港口泄漏辐射剂量计算机监测与预警系统设计
发布时间：2021-12-31 17:24
随着经济的发展与进步,港口安全引起社会公众的广泛关注。港口集装箱透视安检通道系统中的加速器在工作状态下会产生泄漏辐射,将对附近区域人员造成放射性损伤并且对港口周围环境造成污染。因此,为了预防港口泄漏辐射的危害,保障现场人员的安全,设计一种港口泄漏辐射剂量计算机监测预警系统是非常必要的。结合项目需求,本文提出了RS-485总线总线监测仪的自控系统设计方案,进行系统硬件设计和软件设计。硬件设计主要包括设备选型与硬件连接;软件设计主要包括复杂报表处理功能设计、组态监控功能设计以及系统仿真预警功能设计。通过组态王King View软件设计监测预警系统界面,利用串口通讯完成上位机与现场之间的数据传输。论文提出了基于BP神经网络的港口泄漏辐射预警算法,采用DDE通讯方式完成MATLAB与组态王之间预测结果数据的传输,实现了对现场泄漏辐射剂量预警。同时利用Power Builder开发工具完成港口泄漏辐射剂量监测预警系统的复杂报表功能。实际应用表明:本文设计的港口泄漏辐射剂量计算机监测预警系统性能稳定,建立的预测模型也具有较高的准确率,满足项目整体设计要求,具有良好的可靠性和实时性。
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
港口安检区域当车辆从检入室一侧进入，通过道闸进入安检区域，在安检通道停下后进行透视监
第二章港口泄漏辐射剂量监测预警系统相关技术5第二章港口泄漏辐射剂量监测预警系统相关技术2.1工程背景本文研究对象是上海吴淞口岸集装箱安检区域，港口安检区域如图2-1所示。图2-1港口安检区域当车辆从检入室一侧进入，通过道闸进入安检区域，在安检通道停下后进行透视监测，司机下车从司机通道通过安检区域。港口安检区域主要包括检入室、车辆入检室、图像分析室、司机通道、车辆出检口以及检出室。本文以泄漏辐射剂量为监测对象，将监测系统与预警系统结合起来，对港口区域环境内的辐射污染实时监测预警。2.1.1港口泄漏辐射来源港口集装箱透视安检通道系统利用加速器产生高强度具有穿透能力的放射性射线，在不开箱的情况下通过辐射成像技术就可以看到集装箱内的货物，是一种结合计算机、精密机械等技术的大型装备[36-38]。集装箱透视安检通道系统示意如图2-2所示。图2-2集装箱透视安检通道系统示意辐射成像技术是利用辐射源产生的射线来观察物体内部。当射线源发出的射线穿透集装箱时，由于集装箱内部的货物密度不同，安检通道另一侧的探测器吸收的射线程度不同，输出的信号强弱也不同。系统将探测器输出信号转化为数字信号并通过图像处理系统将集装箱内的物品图像显示出来[39-40]。集装箱透视成像如图2-3所示。
西安石油大学硕士学位论文6图2-3集装箱透视成像2.1.2港口泄漏辐射研究港口集装箱透视安检通道系统的射线分为两种，一种是利用加速器产生的X射线成像，另一种是利用放射源产生射线成像。由于第二种安检系统的放射源时刻产生射线，并且在安全防护方面要求更高，同时增加了维护难度，因此港口一般选取第一种加速器安检系统。X射线是波长介于0.01-100埃之间的粒子流，长时间照射X射线会破坏人体的白细胞使得白细胞个数减少，从而降低人体免疫功能。接触X射线时间越久，致病的概率越高。X射线的危害主要与接触时间、照射次数以及累积剂量有关，X射线辐射对身体的伤害主要分为随机效应和确定性效应两种，随机效应指的是产生恶性肿瘤，其中发病率与照射剂量有关，其严重程度与照射剂量无关。确定性效应是指照射剂量超过一定的阈值会给人体带来损害[41]。射线是一种波长短、穿透力很强的电磁波，主要是通过外照射对人体造成伤害，破坏人体造血功能，射线穿透物体后能量不会消减，长时间照射容易致癌。国际癌症研究机构公布的致癌物清单中，将X射线和伽马射线辐射归于一类致癌物。射线对人体的危害如表2-1。表2-1射线对人体的危害射线照射量（单位：rem雷姆）对人体的危害200-600造血器官受到损害，导致体内白细胞迅速减少，有内出血现象，两个月内最高死亡率达到80%600-1000死亡率会大大提升1000-1500肠胃系统与内分泌系统遭到严重损害，一般会在两周内死亡5000以上中枢神经受到严重破坏，一般会在两天之内死亡港口集装箱透视安检通道系统的主要是X射线或者射线组成，港口集装箱安检区域相当于放射源。人们在港口通道安检区域放射源产生的放射性辐射场中吸收辐射的能量称为辐射剂量[42-44]。放射性X射线与射线的评价标准有以下几点：（1
【参考文献】：
期刊论文
[1]通道式辐射监测设备对携带放射源的废钢材运输车辆预警试验[J]. 王亮,邓晓钦,朱小铰,梁时军,王丽媛. 四川环境. 2020(02)
[2]基于组态王和Matlab的大风预警系统[J]. 刘年霖,彭佑多. 自动化与仪表. 2014(04)
[3]通道式辐射监测系统设计与主要性能研究[J]. 吕海泉,蔡晓波,段敬彬,程静,林坤. 舰船防化. 2013 (03)
[4]中国辐射环境监测的现状与发展探讨[J]. 徐冰锋. 能源与节能. 2013(07)
[5]车辆通道式放射性检测系统的测试研究[J]. 张煜莉,汤彬,苏秀彬,张雄杰,瞿金辉. 核电子学与探测技术. 2011(07)
[6]环境放射性网络监测系统的设计和实现[J]. 龚迪琛,方方,马雄楠,黄洪全. 核电子学与探测技术. 2009(02)
[7]基于Matlab和组态王的多步温度预测控制[J]. 冯常奇,鲁凯生,李朋飞,罗刚. 船海工程. 2006(01)
[8]环境γ能谱测量方法研究及应用[J]. 王南萍,裴少英,黄英,肖磊,刘少敏,高宝龙,程业勋. 辐射防护. 2005(06)
[9]基于组态王6.0和MATLAB的实时监控系统[J]. 崔红,庞中华,刘军. 青岛科技大学学报(自然科学版). 2005(02)
[10]MATLAB与组态软件的数据交换技术[J]. 石莹,洪悦,钱晓龙. 仪器仪表学报. 2003(S1)
博士论文
[1]基于人工神经网络理论的区域水—土（盐）环境预测研究[D]. 屈忠义.内蒙古农业大学 2003
硕士论文
[1]基于神经网络的空气质量预测预警系统的设计与实现[D]. 张天.河北科技大学 2019
[2]个人与环境监测用X、γ辐射光释光剂量计剂量特性研究[D]. 吴笛.南华大学 2017
[3]核电站辐射监测系统的优化设计[D]. 和世宝.哈尔滨工业大学 2017
[4]温室温湿度系统建模及预警技术研究[D]. 范琼.安徽农业大学 2016
[5]温室环境信息监测及预警系统的研究和应用[D]. 梁凤瑞.吉林农业大学 2016
[6]X射线安检系统满度快速校正算法研究[D]. 徐俊.东南大学 2016
[7]基于遗传算法优化BP神经网络的乳化器故障预警系统的研究[D]. 陆康健.杭州电子科技大学 2016
[8]β、X、γ射线电子个人剂量仪的设计与实现[D]. 乔茹虹.华中科技大学 2015
[9]一种基于BP神经网络技术的物联网监控预警系统设计与实现[D]. 郑伟.北京工业大学 2015
[10]基于PowerBuilder12.5的液压支架远程控制系统的开发[D]. 王雅多.太原理工大学 2015
本文编号：3560667
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
港口安检区域当车辆从检入室一侧进入，通过道闸进入安检区域，在安检通道停下后进行透视监
第二章港口泄漏辐射剂量监测预警系统相关技术5第二章港口泄漏辐射剂量监测预警系统相关技术2.1工程背景本文研究对象是上海吴淞口岸集装箱安检区域，港口安检区域如图2-1所示。图2-1港口安检区域当车辆从检入室一侧进入，通过道闸进入安检区域，在安检通道停下后进行透视监测，司机下车从司机通道通过安检区域。港口安检区域主要包括检入室、车辆入检室、图像分析室、司机通道、车辆出检口以及检出室。本文以泄漏辐射剂量为监测对象，将监测系统与预警系统结合起来，对港口区域环境内的辐射污染实时监测预警。2.1.1港口泄漏辐射来源港口集装箱透视安检通道系统利用加速器产生高强度具有穿透能力的放射性射线，在不开箱的情况下通过辐射成像技术就可以看到集装箱内的货物，是一种结合计算机、精密机械等技术的大型装备[36-38]。集装箱透视安检通道系统示意如图2-2所示。图2-2集装箱透视安检通道系统示意辐射成像技术是利用辐射源产生的射线来观察物体内部。当射线源发出的射线穿透集装箱时，由于集装箱内部的货物密度不同，安检通道另一侧的探测器吸收的射线程度不同，输出的信号强弱也不同。系统将探测器输出信号转化为数字信号并通过图像处理系统将集装箱内的物品图像显示出来[39-40]。集装箱透视成像如图2-3所示。
西安石油大学硕士学位论文6图2-3集装箱透视成像2.1.2港口泄漏辐射研究港口集装箱透视安检通道系统的射线分为两种，一种是利用加速器产生的X射线成像，另一种是利用放射源产生射线成像。由于第二种安检系统的放射源时刻产生射线，并且在安全防护方面要求更高，同时增加了维护难度，因此港口一般选取第一种加速器安检系统。X射线是波长介于0.01-100埃之间的粒子流，长时间照射X射线会破坏人体的白细胞使得白细胞个数减少，从而降低人体免疫功能。接触X射线时间越久，致病的概率越高。X射线的危害主要与接触时间、照射次数以及累积剂量有关，X射线辐射对身体的伤害主要分为随机效应和确定性效应两种，随机效应指的是产生恶性肿瘤，其中发病率与照射剂量有关，其严重程度与照射剂量无关。确定性效应是指照射剂量超过一定的阈值会给人体带来损害[41]。射线是一种波长短、穿透力很强的电磁波，主要是通过外照射对人体造成伤害，破坏人体造血功能，射线穿透物体后能量不会消减，长时间照射容易致癌。国际癌症研究机构公布的致癌物清单中，将X射线和伽马射线辐射归于一类致癌物。射线对人体的危害如表2-1。表2-1射线对人体的危害射线照射量（单位：rem雷姆）对人体的危害200-600造血器官受到损害，导致体内白细胞迅速减少，有内出血现象，两个月内最高死亡率达到80%600-1000死亡率会大大提升1000-1500肠胃系统与内分泌系统遭到严重损害，一般会在两周内死亡5000以上中枢神经受到严重破坏，一般会在两天之内死亡港口集装箱透视安检通道系统的主要是X射线或者射线组成，港口集装箱安检区域相当于放射源。人们在港口通道安检区域放射源产生的放射性辐射场中吸收辐射的能量称为辐射剂量[42-44]。放射性X射线与射线的评价标准有以下几点：（1
【参考文献】：
期刊论文
[1]通道式辐射监测设备对携带放射源的废钢材运输车辆预警试验[J]. 王亮,邓晓钦,朱小铰,梁时军,王丽媛. 四川环境. 2020(02)
[2]基于组态王和Matlab的大风预警系统[J]. 刘年霖,彭佑多. 自动化与仪表. 2014(04)
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[5]车辆通道式放射性检测系统的测试研究[J]. 张煜莉,汤彬,苏秀彬,张雄杰,瞿金辉. 核电子学与探测技术. 2011(07)
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[7]基于Matlab和组态王的多步温度预测控制[J]. 冯常奇,鲁凯生,李朋飞,罗刚. 船海工程. 2006(01)
[8]环境γ能谱测量方法研究及应用[J]. 王南萍,裴少英,黄英,肖磊,刘少敏,高宝龙,程业勋. 辐射防护. 2005(06)
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[10]MATLAB与组态软件的数据交换技术[J]. 石莹,洪悦,钱晓龙. 仪器仪表学报. 2003(S1)
博士论文
[1]基于人工神经网络理论的区域水—土（盐）环境预测研究[D]. 屈忠义.内蒙古农业大学 2003
硕士论文
[1]基于神经网络的空气质量预测预警系统的设计与实现[D]. 张天.河北科技大学 2019
[2]个人与环境监测用X、γ辐射光释光剂量计剂量特性研究[D]. 吴笛.南华大学 2017
[3]核电站辐射监测系统的优化设计[D]. 和世宝.哈尔滨工业大学 2017
[4]温室温湿度系统建模及预警技术研究[D]. 范琼.安徽农业大学 2016
[5]温室环境信息监测及预警系统的研究和应用[D]. 梁凤瑞.吉林农业大学 2016
[6]X射线安检系统满度快速校正算法研究[D]. 徐俊.东南大学 2016
[7]基于遗传算法优化BP神经网络的乳化器故障预警系统的研究[D]. 陆康健.杭州电子科技大学 2016
[8]β、X、γ射线电子个人剂量仪的设计与实现[D]. 乔茹虹.华中科技大学 2015
[9]一种基于BP神经网络技术的物联网监控预警系统设计与实现[D]. 郑伟.北京工业大学 2015
[10]基于PowerBuilder12.5的液压支架远程控制系统的开发[D]. 王雅多.太原理工大学 2015
本文编号：3560667
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