[實用新型]基于波浪能滑翔器的開闊海域放射性監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821042047.4
• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN209215589U
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張金釗;李紅志;湯曉斌;王磊;龔頻;張崢嶸
• 申請（專利權(quán)）人: 國家海洋技術(shù)中心;南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01T1/16
• 分類號: G01T1/16;G01T1/36
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12211
• 代理人: 楊慧玲

本實用新型公開了一種基于波浪能滑翔器的開闊海域放射性監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)以海洋波浪能滑翔器為平臺，搭載海洋放射性探測器，實現(xiàn)開闊海域放射性監(jiān)測。該系統(tǒng)依托海洋波浪能滑翔器的大范圍、遠(yuǎn)距離、長時間走航測量和可虛擬錨系的特點，通過空氣、水體的放射性監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)海洋水體與空氣的γ射線原位、實時監(jiān)測與數(shù)據(jù)實時回傳。可用于海上核動力平臺、核動力破冰船、濱海核施設(shè)外圍的放射性環(huán)境監(jiān)測與應(yīng)急監(jiān)測。主要包括海洋波浪能滑翔器、γ射線探測系統(tǒng)、γ射線數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于波浪能滑翔器的開闊海域放射性監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

核安全與輻射環(huán)境保護(hù)越來越受到世界各國的重視，而我國在海上放射性監(jiān)測能力較為薄弱，放射性監(jiān)測人員需現(xiàn)場采樣然后回實驗室中進(jìn)行測量分析。進(jìn)行大面積的采樣和分析勢必需要投入大量人力、物力，同時存在效率低以及時效性差等問題。為保證有效的在核事故及其鄰近海域的進(jìn)行放射性活度監(jiān)測，需要可實時、大范圍、抗風(fēng)浪能力強(qiáng)的放射性監(jiān)測探測器。

由于現(xiàn)有海洋監(jiān)測平臺難以實現(xiàn)對海況進(jìn)行大范圍、長時間的放射性監(jiān)測，因此可利用波浪能滑翔機(jī)作為放射性探測器的載體，完全依靠波浪能和太陽能作為動力推進(jìn)，采用人工智能路徑規(guī)劃算法完成海洋監(jiān)測任務(wù)。

傳統(tǒng)的海洋放射性監(jiān)測方案，難以利用環(huán)境中的能量，時效性差，不易實現(xiàn)。

實用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實用新型旨在提出基于波浪能滑翔器的開闊海域放射性監(jiān)測系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提到的問題。

為達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案實現(xiàn)如下：

基于波浪能滑翔器的開闊海域放射性監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)包括海洋波浪能滑翔器、γ輻射探測模塊、以及與γ輻射探測模塊相連的γ輻射數(shù)據(jù)處理模塊；

所述海洋波浪能滑翔器包括太陽能供電模塊、水面母船、4-7米柔性吊纜、水下牽引機(jī)、轉(zhuǎn)向尾舵、綜合氣象模塊、控制模塊和通信模塊；

所述水面母船通過柔性吊纜連接水下牽引機(jī)，由水下牽引機(jī)通過柔性吊纜牽引水面母船航行前進(jìn)，所述γ輻射探測模塊包括水下的γ能譜探測器和大氣γ劑量率探測器，所述水下γ能譜探測器固定于牽引機(jī)中部，所述大氣γ劑量率探測器安裝于水面母船，所述水面母船尾端設(shè)有水面轉(zhuǎn)向尾舵，所述γ輻射數(shù)據(jù)處理模塊與控制模塊相連，控制模塊利用γ輻射數(shù)據(jù)進(jìn)行路徑規(guī)劃；

所述綜合氣象模塊與控制模塊相連，測量要素包括溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向，能夠長時間、連續(xù)、實時為其他海洋大氣放射性測量提供氣象資料；所述大氣γ劑量率探測器測量要素為環(huán)境吸收劑量率，所述水下γ能譜探測器要素包括環(huán)境吸收劑量率、全譜計數(shù)率、目標(biāo)核素的活度濃度，其中，目標(biāo)核素根據(jù)不同測量目的確定；

所述控制模塊與轉(zhuǎn)向尾舵相連，利用路徑規(guī)劃數(shù)據(jù)，控制水面母船尾端設(shè)有的轉(zhuǎn)向尾舵，實現(xiàn)波浪能滑翔器的運動控制；

所述控制模塊與通信模塊相連，將γ輻射測量信息、路徑信息、設(shè)備自身信息實時傳輸至岸基站；

所述水面母船表面還安裝有太陽能電池板，用于為轉(zhuǎn)向尾舵、γ輻射探測模塊、γ輻射數(shù)據(jù)處理模塊、控制模塊、通訊模塊供電。

進(jìn)一步的，大氣γ劑量率探測器和水下γ能譜探測器可選用氣體、閃爍體、半導(dǎo)體探測器。

進(jìn)一步的，各部件之間的連接接口都采用水密接插件。

進(jìn)一步的，所述通信模塊可以采用衛(wèi)星通訊，近岸可采用廣播、3G/4G 信號。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型所述的基于波浪能滑翔器的開闊海域放射性監(jiān)測系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：