区域辐射剂量监测系统的研制

发布时间：2022-10-08 15:32

　　核能作为一种洁净的新型能源被世界各国广泛应用，核能的发展对解决能源危机和环境污染严重等问题具有重要意义。随着核电迅速发展，核安全也成了人们日益关注的问题。核反应堆在运转过程中，必然有放射性物质的产生和排放，超标的放射性物质外泄，会对环境和人身健康造成很大的影响。 根据核反应堆的实际需要，本课题研制的区域辐射剂量监测系统主要采用两台多探头辐射监测仪，监测仪采用软硬件结合的方式实现。监测系统用于日常监测核反应堆重点区域的辐射水平，保证核反应堆运行中的辐射安全，通过实时监测核反应堆重点区域辐射剂量率的变化来判断反应堆的运转状态，监测系统会实时显示各区域剂量率结果，并根据监测结果发出声、光报警，提醒工作人员紧急处理，以免造成核辐射外漏。 监测仪的硬件主要包括两大部分：探头和主控板。探头由G-M计数管、高压电离室和碘化钠闪烁计数管组成的复合探头。主控板以STC单片机为架构，结合了信号处理电路，8253计数电路，控制信号处理电路，存储电路，并行传输电路，RS-232通信电路，备用显示，按键和液晶显示电路等外围电路。监测仪外部接有8路复合探头，可同时监测核反应堆的多个重点区域的辐射情况，... 

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 辐射监测系统的国内外现状
    1.3 研究的主要内容
第2章 辐射剂量监测系统总体方案设计
    2.1 监测系统的需求分析
        2.1.1 系统的总体需求
        2.1.2 系统的功能需求
        2.1.3 主控仪器的功能需求
    2.2 主要技术指标
        2.2.1 剂量仪的主要技术指标
        2.2.2 浓度仪的主要技术指标
    2.3 总体方案设计
        2.3.1 系统的总体结构设计
        2.3.2 主控仪器的设计
    2.4 本章小结
第3章 探测器的基本原理及类型
    3.1 γ射线探测理论
        3.1.1 原子的光电效应
        3.1.2 原子的康普顿效应
        3.1.3 电子对产生
    3.2 辐射探测器的类型
        3.2.1 电离室
        3.2.2 G-M计数管
        3.2.3 碘化钠闪烁计数器
    3.3 本章小结
第4章 系统的硬件设计与实现
    4.1 辐射探测器结构及硬件电路设计
        4.1.1 剂量仪探测器
        4.1.2 浓度仪探测器
            4.1.2.1 碘化钠闪烁探测器硬件电路设计
            4.1.2.2 G-M计数器硬件电路设计
    4.2 主控板
        4.2.1 单片机
            4.2.1.1 STC12C5A60S2 的主要特性
            4.2.1.2 STC12C5A60S2 的封装和引脚
        4.2.2 按键控制及液晶显示电路
            4.2.2.1 液晶显示器
            4.2.2.2 按键的功能
            4.2.2.3 按键电路设计
            4.2.2.4 仪器参数设置
        4.2.3 脉冲计数电路
            4.2.3.1 计数器的工作原理及内部结构
            4.2.3.2 计数电路的设计
        4.2.4 存储电路
        4.2.5 探头控制电路
        4.2.6 报警指示电路
        4.2.7 串行通信电路
        4.2.8 并行传输电路
        4.2.9 DCS信号传输
    4.3 备用显示器
    4.4 本章小结
第5章 系统的软件设计与实现
    5.1 软件总体程序设计
    5.2 主程序设计
    5.3 存储数据程序设计
    5.4 按键控制程序设计
    5.5 计数程序设计
        5.5.1 8253 初始化
        5.5.2 读取 8253 计数值
    5.6 并行传输程序设计
    5.7 液晶显示程序设计
    5.8 备用显示程序设计
    5.9 本章总结
第6章 仪器的测试与运行
    6.1 串口通信测试
    6.2 测量数据准确性测试
    6.3 数据存储测试
    6.4 并行传输测试
    6.5 现场调试
    6.6 本章总结
结论
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]区域辐射剂量监测系统的设计[J]. 陈颖,侯胜利,曾卫华,刘海生.  核电子学与探测技术. 2011(05)
[2]从系统设计分析核电站辐射监测仪表的特点和发展趋势[J]. 徐进财,张迪.  核电子学与探测技术. 2009(05)
[3]高灵敏度γ剂量率监测仪的设计与研制[J]. 石会路,庹先国,奚大顺,唐蓉,穆克亮,杨剑波.  核电子学与探测技术. 2009(02)
[4]放射性源状态监测仪的研制[J]. 张文艺,李长星,陈清业,石丽云.  石油仪器. 2002(02)
[5]双单片机系统中一种简单的并行数据传输模式[J]. 罗冯涛,王渝.  现代电子技术. 2002(03)
[6]G-M计数管的可靠性[J]. 李继源,来永芳,邹本日,张皓.  核电子学与探测技术. 2001(02)
[7]中国核工业三十年辐射环境质量评价[J]. 潘自强,陈竹舟,王志波,谢建伦.  辐射防护. 1989(04)



本文编号：3687966