BG3000礦石品位在線檢測系統(放射監測系統)

BG3000礦石品位在線檢測系統(放射監測系統)

BG3000礦石品位在線檢測系統(放射監測系統)是一套針對鈾礦山設計開發的，具有品位實時檢測和上傳，數據保存和查詢等功能。系統采用多組高靈敏度伽瑪探測器安裝于礦車通道上方，對通行的礦車進行不停車掃描，可快速準確對礦石品位進行定值。

系統組成

整個檢測系統外形包含鋼結構門架和控制機柜兩部分。系統硬件主要包括：3組大體積NaI伽馬探測器與數字能譜采集電路組合、紅外對射車速檢測裝置、現場LED顯示屏、現場照明燈、礦車ID號識別、現場數據處理計算機（嵌入式工控機）、遠距離數傳電臺、發電機或太陽能發電站等。系統硬件分別安裝于鋼結構門架上和控制機柜內部。

技術參數

1）、檢測模式：現場不停車檢測；

2）、礦車通行速度：5～10km/h勻速；

3）、系統檢測結果誤差：對同一礦車的重復性檢查（無裝卸操作），其誤差在7.5%以內。

4）、礦石含量區分能力：準確區分礦車中礦石的6級含量：廢石（0～75ppm），次經濟品位礦石（75～150ppm），低含量礦石（150～400ppm），中等含量礦石（400～700ppm），高含量礦石（700～1000ppm），含量礦石（>1000ppm）。可消除釷含量影響。

5）、系統刻度與校準方式：礦車滿載三種以上不同等級均勻標準礦樣進行刻度，系統具備自校準功能。

6）、具備現場車速檢測、礦車ID號識別、LED屏顯、聲光提示、故障自檢、現場照明、數據上傳等功能；

7）、檢測系統結構形式：可移動單門架結構，可快速轉場，可定制框架尺寸；

8）、轉場恢復時間：不超過4小時；

9）、系統供電：自備電源，可24小時連續工作；

10）、系統工作環境：溫度-30～＋55℃；濕度：20%～95%RH。

11）、系統防護等級：IP55

12）、系統抗震能力：可抗非直接撞擊和非直接跌落。

技術特色

1）、本系統采用模塊化設計，可進行參數定制：

2）、采用蒙特卡羅模擬，對礦車裝載模型進行了深入的仿真分析研究。對不通車型和車斗在滿載情況下，礦石堆積形態一定時，針對不同礦石品位和不同體積探測器的輻射響應均做了仿真計算；此外，采用3組探測器構成線陣，對礦車勻速通過時，探測器線陣獲取的劑量率響應曲線也進行了仿真計算，為系統探測器選型、探測器排布，以及礦石品位計算模型等關鍵要素的建立等提供了完整的設計參考。

3）、保證放射性定量測量準確性的最大難題是克服環境本底輻射的干擾。本底輻射的來源、組成以及強度千變萬化，同時還受環境中運動物體的體積、總量以及運動速度大小變化的影響。伽馬輻射在自然界中自然產生，其輻射水平（輻射強度）也隨時變化：一是宇宙輻射，高度、緯度不同的地方其輻射強度不同；二是土壤表層中的放射性物質（采礦現場地面礦石撒漏）也會隨機改變；三是同一地點由于季節、天氣等狀況不同而引起輻射水平輕微變化。本檢測系統要在環境本底變化如此復雜的情況下，準確測定低含量鈾礦品位（如75和150PPM），消除本底輻射的變化是最主要的困難。本系統在空閑狀態，通過連續探測本底輻射和自動調整參考點，獲取環境本底基準值；而在礦車通行狀態，采用重載本底修正算法解決環境本底下降帶來的測量誤差問題。

4）、采用3組高靈敏度NaI晶體配合高穩定性光電倍增管構成探測器組件，并增加鉛屏蔽與準直外罩，降低了本底干擾，提高了檢測靈敏度。同時采用3組探測器聯合檢測，具備對礦石裝載形態、礦車偏離中心路線的判別和修正能力。

5）、3組探測器均采用高速數字化能譜采集電路來獲取輻射總量和輻射能譜數據，使得系統具備全數字化能譜分析能力。也就是，所有的探測數據傳輸到現場計算機后，通過能譜分析程序，可對獲取的礦石能譜進行精細的能段分割，在建立完整的U、Th刻度參數模型后，可獲取礦石中U和Th的含量數據，為現場實時測定礦石U品位奠定了基礎。

6）、由于采用數字化能譜分析技術，該系統能夠有效地完成自動穩譜和自動校準，降低由于現場溫度變化對測量準確性的影響。

7）、該系統采用紅外對射裝置來檢測礦車的駛入，同時測量車速。礦車的行使速度對于檢測結果有直接的影響。車速越快接收的信號密度會明顯下降。因此在現場設計中，不光對車速要有明確的規定，同時要在系統上增加車速檢測并設定報警范圍。本系統在一般使用條件下，要求控制車速小于10km/h。紅外對射裝置還能檢測礦車的駛入和駛出時刻，用于系統觸發由空閑狀態到檢測狀態的切換，同時啟動輻射檢測、車速計算、ID號識別等一系列流程。

8）、該系統在檢測現場配備工業級嵌入式工控計算機，完成所有的數據處理、系統控制、狀態檢測和通訊收發等功能。軟件編程Windows環境，界面采用中/英文兩種模式，并按照現場需求提供方便、簡單的操作步驟和清晰明了的顯示頁面。系統與控制中心的數據交互可根據現場需求進行后續設計。