JL35-铀-235 工件表面铀-235 辐射(α /ｒ)污染计数检测装置

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1、概述
1.1、简介
根据辐射防护三原则与有毒有害污染物标准的相关要求，考虑核辐射与有害污染可能引发的重大危害，根据要求建设一套表面辐射污染检测装置，与此同时必须选配一系列辐射防护应急监测仪器与实验分析设备。
一、铀-235  α辐射表面污染检测装置与ｒ辐射检测装置
由于U-235污染主要是产生α衰变，同时产生ｒ辐射，拟通过工件α辐射污染计数检测装置监视和视频位置监控，完成对工件的放射性实时传动监控及表面辐射污染计数和伽玛辐射剂量率检测功能。
本系统以计算机作为上位机，通过由双绞线连接的RS-485通讯网络，来实时采集安装在现场的4台RAM-I 在线辐射监测装置和8个辐射探头(含2个伽码探头，6个α计数探测器)，通过对采集数据的加工处理，以数字和图形曲线的方式向管理人员呈现辐射现场的辐射安全信息。
 1.2、设计的依据
1．中华人民共和国环境保护法(1989)
2．建设项目环境保护管理办法(1986)
3．中华人民共和国放射性污染防治法(2003)
4．中华人民共和国职业病防治法(2001)
5．GB8999-88《电离辐射监测质量评价保证一般规定》
6．HJ/T61-2001《辐射环境监测技术规范》
7．GB12379-90《环境核辐射监测规定》
8．GB/T14583-93《环境地表γ辐射剂量率测定规范》
9．GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(替代GB8703-88辐射防护规定与GB4792-1984
2、系统特点
2.1、监测过程实现全自动远程控制
    该监测过程由工业计算机，智能化仪表和光电执行部件构成，全过程以工业计算机作为控制大脑，只需预先设置好合适的参数就能自动完成监测过程的数据采集、声光报警、高低双阈值报警和视频监视联动等功能。该系统的可靠性指标及自动化程度都接近或超过外同类产品水平。 
 2.2、采用集中式控制系统结构
    与分布控制模式相比具有高的可靠性与并行处理能力，同时具有微机全自动、人工手动二种操作工况，各种工况可以任意切换，并且可以在各工况间传递数据，为用户提供了大的灵活性。    
2.3、安全可靠
    系统采用4台监控主机8个探头(2组)完成对不同位置进行监测，该种设计完全实现了辐射监控的冗余设计，相对单主机多探头的设计明显的提供了辐射测量的准确，也大大提供了系统的可靠性。
2.4、操作简便、实用性强 
如果采用系统控制软件，人机界面十分友好，所有的操作只需在一个控制面板上就可全部完成，简单易用，实用性强。
2.5、技术先上的进性
辐射监测量除全部实现数字远程监测外，在技术手段的选择上，使用 "Microsoft.net解决方案"、"C#"、"三层结构"和"面向对象" 等比较成熟而又有发展前途的技术，保证整套系统在一定时期内的技术。

3、系统结构图

系统的控制核心主要可由两台工业控制计算机组成。一台计算机作为主要控制计算机，它通过带高压隔离的转换器将，四台RAM-I 在线辐射安全报警仪主机进行RS485组网，该计算机作为上位机，以通用的485通讯协议，向四台RAM-I仪主机轮询采集数据,并对相应的数据进行加工处理。
系统的上位机监控软件，除具有数据采集功能外，还具有实时图谱、声、光报警，历史数据查询、统计分析等功能。
第二台计算机用于视频监视，实时监视每个房间的具体情况。
 
4、功能模块
4.1、辐射监测
4.1.1、辐射安全监控
该模块是本软件核心的模块，其功能主要实现对四台RAM-I主机的数据实时采集，将采集到的数据以文本框和图谱的形式显示出来，软件的界面上有对应探头的监测数据，报警灯的状态，报警喇叭的状态，并用颜色的深浅表示辐射剂量率水平，如果想查看某探头一段时间的测量数据，可双击对应探头的文本框，软件中将出现该探头一段时间的实时采集图谱。同时该模块环境阈值与核临界阈值的切换功能。
4.1.2、实时数据采集图谱
该功能模块主要用图谱的形式将采集到的数据显示为一条连续的曲线。该中表达方式具有直观、易懂、表达信息丰富的特点。
该模块在一个图谱中提供一条动态的曲线图，并可显示曲线上的每一个数据节点和节点上数据的大小、日期等信息。同时提供对应探头的报警状态和报警阈值状态等功能。
4.1.3、与视频联动通讯
   当某一探头发生报警时，需要在视频监视中跳出对应的房间视频图像。该功能模块主要通过RS232接口向视频监视发出通讯信号，将相应的房间和探头好发给视频监视主机。
当某一时刻有多个探头同时报警时，本软件只发送一个探头信息，以免，视频信息出现频繁乱跳的现象。

4.2、基础数据管理
4.2.1、检测设备管理
本模块用来设置与上位机程序通讯的RAM-I在线辐射安全报警仪的主机信息和探头信息。
主机信息包括：主机号，主机型号，主机名称等重要信息。
探头信息包括：探头号(污染点)、探头的类型，每个探头的安全阈值和高阈值，采用周期等信息。
通过对以上信息的添加、修改和保存到数据库。以提供给数据采集中使用。
4.2.2、用户管理
本软件需要有用户名和密码后才能启动。本功能模块主要用来添加具有操作权限的用户信息。
重要的的用户信息包括，用户名、密码和名称。
4.2.3、数据库备份
本系统采用的数据库为SQL Server2005 一般情况用户是不知道怎么操作数据库，为了保证系统在发生严重故障时(如系统中病毒等)，检测数据不丢失，因此需要经常备份数据库。
  该模块只有一个操作按钮，操作简单，使得备份数据库等复杂的技术工作可由任何人来操作完成。
4.2.4、数据库还原
当系统出现灾难性事故后，需要重新恢复原来的检测数据，本功能就是用来还原以前备份好的数据库，同样该模块只有一个操作按钮，操作简单。
4.2.5、压缩和修复数据库
SQL Server2005数据库当使用的时间比较长后，将是数据库文件变得特别巨大，有时会使硬盘的容量都不够，另外的数据库也不利于系统的稳定运行，这种情况下必须对数据库文件进行压缩或修复。同样该模块只有一个操作按钮，操作简单。
4.2.6、程序日志
     当软件运行过程中，软件可能会出现一定的错误(行话称之为Bug)，另外RAM-I在线辐射安全报警仪也会出现探头掉线的特殊情况。因此对于系统中不该出现的异常是有必要进行记录的。
    本功能模块主要用来记录以上程序异常，为程序的完善和出错后及时的修正提供重要信息。
4.3、数据查询与分析
4.3.1、当日检测数据查询
本模块用来查询当日监测系统所采集到的全部数据。
4.3.2、历史检测查询
    查看存储在数据库中的历史数据，该模块可按天并以曲线图谱的方式查看历史记录。
开发该模块的目的主要是当辐射现场在某天出现了辐射安全事故，监控系统能提供事故时刻的每个探头的检测数据，为事故原因的处理提供必要的信息。
4.4、系统设置
4.4.1、系统设置
对系统中需要的通讯端口进行设置。
主要设置 检测数据采集用端口号和 视频监视联动用通讯端口号。
4.5、窗口与帮助
4.5.1、窗口排列控制
  本软件的主窗口为多窗口类型，即在一个窗口中可同时存在多个文档窗口。因此在多文档情况下就需要对每个文档进行排列。
  本软件提供文档的 层叠排列、水平平铺排列和垂直平铺排列 三种排列功能。  
4.5.2、帮助
本功能用来提供软件的在线电子使用手册。                          
5、控制程序异常处理
程序异常是指由于程序控制以外而使程序不能正常执行时发生的情况。某些操作(包括对象创建和输入/输出)容易出现错误以外的故障。例如，仪表刻度已经全部完成，而快门因特殊的问题没有关闭等情况。
为了保证刻度过程的安全运行，系统应该能捕获到控制程序运行过程抛出的所有异常，并对各类异常进行相应的安全保护处理后，提交给操作人员进行裁决。
捕获异常的通用格式如下：
  try
  {//需要执行的语句 ; }
   catch(Exception ex)
  { //异常提示语句;}
finally
{//安全处理语句;}

6、运行环境
开发语言：Microsoft.Net  C#
操作系统：Windows XP
  程序运行环境：Microsoft.Net FrameWork 2.0
数据库： Sql Server 2005 数据库
  支持软件：Microsoft Office 2007
  其他软件：瑞星杀毒软件
7、RAM-I 在线辐射检测系统介绍
7.1、在线辐射安全报警仪主机
RAM-I在线辐射检测仪是一种辐射连续监测装置，它采用特殊设计的前置放大电路，具有灵敏度高、操作方便、自动显示、数据存储和超阈报警等特点，能实时给出xγ辐射剂量率，也可作为在线辐射监测系统实现实时监控与超阈安全报警，考虑到现场操作、应急快速响应与维护方便的需要，主机安装在现场实现实时监测，可通过RS485通讯实现总控制室自动监控。
1．辐射α检测装置技术指标：
检测下限≤0.1Bq/cpm(参考计算比值与5μg/m2)置信概率75%。
检测面积：1300mm×80mm。
检测时间：30min以内可设置。
含235U20%的铀源(活性区Φ70mm)2π探测效率≥35%
固有本底计数率≤3cpm(24小时)。
仪器稳定性≤10%(24小时)。
2．伽码辐射检测技术指标：
RAM-I型配套半导体或闪烁体探头
探测器：Φ30×25mm(半导体)。
测量范围： 0. 01μGy/h～350μGy/h  ；
zui大过载剂量率 5000μGy/h
响应时间： 5-40S
测量误差： ≤±15%
能量响应： 40Kev～3Mev
使用环境：温度-10℃～+50℃、
相对湿度(在40℃温度下) ≤98％