shù)據(jù)的儲存。同時，系統(tǒng)還能夠與上級管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，構成遠程實時檢測信息系統(tǒng)平臺。該系統(tǒng)可應用于多種場所進出口或通道，如國土邊境及口岸等，檢測車輛和集裝箱中是否夾帶放射性物質。
BG3500-230E系列監(jiān)測系統(tǒng)配備2個探測器組件（單個探測器晶體有效體積為30L）。監(jiān)測系統(tǒng)一般安裝在車輛通道兩側，當車輛通過入口時對其進行檢測。系統(tǒng)室外的單元由現(xiàn)場檢測部分和控制部分組成，現(xiàn)場檢測部分主要包括晶體探測器機箱（內含塑料晶體、檢測電路）、紅外車輛探測器、聲光報警器和安裝支架等組成，如下圖所示。

                 BG3500-230E型放射性監(jiān)測系統(tǒng)探測器外觀圖（2組探測器）

控制部分包括控制機箱（內含數(shù)據(jù)處理計算機、接口電路板和電源等）等，位于主探測器機箱內部，用于現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集和控制。
室內單元包括臺管理計算機控制機箱如下圖所示。

                               控制機箱

本放射性監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)場檢測部分（主要是探測器機箱）安裝車輛通道兩側，后臺管理計算機安裝在附近的值班室內。探測器機箱與值班室之間采用地溝穿管（或架空）布設電纜，所有的管理及設備操作可在室內完成。
系統(tǒng)工作時伽瑪探測器的探測間隔為100ms，數(shù)據(jù)顯示的更新周期為1s。出現(xiàn)系統(tǒng)故障或超速、輻射報警時，不同的聲光報警器響起。所有的警報信息或車輛通行信息都按時間順序存儲。記錄信息包括：車輛的編號（車牌）、進入探測通道的時間、離開探測通道的時間、車長、車速、通行本底數(shù)據(jù)、狀態(tài)、輻射閾值、報警級別、放射源距離車頭的位置等。
系統(tǒng)原理架構框圖如下圖所示：

本系統(tǒng)采用模塊化設計，在技術上具有以下特色：
（1）通過連續(xù)探測環(huán)境本底輻射波動并自動調整參考點，開發(fā)出的輻射本底判別算法，解決了環(huán)境輻射本底波動對探測系統(tǒng)靈敏度的影響問題。系統(tǒng)能夠在不影響正常同行的情況下，實時監(jiān)測并發(fā)現(xiàn)可能混雜在車輛及貨物中的放射源（或放射性物質）。
射線檢測系統(tǒng)探測目標放射源的難度點在于研究自然本底γ輻射的來源、組成以及強度變化。γ輻射在自然界中普遍存在，其輻射水平（輻射強度）隨時變化：一是宇宙輻射，在高度、緯度不同的地方其輻射強度不同；二是土壤地層中的放射性物質（地面輻射），它會自動衰變；三是同一地點由于天氣狀況不同而引起輻射水平輕微變化。同時現(xiàn)場環(huán)境還受可能被受到放射性物質污染，引起本底輻射強度大小的變化。射線檢測系統(tǒng)要把目標放射源物質發(fā)出的微弱射線從自然發(fā)生的本底輻射射線中區(qū)分開來，消除本底輻射變化引起的干擾是最主要的困難。本系統(tǒng)通過連續(xù)探測本底輻射和自動調整參考點，用的輻射探測算法解決了這個問題。該系統(tǒng)有效地自動標定和自動校準，能夠實時監(jiān)測并發(fā)現(xiàn)可能存在的目標輻射源（放射性物質）。
（2） 系統(tǒng)除采用大型閃爍晶體探測器（1200×500×84/50mm，有效體積30升）2組，總體積60升。探測器安裝位置為每側2組。采用該配置方案除了可有效覆蓋至少5米（寬）×4.5米（高）的監(jiān)測區(qū)域外，通行車速可以達12公里/小時，大大提高了檢測工作效率。
（3）每組探測器晶體配備雙光電倍增管聯(lián)合處理信號，可大大降低干擾，提高探測效率30％。
（4）系統(tǒng)采用紅外裝置來實時測量車速。載貨車輛的速度對于檢測靈敏度有直接影響，車速過快接收的信號密度會明顯下降。因此在現(xiàn)場設計中，不光對車速要有明確的規(guī)定，同時要在系統(tǒng)上增加車速檢測及設定報警。一般使用的要求是控制車速在8km/h，本產品可設置車速為20km/h。
（5）可以確定測出的放射物在車內的相對位置，確定可疑放射性物質在車廂中的前后尺寸，便于進一步查找可疑放射物。
（6）系統(tǒng)中管理計算機軟件采用全中文操作，界面友好，根據(jù)檢測現(xiàn)場工人的實際操作流程，提供方便、便捷、周全的操作方式?；竟芾斫缑嫒缦聢D。

 

3 輻射監(jiān)測相關問題

無論放射性是天然的還是人工造成的，都會對工廠形成潛在危害，且會造成巨大損失。對于鋼廠，可能造成到數(shù)百萬美元的損失、以及對工人的傷害。對于廢鋼提供者來說，用戶拒絕接收貨物的損失及對操作工人的傷害問題都不容忽視。
輻射是原子衰變過程中發(fā)出的一種能量。很多放射性元素在地表都會有少量存在，例如鐳，鈾及其它自然產生的放射源。這些放射性元素及其它自然形成的輻射構成了本底輻射。這些本底輻射量較低但一直存在，我們每天都暴露在本底輻射中但不會傷害健康。
然而，我們所要監(jiān)測的不是貨物本身的輻射，而是監(jiān)測貨物中超出標準的輻射量，因此，在監(jiān)測的過程中還要考慮到諸多其它因素，包括：
1. 本底輻射數(shù)據(jù)不是恒定的，它會隨著宇宙變動、天氣及其它影響而變化。
2. 離放射源越遠越難以監(jiān)測。例如在一英尺距離上，固定尺寸放射源的放射量是一定的，如果距離到兩英尺，其放射量的監(jiān)測讀數(shù)將變?yōu)樵瓉淼?/4。
3. 探測器對放射源監(jiān)測時間越長讀數(shù)越準確。因此，車輛通過的車速越慢，越容易發(fā)現(xiàn)潛在的放射源。
4. 貨物的數(shù)量及密度對探頭的監(jiān)測能力有很大影響。在放射源與探測器之間貨物數(shù)量越多，探測器對放射源的監(jiān)測難度越大。在放射源與探測器之間貨物密度越大，探測器對放射源的監(jiān)測難度越大。
5. 探測器越大探測靈敏度越高。
考慮到以上所有因素，本系統(tǒng)已經對探測器機箱等部位采取了有效的屏蔽措施，可限度地減少環(huán)境輻射對探測器的影響。此外，針對環(huán)境本底不斷變化的因素，系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理軟件上采取了對監(jiān)測本底數(shù)據(jù)的連續(xù)計算和動態(tài)更新，及時調整報警閾值，使其在避免誤報警的前提下，盡量接近本底值。
 

4 報警處置流程

系統(tǒng)發(fā)出的報警可分為以下幾種類型：
u 黃燈閃爍，同時報警聲響起：車輛超速報警、本底異?；蛳到y(tǒng)故障；
u 紅燈閃爍，同時報警聲響起：伽瑪輻射報警；
 
當車輛通過監(jiān)測系統(tǒng)，并發(fā)生伽瑪輻射報警時，建議采取以下處置流程：
1．按動的清除按鈕將報警復位，并指示車輛再次通過監(jiān)測系統(tǒng)。若三次通過均發(fā)生相同類型的報警，即可判斷車輛中存在放射性物質。
2．使用便攜式輻射檢測儀器，緩慢繞著貨物車輛進行檢測，盡量將輻射監(jiān)測器靠近貨箱。找出放射源大致位置。如果檢測儀器允許，可以測得確切的輻射劑量數(shù)據(jù)或判斷放射源的種類。
3．若檢測儀器顯示為高劑量讀數(shù)，應立刻報告當?shù)剌椛浒踩芾聿块T并尋求專家處理。若檢測儀器顯示為低劑量讀數(shù)，并排除放射源發(fā)自密封的人造放射源，則一般可判斷為天然放射性物質（NORM）的影響。如果儀器檢測發(fā)現(xiàn)是其他科研源或者非法核材料，應扣留并報送輻射安全部門處理。

當儀器檢測發(fā)現(xiàn)在1米遠處劑量率大于100uGy/h或更高時，應停止工作并交給輻射安全部門處理。同時采取隔離措施，嚴禁其它人靠近裝載車輛。

 
       備注：當本處置流程與當?shù)剌椛浒踩芾聿块T的規(guī)定不一致時，請以管理部門的規(guī)定為準。

 
推薦的報警處置流程見下圖：
 

4 誤報警及排除方法

4.1 誤報警

在個別情況下，系統(tǒng)可能產生誤報警。
誤報警分為兩種情況，一是沒有車輛通過，系統(tǒng)發(fā)出聲光報警。這種情況下導致報警的原因一般是行人在檢測通道內來回走動，觸發(fā)了紅外檢測裝置，系統(tǒng)誤判為超速報警。因此，系統(tǒng)工作時禁止人員在檢測通道內來回走動。此外，環(huán)境本底的突然變化也可能導致系統(tǒng)本底超限報警，請不要讓攜帶放射性物質的人員或能發(fā)射強電磁輻射的設備靠近本檢測裝置。
二是車輛正常通過檢測通道，系統(tǒng)發(fā)出輻射報警。讓車輛再次通過檢測通道，并重復多次，系統(tǒng)不再報警。這種情況下導致報警的原因一般是車輛中含有微量的天然放射性物質。只要后續(xù)2～3次檢測不再出現(xiàn)報警就可以認為車輛是安全的。
此外，車上成員（司機和乘客）身體可能是攜帶放射性物質的載體。若多次檢測均發(fā)生輻射報警，可以讓所有乘客下車，并更換司機駕駛車輛再次進行檢測。

4.2 市電中斷

       系統(tǒng)接通220V電源并正常工作后，綠色指示燈會點亮。在220V電源中斷后，本系統(tǒng)探測部分裝備有蓄電池，可保證系統(tǒng)探測部分正常工作3～4個小時，此時系統(tǒng)仍然可以對車輛進行檢測。后臺管理計算機由于功率較大，配備的UPS不間斷電源只能維持計算機工作20～30分鐘。因此請在220V電源中斷后及時關閉后臺管理計算機，以免造成系統(tǒng)損壞。后臺管理計算機關閉后，車輛通行及檢測的數(shù)據(jù)將不能保存。
       由于蓄電池容量有限，220V電源中斷后系統(tǒng)請勿連續(xù)工作超過4小時，否則將導致蓄電池性損壞。

4.3 系統(tǒng)故障

       若出現(xiàn)某一組探測器計數(shù)異常偏高或偏低，或者反復出現(xiàn)誤報警，導致系統(tǒng)不能正常工作時，可判斷為系統(tǒng)故障。請及時聯(lián)系我公司技術服務人員進行排除。

5 系統(tǒng)技術參數(shù)與環(huán)境條件

5.1 技術參數(shù)

1.   探測器：2組塑料閃爍體 + 雙低噪聲光電倍增管，單個晶體靈敏體積≥30升，總體積為60升。
2.      配3～8mm鉛屏（5個面）蔽本底對測量的干擾，每個探測器重約200kg（探測器+外殼）；
3.     探測γ和x射線，能量范圍25keV～3MeV；
4.     靈敏度：在本底水平為0.2μSv/h下，增加0.1μSv/h，1秒內發(fā)出輻射報警；
5.     探測概率：≥99.9%（置信度95%）；
6.                                                  誤報率：≤0.1%； 
7.     符合國家標準GBT24246-2009《放射性物質與特殊核材料監(jiān)測系統(tǒng)》及《IAEA Nuclear Security Series 》技術要求；
8.     監(jiān)測區(qū)域范圍：高度0.1 m～4.5m；寬度：5m；
9.     報警提示：聲音和燈光報警（可區(qū)分輻射和超速報警），報警閾值可調， 可連接遠程后臺管理計算機，配備專用后臺管理軟件；
10.    后備電池：鉛酸電池，斷電后工作4小時（不包括后臺計算機系統(tǒng)）；
11.    后臺管理計算機系統(tǒng)可記錄通行、報警數(shù)據(jù)，抓拍圖像、自動打印報告， 可與上級環(huán)保部門的環(huán)境在線監(jiān)控平臺*兼容并聯(lián)網(wǎng)，配車牌號自動識別（可選）。
12.           具備實現(xiàn)短信報警功能。(可選)

5.2 使用環(huán)境條件

1.            工作環(huán)境：溫度（-30℃～+50℃），濕度：小于95%（無凝露）
2.            主供電電壓范圍110-240VAC，單相50-60Hz（小于1A）；
3.            安裝類別II（過電壓等級遵循IEC1010-1規(guī)定）
4.            防護等級：IP65。
 
 
 
 
 
 

6 系統(tǒng)配置清單

1. 探測器子系統(tǒng)

序號	設備（組件）名稱	規(guī)格（型號）	臺（套）
1	探測器組件（單個晶體體積30L）	230E-1	2
2	探測器底座及支架	定制	2

2. 現(xiàn)場控制子系統(tǒng)

序號	設備（組件）名稱	規(guī)格（型號）	臺（套）
1	現(xiàn)場控制器主機板（含接口電路、電源等）	230-2	1
2	車速檢測裝置(4組)	QS30	1
3	聲光報警裝置	230-5	1
4	攝像頭	海康威視 DS-2CD4012FWD	1
5	網(wǎng)絡及布線		若干

3. 后臺中心管理子系統(tǒng)
（1）硬件設備部分

序號	設備（組件）名稱	規(guī)格（型號）	臺（套）
1	控制室計算機	Lenovo CPU:I3 硬盤：1TGB       顯示屏：22英寸	1

（2） 軟件部分

序號	軟件名稱	規(guī)格（型號）	臺（套）
1	通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng)管理軟件	V2.0	1
2	通道式放射性監(jiān)測系統(tǒng)后臺管理軟件	V2.0	1