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(zhì)，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(gòu)成遠程實時檢測信息系統(tǒng)平臺。該系統(tǒng)可應(yīng)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(zhì)。
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(cè)，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(nèi)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(nèi)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(nèi)部，用于現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集和控制。
室內(nèi)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(cè)，后臺管理計算機安裝在附近的值班室內(nèi)。探測器機箱與值班室之間采用地溝穿管（或架空）布設(shè)電纜，所有的管理及設(shè)備操作可在室內(nèi)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(gòu)框圖如下圖所示：

本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，在技術(shù)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(diào)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(zhì)）。
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(zhì)（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(zhì)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(zhì)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(diào)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?qū)崟r監(jiān)測并發(fā)現(xiàn)可能存在的目標輻射源（放射性物質(zhì)）。
（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(cè)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(shè)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(shè)定報警。一般使用的要求是控制車速在8km/h，本產(chǎn)品可設(shè)置車速為20km/h。
（5）可以確定測出的放射物在車內(nèi)的相對位置，確定可疑放射性物質(zhì)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(guān)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(chǎn)生的放射源。這些放射性元素及其它自然形成的輻射構(gòu)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(jīng)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(diào)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(fù)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(zhì)。
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(yīng)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(zhì)（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(yīng)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(yīng)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(chǎn)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(dǎo)致報警的原因一般是行人在檢測通道內(nèi)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(nèi)來回走動。此外，環(huán)境本底的突然變化也可能導(dǎo)致系統(tǒng)本底超限報警，請不要讓攜帶放射性物質(zhì)的人員或能發(fā)射強電磁輻射的設(shè)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(fù)多次，系統(tǒng)不再報警。這種情況下導(dǎo)致報警的原因一般是車輛中含有微量的天然放射性物質(zhì)。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(zhì)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(guān)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(guān)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(dǎo)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(fù)出現(xiàn)誤報警，導(dǎo)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(shù)服務(wù)人員進行排除。

5 系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)與環(huán)境條件

5.1 技術(shù)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(nèi)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(zhì)與特殊核材料監(jiān)測系統(tǒng)》及《IAEA Nuclear Security Series 》技術(shù)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(diào)， 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(shè)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(shè)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	?？低?br>DS-2CD4012FWD	1
5	網(wǎng)絡(luò)及布線		若干

3. 后臺中心管理子系統(tǒng)
（1）硬件設(shè)備部分

序號	設(shè)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