[实用新型]基于波浪能滑翔器的开阔海域放射性监测系统

说明书

本实用新型公开了一种基于波浪能滑翔器的开阔海域放射性监测系统，该系统以海洋波浪能滑翔器为平台，搭载海洋放射性探测器，实现开阔海域放射性监测。该系统依托海洋波浪能滑翔器的大范围、远距离、长时间走航测量和可虚拟锚系的特点，通过空气、水体的放射性监测数据，实现海洋水体与空气的γ射线原位、实时监测与数据实时回传。可用于海上核动力平台、核动力破冰船、滨海核施设外围的放射性环境监测与应急监测。主要包括海洋波浪能滑翔器、γ射线探测系统、γ射线数据处理系统。

技术领域

本实用新型属于监测技术领域，尤其是涉及一种基于波浪能滑翔器的开阔海域放射性监测系统。

背景技术

核安全与辐射环境保护越来越受到世界各国的重视，而我国在海上放射性监测能力较为薄弱，放射性监测人员需现场采样然后回实验室中进行测量分析。进行大面积的采样和分析势必需要投入大量人力、物力，同时存在效率低以及时效性差等问题。为保证有效的在核事故及其邻近海域的进行放射性活度监测，需要可实时、大范围、抗风浪能力强的放射性监测探测器。

由于现有海洋监测平台难以实现对海况进行大范围、长时间的放射性监测，因此可利用波浪能滑翔机作为放射性探测器的载体，完全依靠波浪能和太阳能作为动力推进，采用人工智能路径规划算法完成海洋监测任务。

传统的海洋放射性监测方案，难以利用环境中的能量，时效性差，不易实现。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出基于波浪能滑翔器的开阔海域放射性监测系统，以解决上述背景技术中提到的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案实现如下：

基于波浪能滑翔器的开阔海域放射性监测系统，系统包括海洋波浪能滑翔器、γ辐射探测模块、以及与γ辐射探测模块相连的γ辐射数据处理模块；

所述海洋波浪能滑翔器包括太阳能供电模块、水面母船、4-7米柔性吊缆、水下牵引机、转向尾舵、综合气象模块、控制模块和通信模块；

所述水面母船通过柔性吊缆连接水下牵引机，由水下牵引机通过柔性吊缆牵引水面母船航行前进，所述γ辐射探测模块包括水下的γ能谱探测器和大气γ剂量率探测器，所述水下γ能谱探测器固定于牵引机中部，所述大气γ剂量率探测器安装于水面母船，所述水面母船尾端设有水面转向尾舵，所述γ辐射数据处理模块与控制模块相连，控制模块利用γ辐射数据进行路径规划；

所述综合气象模块与控制模块相连，测量要素包括温度、湿度、风速、风向，能够长时间、连续、实时为其他海洋大气放射性测量提供气象资料；所述大气γ剂量率探测器测量要素为环境吸收剂量率，所述水下γ能谱探测器要素包括环境吸收剂量率、全谱计数率、目标核素的活度浓度，其中，目标核素根据不同测量目的确定；

所述控制模块与转向尾舵相连，利用路径规划数据，控制水面母船尾端设有的转向尾舵，实现波浪能滑翔器的运动控制；

所述控制模块与通信模块相连，将γ辐射测量信息、路径信息、设备自身信息实时传输至岸基站；

所述水面母船表面还安装有太阳能电池板，用于为转向尾舵、γ辐射探测模块、γ辐射数据处理模块、控制模块、通讯模块供电。

进一步的，大气γ剂量率探测器和水下γ能谱探测器可选用气体、闪烁体、半导体探测器。

进一步的，各部件之间的连接接口都采用水密接插件。

进一步的，所述通信模块可以采用卫星通讯，近岸可采用广播、3G/4G 信号。

相对于现有技术，本实用新型所述的基于波浪能滑翔器的开阔海域放射性监测系统具有以下优势：