【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于核輻射監測，尤其涉及一種γ輻射場的模擬方法和基于該模擬方法所構建的γ輻射監測模擬訓練系統以及該模擬訓練系統的實際應用。
技術介紹
1、隨著核科學技術的不斷發展和廣泛應用，核安全知識的普及教育、核事故的防范處置已引起國家的高度重視。
2、核事故發生后，所形成核輻射環境復雜多樣，有γ輻射、中子輻射以及物體表面α、β輻射，及時監測核輻射強度和界定核污染范圍、評估核污染性質和等級，是核事故防范處置專業隊伍的基本職能。
3、提升核事故防范處置專業機構人員知識水平和專業技能、研發專業裝備、加強專業隊伍人員自身防護已成為擺在國家核應急管理部門和專業隊伍面前的首要任務。
4、核輻射因其對人體危害的隱蔽性以及國家對核輻射放射源的嚴格管控，若使用真實放射源進行核輻射監測訓練存在以下問題，其一，真實放射源放出的射線會給參訓人員帶來輻照傷害，會造成極大恐懼，會嚴重影響訓練效果。其二，國家嚴格控制放射源的采購銷售，獲得放射源手續煩瑣且困難重重。其三，一旦放射源丟失，會對民眾造成傷害，若被恐怖分子掌控利用，則會制造核恐怖事故，為此，國家對放射源管理要求極嚴，放射源的安全保管法律責任重大。
5、因此，需要構建一種核輻射監測的模擬訓練系統，在不使用真實放射源條件下，探索出一套訓練、考核專業隊伍人員專業技能和核事故現場處置能力的方法，設計并配備模擬訓練所需要的模擬放射源和模擬監測儀。
6、γ輻射是核事故條件下，對人體危害最大的射線種類，為此，在不使用真實γ放射源情況下，如何模擬一個空間γ輻
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提出一種γ輻射場模擬方法，構建一個γ輻射監測模擬訓練系統及其實際應用。在不使用真實γ放射源條件下，對專業隊伍進行γ輻射監測技能的訓練。
2、為實現上述目的，本專利技術提出的γ輻射場模擬方法的技術方案是:采用北斗rtk定位技術和計算機技術，在訓練場上構建一個由若干個正立方體構成的三維模擬γ輻射場，在該三維模擬γ輻射場中，每一個正立方體中心點具有確定的經度、緯度和高程，將該三維空間中任意一個立方體a中心點的空間位置(經度緯度高程)和該三維空間中任意一個立方體b中心點的空間位置(經度緯度高程)相連，若立方體a中心點與立方體b中心點處在同一高程，代入公式(一)即可計算出兩個中心點之間的平面距離x，
3、
4、式中：
5、x—立方體a中心點到立方體b中心點的平面距離(m)；
6、r—地球的平均半徑，等于6.371×106米；
7、φ1—立方體a中心點所處位置的緯度；
8、φ2—立方體b中心點所處位置的緯度；
9、λ1—立方體a中心點所處位置的經度；
10、λ2—立方體b中心點所處位置的經度；
11、若立方體a中心點與立方體b中心點不處在同一高程，再代入公式(二)計算出兩個中心點之間的空間距離x，
12、
13、式中：
14、x－立方體a中心點至立方體b中心點的空間直線距離(m)；
15、x′－立方體a中心點投影至立方體b中心點相同高程處的正投影點與立方體b中心點的距離(m)；
16、h－立方體a中心點與立方體b中心點之間的高程差(m)；
17、假定，有一個核素和放射性活度已知的模擬γ放射源點源位于立方體b中心點處，應用公式(三)則能計算出位于立方體a中心點處的模擬γ輻射劑量率值
18、
19、式中：
20、—距離模擬γ放射源x米處的劑量率(gy/h)；
21、a—模擬γ放射源活度(bq)；
22、γ—空氣比釋動能率常數(gy.m2.bq-1.s-1)，核素確定后可查表獲取；
23、μ—屏蔽材料(如空氣)的線衰減系數(cm-1)，此系數與屏蔽材料的種類及放射源產生的射線能量相關，可查表獲取；
24、x—立方體a中心點至立方體b中心點的空間直線距離(m)；
25、若將n個核素和放射性活度已知的模擬γ放射源點源置于三維空間的不同立方體中心點處，分別代入公式(一)和公式(二)能計算出n個模擬γ放射源點源所處中心點與該三維空間中任意一個立方體p中心點(假定模擬γ監測儀處于該立方體p中心點)之間的距離xi(i＝1，2，...n)，進而分別代入公式(三)得到每一個模擬γ放射源點源在立方體p中心點處形成的模擬γ輻射劑量率值再將每一個模擬γ放射源點源在立方體p中心點產生的劑量率累加求和，即得到n個模擬γ放射源點源在立方體p中心點處的總γ輻射劑量率值
26、在上述γ輻射場模擬方法技術方案中，所述三維模擬γ輻射場是基于精準的北斗rtk定位技術、無線通信技術和計算機技術，在特定地形地貌的訓練場上，構建一個由若干個邊長為1分米的立方體構成的三維模擬γ輻射場，每一個立方體中心點與北斗rtk定位的每一個空間位置(經度緯度高程)相對應，位于三維模擬γ輻射場中的模擬γ放射源和模擬γ監測儀，通過北斗rtk定位技術確定其空間點位，當某個模擬γ放射源空間點位(經度緯度高程)落入三維模擬γ輻射場的某個立方體內，該立方體中心點(經度緯度高程)即視為該模擬γ放射源所處點位，同理，當某個模擬γ監測儀空間點位(經度緯度高程)落入三維模擬γ輻射場的某個立方體內，該立方體中心點(經度緯度高程)即視為該模擬γ監測儀所處點位，將模擬γ監測儀所在立方體a中心點和模擬γ放射源所在立方體b中心點位置信息，代入公式(一)和公式(二)計算模擬γ放射源與模擬γ監測儀之間的空間距離x，進而代入公式(三)計算模擬γ監測儀所處點位的模擬γ輻射劑量率值當該三維模擬γ輻射場內布置有n個模擬γ放射源，逐一代入公式計算，得到每一個模擬γ輻射劑量率值再將n個模擬γ放射源在模擬γ監測儀所處點位產生的劑量率累加求和,即得到模擬γ監測儀所處點位的總γ輻射劑量率。
27、為實現上述目的，本專利技術提供的一種γ輻射監測模擬訓練系統技術方案是，該系統構成包括有γ輻射監測模擬訓練導調中心(以下簡稱導調中心)、定位與通信基站、γ輻射模擬訓練場(以下簡稱模擬訓練場)、模擬γ放射源及模擬γ監測儀；
28、所述導調中心包括有計算機、軟件模塊和功能模塊；所述軟件模塊有模擬γ放射源和模擬γ監測儀工作狀態檢測與控制模塊、模擬γ放射源設置模塊、模擬γ輻射場計算評估模塊、模擬訓練科目設置模塊、參訓人員訓練考核評估模塊、參訓人員及模擬設備信息管理模塊，所述功能模塊有人臉識別模塊和二維碼識別模塊；
29、所述定位與通信基站包括有北斗rtk定位基準站、移動無線通信基站、光纖交換機，所述北斗rtk定位基準站、移動無線通信基站分別與光纖交換機呈光信號或電信號連接；
30、所述模擬訓練場為能滿足γ輻射監測模擬訓練要求、且具有特定地形地貌、面積確定的地面與空間區域；
31、所述模擬γ放射源由移動通信模塊、北斗本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種γ輻射場模擬方法，其特征在于：采用北斗RTK定位技術和計算機技術，在訓練場上構建一個由若干個正立方體構成的三維模擬γ輻射場，在該三維模擬γ輻射場中，每一個正立方體中心點具有確定的經度、緯度和高程，將該三維空間中任意一個立方體A中心點的空間位置(經度緯度高程)和該三維空間中任意一個立方體B中心點的空間位置(經度緯度高程)相連，若立方體A中心點與立方體B中心點處在同一高程，代入公式(一)即可計算出兩個中心點之間的平面距離X，
2.根據權利要求1所述的一種γ輻射場模擬方法，其特征在于：所述三維模擬γ輻射場是基于精準的北斗RTK定位技術、無線通信技術和計算機技術，在特定地形地貌的訓練場上，構建一個由若干個邊長為1分米的立方體構成的三維模擬γ輻射場，每一個立方體中心點與北斗RTK定位的每一個空間位置(經度緯度高程)相對應，位于三維模擬γ輻射場中的模擬γ放射源和模擬γ監測儀，通過北斗RTK定位技術確定其空間點位，當某個模擬γ放射源空間點位(經度緯度高程)落入三維模擬γ輻射場的某個立方體內，該立方體中心點(經度緯度高程)即視為該模擬γ放射源所處點位，同理，當某個模擬γ監測儀
3.一種γ輻射監測模擬訓練系統，其特征在于：該系統構成包括有γ輻射監測模擬訓練導調中心(以下簡稱導調中心)、定位與通信基站、γ(核)輻射模擬訓練場(以下簡稱模擬訓練場)、模擬γ放射源及模擬γ監測儀；
4.根據權利要求3所述的一種γ輻射監測模擬訓練系統，其特征在于：所述模擬γ放射源的核素名稱、放射性強度，既可通過模擬γ放射源的參數選擇手動按鈕手動設定，也可由導調中心計算機預設，并通過無線發送給模擬γ放射源，存貯到初始參數存貯模塊中。
5.根據權利要求3所述的一種γ輻射監測模擬訓練系統，其特征在于：所述模擬γ放射源的電源有待機和開啟兩種狀態，模擬γ放射源的電源既可通過手動開關開啟，也可由導調中心計算機遠程開啟。
6.一種γ輻射監測模擬訓練系統實際應用，其特征在于：
...【技術特征摘要】
1.一種γ輻射場模擬方法，其特征在于：采用北斗rtk定位技術和計算機技術，在訓練場上構建一個由若干個正立方體構成的三維模擬γ輻射場，在該三維模擬γ輻射場中，每一個正立方體中心點具有確定的經度、緯度和高程，將該三維空間中任意一個立方體a中心點的空間位置(經度緯度高程)和該三維空間中任意一個立方體b中心點的空間位置(經度緯度高程)相連，若立方體a中心點與立方體b中心點處在同一高程，代入公式(一)即可計算出兩個中心點之間的平面距離x，
2.根據權利要求1所述的一種γ輻射場模擬方法，其特征在于：所述三維模擬γ輻射場是基于精準的北斗rtk定位技術、無線通信技術和計算機技術，在特定地形地貌的訓練場上，構建一個由若干個邊長為1分米的立方體構成的三維模擬γ輻射場，每一個立方體中心點與北斗rtk定位的每一個空間位置(經度緯度高程)相對應，位于三維模擬γ輻射場中的模擬γ放射源和模擬γ監測儀，通過北斗rtk定位技術確定其空間點位，當某個模擬γ放射源空間點位(經度緯度高程)落入三維模擬γ輻射場的某個立方體內，該立方體中心點(經度緯度高程)即視為該模擬γ放射源所處點位，同理，當某個模擬γ監測儀空間點位(經度緯度高程)落入三維模擬γ輻射場的某個立方體內，該立方體中心點(經度緯度高程)即視為該模擬γ監測儀所處點位，將模擬γ...
【專利技術屬性】
技術研發人員：熊建平，熊瀟穎，熊松琦，陳軍，李俊，曹英，田湘寧，孫東威，賀旭紅，
申請(專利權)人：深圳市新邦防護科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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