輻射監測范文
時間:2023-03-14 21:22:23
導語:如何才能寫好一篇輻射監測,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
放射性物質以波或者微粒的形式而發射出的一種能量叫做核輻射,輻射主要包括α、β、γ三種射線。人類在長期的實踐和應用中發現,微量的或少量的輻射對身體的危害不是太大。然而過量的放射性照射會對人體產生很大的傷害,輕則致癌,重則可以致死。身體受到的輻射量越大,危害越就越大。而高能輻射對人體的傷害最大,因此由高能輻射引起的環境和社會問題更加突出。所以對高能輻射的防護和監測工作越發重要。為了能夠有效的治理高能輻射對環境和人體的危害,最重要的一步就是建立完善的高能輻射污染監測系統,對高能輻射進行持久地,實時地監測。
一、高能輻射危害簡析
經常性見到的高能射線包括X射線、γ射線和由中子產生的射線等[1]。高能是指射線的能量遠遠大于可見光和紫外線的能量,甚至可以達到一般輻射的幾千倍、幾萬倍。超量的接觸到這些高能射線就會使人體細胞和機理法傷病變,癥狀由輕到重。輕則致癌,重則致死。基于高能輻射的危害性,要有效的預防和治理高能輻射污染,就必須對高能輻射的輻射量進行定性定量的監測判斷。只有通過全天實時的探測計量,才能有效的做好防護,使人體盡可能的少接觸輻射。
目前,γ射線高能輻射污染是一種最主要的嚴重放射性污染,由于γ射線穿透力很強,而且攜帶著高能量,所以很容易造成生物體細胞內的DNA斷裂進而引起細胞突變、造血功能缺失、癌癥等疾病。所以,對它的監測管理迫在眉睫。γ射線高能輻射監測系統比其他輻射監測具有突出的代表性。只要將其系統的探頭根據探測射線的種類的不同而做出相應的調整即可,這種系統可適用不同射線的輻射監控。
二、高能輻射的防護
防γ射線的屏蔽材料,γ射線是原子衰變裂變時放出的射線之一,它的電子波波長極短,但是穿透力很強,攜帶者高能量。但是防γ射的屏蔽材料還是挺多的。比如水、巖石、混凝土、鐵、鉛、鈾、鎢、鉛硼聚乙烯、含硼聚丙烯等。
日本的幾位教授曾經用甲基丙烯酸鉛和乙烯基酯共聚的方法提煉出了防γ射線的透明材料;我們國內的蔣平平等人通過溶劑法和重結晶法合成了純度很高,并且適合本體聚合的郵寄鉛化合物,從而研制出了透光率大于80%,而且有一定力學性能的放高能輻射有機材料;埃及的兩位學者通過對火成巖、安山巖等的研究發現他們對γ射線的屏蔽具有良好的效果;國內的張興等人通過大量的科學研究發現,在碳酸鋇和甲基丙烯酸反應后的鋇溶液中直接加入甲基丙烯酸甲基后,自由共聚后產生了有機鋇玻璃材料,它可以很大程度的提高防輻射的能力,同時硬度和耐熱性也都得到了提高。徐希杰等人[4]經過對含金屬聚合材料屏蔽γ射線效果的測定發現,證明了再統一種含鉛聚和材料中鉛含量的多少對材料厚有很大的影響。西安交通大學胡華等人將人工智能中的遺傳算法結合到設計中,設計出的屏蔽材料同日本的同類材料相比具有很大的優勢。
在所有的防γ射線的材料中,含稀土元素的高分子復合材料具有很好的防輻射能力,因為這些復合材料具有體積小、重量輕、密度大、含氫量大、制作工藝簡單等很多優點,所以它得到了很廣泛的研究應用,尤其在對高能輻射效果特別明顯。這種屏蔽材料同時也是未來研究和發展的重點。
三、γ高能輻射污染的監測
1.偵測系統的組成
偵測系統主要由γ射線偵測器、程序控制放大電路、多道分析器、USB傳輸電路和主機等組成,
偵測系統的工作原理[2],首先由γ射線偵測器輸出幅度與γ射線的能量成正比的電壓脈沖,接著通過程序控制放大器放大信號后進入脈沖多道分析器,最后由主機發出讀取數據的命令。其中數據是通過USB接口傳輸給控制主機。
2.程序控制放大器
程序控制放大電路的作用主要是利用單片機ATmega128經過調解數字電位器輸出的電阻從而改變它的放大倍數,直到達到穩定的特征峰峰位。
3.多道分析器[3]是能譜測量中的最重要的環節之一,它能夠將測量出來的模擬量轉換成為計算機可以識別的數字值,再將這些數值作為存儲器的地址碼記成脈沖數。存儲器中的各道數就代表了脈沖按幅度大小而分布的狀態,對這些記錄的轉換就是數據處理和分析的信息來源。
4.系統結構及原理
一般整個偵測系統可以安裝6-16個探測端。在每個偵測段都獨立的安裝了用于探測γ粒子的輻射偵測傳感器。除了每個探頭的功能不一樣外,其他的通道的電路和工作原理都是一樣的。在工作時,每個通道所測的數據將通過遠程輸送給主要控制的計算機上。然后通過計算機所采集到的數據對它們進行實時的處理和顯示及存儲.
四、小結
本文探討了高能輻射的防護,并重點介紹了γ高能輻射污染的監測。分析了γ高能輻射污染的監測裝置,即探測系統的主要構成,程序控制放大電路,多道分析器和系統結構原理與應用。高能輻射污染監測系統對人類的生存壞境很重要,而實時測量數據的可靠性是最重要的指標,這直接關系著高能輻射監測系統技術水平。因此,要想提高防護監測能力,最重要的是提高高能輻射污染監測系統的實時監測數據的精確度。此為監測裝置、工具分析探討的目的與意義所在。
參考文獻
[1]安駿,吳海霞,等.防高能輻射的樹脂/納米鉛復合材料的制備及研究 [J],工程塑料應用,2009,32(12):14-17.
[2]謝一岡,王曼等.粒子探測器與數據獲取[M].北京:科學出版社,2010.529-532
篇2
【關鍵詞】核事故;應急輻射;檢測系統
中圖分類號: TP274 文獻標識碼: A
一、前言
隨著我國核電發展的步伐不斷加快,我國必須要更加重視核事故應急輻射監測系統的設計和建設,以確保核事故應急輻射監測系統能夠有效的運行,確保運行的質量和效果。
二、核事故應急監測的基本任務
核事故應急監測的基本要求是:在發生各種核或輻射事故的情況下,迅速趕赴現場,通過環境監測和取樣測試,準確及時地向政府有關部門提供事故現場及周圍環境中輻射污染狀況和環境介質中放射性核濃度的實測數據,為推算(或查明)事故源項(或原因)、評價事故影響后果,決定應急防護行動、制定處置方案和采取恢復措施提供技術依據。
根據核事故應急監測的要求,需要開發了一套移動實時數據監測系統,配合應急監測車完成核事故的現場巡測、核應急場外環境監測等任務。
三、核事故應急響應的目標
輻射監測的最終目的是保護人類免遭核輻射帶來的各種危害。根據具體情況,輻射監測主要目的有:為核事故應急準備提供核事故應急響應決策和評價所需要數據;為核與輻射恐怖突發事件預警和應對提供信息和支持;提供環境輻射基線水平和變化趨勢為核與非核領域的科學研究服務;監視、發現并識別與核禁試有關的異常核事件;為公眾和政府部門及時提供環境輻射的信息、咨詢、解釋和服務。隨著科技和社會的發展,對輻射監測的目的和要求也在不斷變化,相應的輻射監測技術也在不斷發展。
應急響應的實際目標主要包括以下8個方面:①恢復對局勢的控制;②防止或減輕現場后果;③防止工作人員和公眾出現確定性健康效應;④提供急救并設法處理輻射損傷;⑤盡實際可能防止在居民中產生隨機效應;⑥盡實際可能防止對個人和居民造成非放射學影響;⑦盡實際可能保護財產和環境;⑧盡實際可能恢復正常的社會和經濟秩序。應急準備的實際目標可以描述為:確保各項應急安排已經落實到位,能在事故現場、地方、地區、國家和國際各個級別對任何核或放射緊急情況作出及時、有管理、受控制、協調而且有效的響應。
四、系統的總體結構
1、系統概述
系統最主要由以下三部分組成:①保障地域內核輻射強度數據采集子系統。由分布在保障地域內數個甚至數十個固定監測點所構成的監測網,負責對保障地域內輻射強度進行定時監測,從而測定出整個地域在不同時刻的沾染分布情況。②數據傳輸子系統。其功能是將所監測的數據包括監測點的坐標、輻射強度和測量時間以無線通信的方式上傳給指揮控制中心,
它與數據采集子系統組成一個整體,完成監測地域內沾染情況的數據采集過程。③指揮控制中心的數據處理子系統。主要對監測數據進行處理并將處理結果以簡單直觀的方式輸出。核應急救援輔助決策系統整體框圖如圖1所示。
圖1核應急救援輔助決策系統整體框圖
2、核輻射強度數據采集子系統
根據野外作業條件及決策所需要的數據,我們選用以下三種儀器組成數據采集子系統:ADM-606M多用途輻射監測儀、DAC-100數據集中器、GPS-6全球定位系統。其中ADM-606M多用途輻射監測儀(ADM-606MMult-iPurposeRadiationMon-itor)是整個系統的中心,它是由美國Canberra公司生產的微處理器控制的多用途輻射監測儀,具有USB接口技術,實現了/即插即用0功能,儀器共有三個通道:①C通道,通過計算和顯示C射線的照射率,用于對空氣中C射線的探測;②碘通道,用于計算和顯示碘的活度;③B粒子通道,用于計算和顯示B粒子的活度,從而完成對空氣中輻射強度的測量。DAC-100數據集中器由一個IBM-PC嵌入式計算機組成,它有一個多通道串行通信卡與其他器材相連,實現輻射監測數據的即時傳輸,同時,在與基站數據通信失敗的情況下,它可以提供完全獨立于基站的工作能力。GPS-6模塊是一個獨立于輻射監測儀之外的接收器,用于進行精確的位置確定。
3、數據傳輸子系統
目前對距離較大的無線傳輸所采用的方式通常有以下兩種:一是借助于GSM公共信道來實現;二是自建一個局域通信網絡。SMS傳輸方式就是利用GSM(GlobalSystemforMobileCommunication)系統的SMS(ShortMessageService)模塊,將所采集的數據以短消息的形式進行傳輸。這種方式在核應急救援器材和裝備目前已經得到了應用,MOVERS-100車載式應急輻射監測系統采用的即是SMS傳輸方式。在發送端,傳輸數據(含監測點的地理坐標、輻射強度)首先由80C31單片機處理為短消息模塊可以傳輸的數據,連同驅動短消息模塊工作的AT指令一起通過單片機串行口送入ZXGM18,即時進行無線發送。在接收端,先通過一片80C31單片機,利用AT指令指揮短消息模塊接收無線傳輸過來監測數據,再通過串行口送入上位PC機。SMS方式能夠利用現有的網絡通信資源,操作簡便、通信距離遠、便于組網。但同時也由于GSM網絡只能用于簡單的數據傳輸,不能傳輸圖片等,妨礙了該系統的進一步升級和開發,而且短消息在傳輸時存在延時、丟失等其他問題,嚴重影響了數據傳輸效果。另一方面,由于GSM是一個通用開放網絡,使數據傳輸的保密性得不到保證,為此需在發送和接收端增加加密和解密裝置,難以滿足特殊用戶,如部隊的需要。為此,在本系統中我們采用無線電收發芯片如CC1000,DTD462A無線數傳模塊等替代SMS傳輸模塊來完成監測數據的發送和接收功能,并在實際工作中進行了試用,效果比較理想。
CC1000是Chipcon公司推出的單片可編程RF收發芯片,它基于ChipconpsSmartRF技術,集成了射頻發射、射頻接收、PLL合成、FSK調制解調、可編程控制等多種功能,采用鎖相環技術,發射頻率是通過內部的頻率合成器來配置的,可配置的范圍為300MHz~1000MHz,適合應用跳頻協議,一般可配出10或20個頻點,芯片靈敏度為-109dBm,并可自動校準,可編程輸出功率為-20dBm~+10dBm,通信速率可達78.6kbps。主要工作參數可由一個串行接口編程設定,使用非常方便并且具有較高的靈活性。芯片的元件較少,且對精度要求不高,并提供三種編碼方式與微控制器接口,與一個微控制器和少數幾個外接元件便可組成一個完整的RF收發系統。輻射監測系統選用CC1000芯片作為收發芯片,主要基于以下幾點考慮:
(一)能滿足傳輸距離的需要。CC1000芯片的常用輸出功率為-20dBm~+10dBm,當采用2mW甚至更大功率的射頻放大器,同時在數據傳輸與接收端均加裝高靈敏度天線后,其傳輸距離可達到幾十公里,完全可以滿足應急工作的需求。
(二)芯片的接口技術。選作系統的數據收發芯片,其在發射端直接與核輻射監測儀相連,在接收端直接與控制中心的計算機相連,采用兩者均有的USB接口技術才是最簡單合理的設計,而CC1000芯片正是基于上述需要的USB接口,并且提供三種編碼方式與微控制器相連,確保了整個系統的兼容性。
(三)較強的穩定性和抗干擾性。CC1000芯片發射頻率是通過內部的頻率合成器來配置的,可頻率配置的范圍大,可以根據實際情況預設,芯片適合應用跳頻協議,并可自動校準,穩定性較好,同時,在同一個網絡中,芯片相互之間的干擾性較小,提高了整個系統的穩定性。
(四)提供足夠多的工作頻道。在核事故應急輔助決策系統中,輻射數據的收集通常是由分布于保障地域內十幾個到幾十個固定監測站完成,其采集的數據傳輸給控制中心的微機。因此,作為控制中心的數據接收端必須具有足夠多的信道以滿足傳輸端的需要,而不必進行傳輸等待。
從圖2可以看到,輻射監測儀器所監測的數據可直接進入CC1000芯片,并經過射頻放大器增大傳輸功率,即時進行無線發送。
由圖3我們可以看出,在指揮控制中心端,通過無線傳輸過來的數據也可通過CC1000芯片接收再以有線的方式接入指揮控制中心的PC機。整個數據傳輸系統構網簡單,可行性較好。
4、數據處理子系統
數據處理子系統作為整個系統的控制中心,主要實現對所采集的輻射數據的綜合分析處理。該子系統實質上可以看作是一個數據庫的建立和處理系統,即建立監測地域內沾染情況的數據庫并以某些特定的方式對數據庫的數據進行處理和顯示。整個子系統可分為數字化地圖子模塊、監測數據庫子模塊、數據處理子模塊和結果顯示子模塊,其中數字化地圖子模塊主要負責地圖及相關信息的管理,如監測點的圖上定位,沾染強度的空間分布等;數據庫子模塊主要實現對各監測點上傳數據的接收和存儲,默認情況下,所有監測點都以相同的預定時間間隔向指揮控制中心發送一次監測數據,該時間間隔可以根據沾染程度的嚴重性及變化快慢等情況由指揮控制中心自行設定和修改;數據處理子模塊實現對數據的計算、調用、查詢及其他處理工作;結果顯示子模塊實現處理結果的輸出。數據處理和顯示子模塊所具有強大的數據處理功能,能實現對同一時刻所有監測點的測量結果進行列表顯示,并能根據這些監測數據在地圖上繪出不同時刻的輻射強度曲線分布圖,能對同一監測點不同時刻的測量數據進行列表顯示,并以單曲線顯示其變化情況,能設置報警閾值。當每一監測點的沾染程度達到或超過該閾值時,系統會自動以聲、色等形式進行報警,能根據監測結果確定保障地域的沾染分布情況,并以不同顏色對不同沾染程度地域進行區別顯示。
五、結束語
綜上所述,核事故應急輻射監測系統的設計必須要符合核事故應急輻射監測的特點,在滿足監測指標的情況下,再進行設計,提出設計的合理方案和指標,確保設計的可行性。
【參考文獻】
[1]馬雄楠.網絡化環境輻射監測系統的研究[D].成都理工大學,2009.
[2]朱衛東.核電廠安全事故應急管理的脆弱性評估研究[D].哈爾濱工程大學,2011.
[3]倪衛沖,顧仁康.核應急航空監測方法[J].鈾礦地質,2012,06:366-373.
[4]袁宏偉;基于嵌入式Linux的移動通信終端的研究[D];大連海事大學;2006年
篇3
隨著高科技技術的不斷發展,輻射問題一直是我們發展中的主要問題,輻射污染問題一直是當前環境保護的主要內容之一,例如核污染問題一直是困擾著我們的使用核能的主要的問題,所以提高核輻射檢測能力,對于提高我國核輻射環境監測網絡質量的管理能力是極為重要的,雖然我們利用網絡技術對核輻射問題進行監測能夠有效的提高我國核輻射環境網絡管理現狀,但是并且不能提高提高核輻射環境的蓋改善服務,這也是我國核輻射環境監測網絡質量的管理不足之處,例如網絡管理結構不合理、監測能力不足、輻射環境監測部隊伍建設要求不嚴格等等一些問題,所以加強改進我國核輻射環境監測網絡質量,我國核能的使用有著重要意義,通過改善我國核輻射管理問題,以達到建立規范化、合理化的核輻射管理制度體系,以使得我國核輻射環境監測網絡質量的管理質量的不斷提高。
2.我國核輻射環境監測網絡質量的管理體系的問題
2.1基層監測裝置的監測能力差
核輻射監測裝備的成本比較高,所以在實際的情況中,并不是每一個城市都會配備完成的核輻射監測設備,所以導致許多城市在應對緊急核輻射問題上出現了嚴重影響,例如核輻射監測能力差,監測效率不及時、監測范圍不全面等等,這對于我國加強核能的使用時極為不利的,同時我國當前所成立的核輻射監測機構的工作人員大多數屬于非專業人士,緊急情況的應變能力差,所以核輻射環境監測網絡質量的管理體系的建設十分的重要,培養訓練大批的專業的防輻射工作人員是極為重要的。
2.2核輻射環境監測網絡質量監測數據分析能力低
基層核輻射實驗室中雖然能夠監測到核輻射環境的監測數據,但是這種數據混雜了其他數據,例如電磁輻射等等,這些輻射數據仍舊存在于核電站周圍污染源附近,而針對這種監測到的輻射數據分析需要更為先進的綜合數據分析技術,以及相應的應用能力才能夠進一步的進行數據的分析與處理能力,這也導致當前許多基層實驗室不能在最短的時間檢測出核污染的實際情況,監測到的數據往往與實際的污染情況存在很大的出路,對于核污染情況的公開化是十分的不利的。
3.輻射環境監測網絡質量管理問題的解決措施
3.1建立或者完善核輻射環境監測網絡質量的管理體系
核輻射環境監測網絡質量的管理體系的建設與管理是十分重要的,同時還需要培訓相關的專業工作人員,這對保證核輻射環境監測網絡質量的管理體系的正常運行是十分重要的,同時在這個基礎之上大力使用網絡技術加強核輻射環境監測網絡質量的管理體系的運行,使得核輻射環境監測網絡質量的管理體系科學化、規范化以及制度化,并且逐步建立長期有效的質量監督體系,具體工作需要做好以下幾個方面:第一:根據實際情況的情況建立相應的質量分析體系,同時結合國外輻射污染的參考指標來進行;第二:根據實際情況建立標準化的實驗室;第三:加強建立質量控制技術、物質標準以及在全國范圍建立標準化樣品庫;通過上述幾個方面可以使得核輻射環境監測網絡質量的管理體系更加的規范、科學、有效。
3.2建立有效的信息化質量管理網絡平臺
除了需要建立標準化的核輻射環境監測網絡質量的管理體系之外,還需要建立相應的質量管理的動態數據庫,這對于我國工作人員在進行數據采集、分析、處理都是將會產生巨大的作用,同時加強了對核輻射環境監測網絡質量的動態管理,使得與其他機構能夠在第一時間內了解到實際情況輻射情況。
4.結束語
篇4
[關鍵詞]隨機事件 泊松分布 正態分布 測量誤差 探測下限 假設檢驗
[中圖分類號] X83 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-11-162-2
1核衰變規律統計分布和基本特點
原子核自發地放射某種射線而轉變成其它核素的現象叫做原子核的衰變。一個不穩定的原子核發生衰變是隨機的,與過去的歷史和將來無關,其概率是穩定的,在理論上用衰變常數λ來描述。原子核的衰變事件可以看成伯努利實驗,根據原子核衰變的的性質和概率論的知識,我們可以計算:N個原子核在t時間內有n個發生衰變的概率:
這是一個典型的二項式分布。
它有兩個重要特征:(1)平均值m:
(2)方差σ:
若λt
①當N很大,p
記作:n~P(m);
②當m>>1時,可以用連續型分布:正態分布來近似,其概率密度函數為:
記作:n~N(m,σ2);原子核衰變的兩個近似分布都有典型的特征,期望值與方差相等即:σ2=m。
這個特征在實際工作中有著重要的作用,也是我們測量工作認識的基礎。在實際的測量過程中,一般都可以滿足N很大,p
2測量過程的統計特性
環境介質中放射核素的含量通常用其活度濃度表示,輻射環境監測中除了個別分析項目如總U(元素含量分析)、輻射劑量測量以外,大部分是核素活度濃度分析或是如放射性總活度(總α、β放射性活度)分析,這些分析基本上都是以放射性計數測量為基礎的。放射性計數測量系統的一個明顯特征:統計特性,這種特性不僅體現在原子核自身的衰變規律,還體現在入射粒子與探測器相互作用的過程。在放射性計數測量中,重復性測量得到的計數在某個平均值上下漲落,這種現象稱為放射性計數的統計漲落。
放射性測量是利用射線與物質相互作用原理來實現的,射線與物質的相互作用規律與放射性衰變一樣是隨機事件。射線進入探測器能不能測量系統真實記錄,同樣是隨機,探測效率體現的就是這種隨機事件的概率―事件被測量系統真實反映的幾率。如果我們把整個測量系統當作一個黑匣子,而不去仔細討論它測量的原理和具體細節,這種過程可以用下面的方框來表示:
測量對象用表示,測量結果用表示,上述的過程可以簡化為:為隨機變量,也為隨機變量。大多數情況下,放射性測量系統是一個線性變換即:y=f(x)滿足λy=f(λx)(為常數)。
根據概率分布的變換原理,可以知道,x屬于正態分布,那么y也服從正態分布。
從數學上可以證明,這種過程的測量結果仍然服從前面提到的兩種分布:泊松分布、正態分布。實際測量過程,由于測量的對象組份比較復雜,加上儀器測量的基本特性,根據中心極限定理可以假設測量結果數據是服從正態分布的,這是我們測量工作和數據分析的一個基本前提。輻射測量系統的對象是環境介質中的放射性(天然或人工)或是輻射對生物(人體)照射產生的能量轉移(劑量),這兩種對象的測量基礎對象都是核素放射性,更簡單一點就是基于原子核放射性的計數測量,其本質是粒子或射線的探測、獲取。我們對輻射環境監測系統的分析主要重點就在放射性的計數測量系統。原子核自發衰變出來的粒子或射線,通過與探測器的相互作用被電子學系統記錄下來,并用過其他設備或軟件和相應的方法計算獲得。
測量對象的統計本性,這也是我們對測量進行誤差分析和不確定評定的一個理論依據。由于隨機誤差的普遍性,加上環境中的放射性盡管是微量的,但從原子或是核素數量來講依然是數量較大的,因此我們總是先驗的認為測量結果符合正態分布,并且從一般的分析結果來看,放射性計數引起的不確定度分量的比例比較高。根據上面的統計分布我們可以有以下結論:放射性計數單次測量的統計標準誤差:
N為測量的計數值。
3應用
這些概念被廣泛應用于,誤差來源分析、判斷限、探測下限,數據的檢驗和儀器設備穩定性檢驗的工作。由于探測下限和判斷限的內容比較多,下面主要介紹其他幾個簡單的應用。
3.1測量的誤差分析
在測量設備運行正常情況下,放射性測量的誤差主要有兩個方面來源:核事件本身的隨機性和測量系統的偶然誤差。核事件本身的隨機性造成的誤差我們稱之為統計誤差,儀器在正常工作條件下總是存在一定的測量誤差,儀器產生的偶然誤差在一般情況下符合標準正態分布。
既然誤差的來源有多方面的原因,那么他們之間的那一類占據主要因素?當計數比較低時,放射性測量的相對誤差主要由對象本身的統計誤差造成。
例如:總計數為N的單次測量,統計漲落引起的相對誤差:
N越大,相對誤差越小,當N=10000時,F=1%。測量系統本身的偶然誤差一般取決于系統的性能。如果是多次測量則可以利用這個規律進行數據的檢驗。
3.2數據的檢驗和比較
由于測量的對象本身就是一個隨機事件,理論上單次測量的時候,任何的測量值都有可能出現。前面我們在理論上已經說明,放射性測量對象的值分布服一般從泊松分布或正態分布。重復性測量得到的結果是否屬于同一個分布,及數據里面是否有異常值。數據是否來自統一的整體,數據是否符合其自身的統計分布:泊松分布或是高斯分布,如果不符合,應剔除異常數據!核物理測量中常用的有Grubbs準則。
(1)Grubbs準則剔除簡單介紹:假設測量值X服從正態分布,X的一個隨機抽樣為:X(1),X(2), … … X(n),計算出統計量Gn的值:
其中X和s是樣本均值和樣本標準差。
(2)確定檢出水平α,查表(見GB4883或《輻射環境監測技術規范(HJ/T 61一2001)》(HJ/T 61一2001)》(HJ/T 61一2001))得出對應n,α的格拉布斯檢驗臨界值G1-α(n)。
(3)當Gn>G1-α(n),則判斷Xn為異常值,否則無異常值。
(4)給出剔除水平α’的G1-α’(n),當Gn>G1-α’(n)時,Xn為高度異常值,應剔除。
3.3低水平測量裝置的檢驗―伯松分布檢驗
一個放射性計數裝置其本底計數滿足泊松分布是它工作正常的必要條件,一旦明顯偏離泊松分布,則其必然不處于正常工作狀態,因此,要定期進行本底計數是否滿足泊松分布的檢驗這種檢驗每年至少進行一次,在用儀器進行批量測量前,新儀器或檢修后正式使用前也應作此檢驗方法和步驟。具體的參見《輻射環境監測技術規范(HJ/T 61一2001)》試利用該組數據檢驗該放射物質在單位時間內放射出的粒子數是否服從泊松分布或二項分布。下面是一個典型的計算實例:低本底液閃100分鐘本底計數測量21次,計數分別為:88,70,92,95,79,95,83,75,96,111,104,92,91,106,102,82,94,87,86,104,92。標準差:10.44,平均值:91.62。計算統計量值:一般選擇顯著水平的分位數為α=0.05,查附錄C中表C1-分布的上側分位數表,95%的置信區間為[9.59,34.2],剛好落在此區間范圍,未發現該裝置本底計數不滿足泊松分布,沒有理由懷疑該裝置工作不正常。
參考文獻
[1]國家環境保護總局.輻射環境監測技術規范(HJ/T 61-2001)[S].2001.08.
篇5
核應急實行三級管理
修訂版預案在2005年版預案基礎上,總結了近年國內國際包括汶川特大地震和日本福島核事故等核應急工作的經驗與教訓。
據國家核事故應急辦公室副主任、國防科工局核應急安全司副司長許平介紹,預案規定,我國核應急組織體系由國家、省和營運單位三級核應急組織構成,明確了三級核應急組織的職責。預案規定,我國核事故應急響應分為4級,并對不同級別的應急響應各級的具體職責和響應行動進行了描述和規定。
此外,預案要求按照信息公開的原則,在事故發生后的第一時間向社會準確、權威信息。同時,對國際通報、國際救援等有關事項做了原則規定。
就統籌協調而言,主要包括協調事故緩解與控制、輻射監測、觀(監)測預報和后果評價、服碘防護、隱蔽和撤離、臨時避遷和永久再定居、食品和飲水控制、出入通道控制、去污洗消和醫療救治、口岸控制、市場監管與調控、維護社會治安、信息報告與、國際通報與援助等方面的工作。
核電廠通常設置五道防線
迄今為止,我國大陸地區已經投入運行的核電機組達到17臺,安全運行業績良好,從未發生過國際核事件分級表2級及以上事件,也未發生過對人員或環境造成污染和危害的事件。
“我國的核電廠從設計、建造、運行和管理汲取了世界各國幾十年的經驗,其安全水平是比較高的。”輻射防護專家柴國旱說。
日本福島核事故發生后,國務院印發了《核電安全規劃》、《核安全與放射性污染防治“十二五”規劃及2020年遠景目標》,進一步提高核電廠的本質安全度。中廣核集團也認真對照核安全大檢查的結論并進行整改,同時加強了集團公司在應急方面對成員公司的指導、協調力度,加強集團核應急技術支持中心的職能,運行核電基地已完成各項短期安全應急改造項目,在建核電基地正在按計劃推進各項短、中、長期安全應急改進項目。
篇6
關鍵詞:輻射環境自動監測站;γ空氣吸收劑量率;變化因素
前言
核能作為一種清潔能源現已經被大力提倡,隨著核技術的發展和運用,越來越多的公眾開始關注輻射環境。γ輻射空氣吸收劑量率是輻射環境監測中的一個重要參數,能夠直觀反映當前環境中輻射本底水平和分布情況,以及由人類實踐活動帶來的劑量率變化,更能為運行核設施或核事故狀態下輻射環境情況提供數據支持。環境γ劑量率主要來自天然輻射和人工輻射,天然輻射包括原生放射性核素、宇生放射性核素及宇宙射線等;人工輻射主要包括核技術、核燃料及核爆炸等方面。環境地表γ劑量率監測按照監測方法可分為:瞬時監測、累積監測(TLD)、自動監測站連續監測等,這三種方法互為補充,其中連續監測系統可實現自動監測、實時反饋數據,是近年環境監測發展重點[1]。
1 劑量率數據數值影響因素分析
在自動監測站實際運行過程中,通常保持在平均水平上,但有時由于種種原因,會造成數值發生變化,例如降雨、周圍環境發生變化、核技術實踐活動、儀器故障、核試驗或核事故等。
1.1 降雨
自動監測站所在地區發生降雨時,所測量到的γ劑量率相比降雨前會出現明顯升高趨勢,待雨停后,數值又會慢慢降低至降雨前的輻射環境水平。在此期間,排除有人工源的影響后,引起γ劑量率升高的主要原因主要就是大氣中的放射性核素通過降雨由高空帶至地表,導致地表環境γ劑量率瞬時變大。氡子體就是這些被沖刷下來的核素中最主要的。氡的衰變子體主要包括Rn-222衰變子體、Rn-220衰變子體、Rn-219衰變子體,由于Rn-220、Rn-219衰變時間較短,其衰變子體從高空將至地面,一般的遷移路徑不會太遠,所以降雨主要將Rn-222衰變子體沖刷下來,其衰變子體主要包括Po-218、Pb-214、Bi-214。氡子體以氣溶膠或者微塵形式存在。當降雨時,隨著雨水降落的氡子體發生放射性衰變,發出γ射線,從而引起環境監測自動監測站γ劑量率數值變大。同時這種變化的大小與雨量大小也有密切相關。對降雨量和γ劑量率上升的定量分析后顯示,降雨量和γ劑量率呈正相關,但由于降雨對空氣中的放射性核素的沖洗不均勻,以及沖洗因子的差異及其它氣象的差異,使得降雨量和γ劑量率的上升在定量關系上存在一定的差異[2]。
1.2 周圍環境變化
自動監測站在建成后,無特殊原因,周圍環境一般不發生變化。本次文章提到自動監測站周圍環境變化指的是長期性變化,主要包括兩種:第一,自動監測站建成后,隨著周邊地帶的發展,周圍環境變化,例如在自動監測站旁邊新建、改建一些建筑,影響自動監測站周圍的輻射水平發生變化,測量的γ劑量率相比環境變化前就會有所改變。第二,當自動監測站搬遷至另一地點后,由于新地點與原址輻射水平不可能完全相同,之后所測量的γ劑量率照比搬遷前,數值有一定的變化,例如搬遷至輻射環境本底較高或較低地區,會令劑量率數值變化。
1.3 人類實踐活動
自動監測站分布在全國各個地區,有些自動監測站建設在受人類實踐活動影響較大的地方,這些核技術應用的同時,會對自動監測站γ劑量率造成影響。例如,自動監測站建立在廢物庫或鈾礦區附近,當運源車攜源經過自動監測站,或運礦車有礦石灑落時,會造成自動監測站測量的劑量率瞬時升高。當自動監測站附近有核技術利用項目開展,例如野外探傷等,在運行工況下會另自動監測站γ劑量率瞬時升高幾倍。由于這些令自動監測站γ劑量率數值升高的因素多是人為的,可盡量在自動監測站選址初盡量避免,保持γ劑量率處于穩定狀態。
1.4 設備故障
自動監測站測量γ劑量率的設備多為高壓電離室,由于高壓電離室的輸出信號在10-13A的量級,非常微弱,因此接頭接觸不良、電纜線受潮、電離室靜電計受潮等微小故障都會對測量造成影響。例如靜電計輸出端接觸不良,調零偏離高壓大時,γ劑量率數值會瞬時升高;電纜線接頭接觸不良,收集棒未能飽和收集,γ劑量率數值降低;靜電計調零偏離,而造成劑量率數值基線上升。在自動監測站日常運行期間,要定期檢查,做好運維工作,保證自動監測站的正常運行。
1.5 核與輻射事故
當有核與輻射事故發生時,自動監測站作為自動連續監測系統,對γ劑量率實時監測,已測量數值為依據,第一時間發現異常情況,為核與輻射事故研判提供有力的技術支持。
2 結束語
根據空氣輻射環境自動監測站的建設要點,目前在全國已建立了100 個空氣輻射環境自動監測站對輻射環境空氣質量進行監測,初步發揮了良好的效益[3]。γ劑量率是自動監測站的重要監測項目,數值的變化越來越受到人們關注。通常情況,異常值判斷標準為歷年小時均值±3倍標準差。異常值出現時,要根據各影響因素對其進行分析后謹慎取舍判斷,實時了解輻射環境水平的真實情況。我國目前的自動監測站建設處于初步階段,對影響自動監測站γ劑量率數值變化的因素了解還不夠全面,在今后運行中還可以進一步深入研究,為輻射環境質量監測及應急監測提供可靠的數據支撐。
參考文獻
[1]王亮.輻射環境自動監測站的簡介與運維經驗淺談[J].四川環境,2013,8.
[2]許哲.大氣降雨對環境地表γ空氣比釋動能率測量影響規律的研究[D].蘇州:蘇州大學,2009.
篇7
關鍵詞:移動通信基站電磁輻射環境監測評價
中圖分類號:O44 文獻標識碼:A 文章編號:
伴隨著現代科學技術的發展,以及城市現代化建設進程的日益完善,區域性的經濟溝通與交往呈現出了極為顯著的發展趨勢。在此背景下,人與人之間的交往與溝通更加的頻繁,通信如何突破時間、空間的限制,這一點是至關重要的。對于非固定狀態下的通信行為而言,移動通信是實現該通信目標的最主要途徑。換句話來說,在移動通信方案的作用之下,為了確保社會大眾的通信需求能夠得到最為有效與可靠的滿足,就不得不構建大量的移動通信基站。而結合實踐工作經驗來看,在移動通信基站覆蓋面積不斷增加的背景下,發射天線不可避免的會對周邊環境發射相應的電磁波信號覆蓋,進而引發周邊區域環境中,比較嚴重的電磁輻射問題。為了探究移動通信基站電磁輻射環境的主要特點,評估安全性的防護距離,本文結合試驗方式對該問題展開詳細分析與說明。
1 試驗方法分析
本文通過試驗方式,就移動通信基站電磁輻射環境監測與評價中的相關問題進行綜合研究與分析。試驗過程當中所選取的主要對象為:GSM移動通信基站。測定該移動通信基站的發射頻率取值為900MHz。在試驗實施的過程當中,所采取的主要方法為:結合我國現行“輻射環境保護管理導則―電磁輻射檢測儀器和方法”中所涉及到的相關規定與要求,對移動通信基站電磁輻射進行詳細于此。同時,配合環境監測的方式,對移動通信基站進行詳細檢測,所獲取的相關數據用于完成對移動通信基站電磁輻射的評價工作。與此同時,預測模式應當選取為:基于遠場軸向功率密度的計算工作。
在試驗過程當中,從環境監測布點的角度上來說,需要嚴格參照我國現行“移動通信基站電磁輻射環境監測方法”、以及“輻射環境保護管理導則―電磁輻射檢測儀器和方法”中的相關規定,設定電磁輻射環境監測范圍為:相對于移動通信基站發射天線中心半徑100.0m單位內的區域。同時,在有關點位的設計上,需要優先布設于整個區域,大眾日常生活可達的最近距離位置。
而,在有關評價依據的選擇方面,針對本文所研究的900MHz的移動通信基站而言,在我國現行的“電磁輻射防護規定”支持下,所對應的工種電磁輻射功率密度應當嚴格控制在每平方米0.4W單位范圍之內。在此基礎之上,對于環境監測評價中,單個指標項目的影響評價可以參照1/5*可取功率密度方式進行確定。同時,需將電磁輻射公眾照射導出限制控制為每平方厘米8uW。
2 試驗結果分析
試驗實施條件為:900MHz移動通信基站GSM 900#下所對應的發射功率max取值為20.0W單位,移動通信基站所對應天線增益倍數為18dBi。在試驗基礎之上,可以分別獲取有關移動通信基站電磁輻射環境的預測數值以及實測數值。數據分析過程當中,可將電磁輻射環境相對于發射天線之間的距離換分為10m、20m、30m、40m、50m、60m、70m、80m、90m各檔。數據預測過程當中,所獲取的預測數值是均值概念,而在實際測定過程當中,所獲取的測定數值需要進一步劃分為城市移動通信基站、以及農村移動通信基站這兩個方面。因此,有關實際監測數據的獲取,需要按照30m、40m、50m、60m、70m、80m、90m各檔進行取值。詳細的試驗結果數據如下表所示(見表1、表2)。
表1:預測數據示意表
表2:監測數據示意表
3 評價結果分析
在有關數據預測的過程當中發現:在監測區域相對于移動通信基站發射天線距離不斷增加的趨勢作用之下,電磁輻射功率密度指標呈現出了一定的降低趨勢。數據分析發現:在距離天線距離高于20m的情況下,所對應的預測數值為7.2uW/cm²,已基本低于現行標準規范當中,移動通信基站電磁輻射功率密度的安全標準(8.0uW/cm²),能夠充分符合相應的標準規范。從預測數據的角度上來說,距離天線距離為20.0m的情況下,可將該數值作為此類移動通信基站的有效安全防護距離。在此基礎之上,通過對移動通信基站預測數據與實測數據的綜合對比發現:無論是對于城市移動通信基站,還是對于農村移動通信基站來說,各個監測點點位所生成的實測數值基本與預測數值保持契合狀態,這部分數值所呈現出的規律在于:隨距離天線距離的增加,電磁輻射功率密度一定比例的衰減。
現階段,社會大眾對于移動通信基站電磁輻射的認知存在比較大的問題與缺陷,將移動通信基站與常規意義上的廣播電視磁場、電臺磁場、以及輸變電工頻磁場概念相混淆。這一認知方面的誤區會使得部分群眾對生活環境周邊所建設的移動通信基站存在一定的恐懼心理。然而,通過環境監測與評價的方式發現:移動通信基站在實際運行過程當中,所產生的電磁輻射主要集中于發射天線的20m半徑范圍之內,只要能夠確保生活環境與發射天線的直線距離滿足現行標準中的安全防護要求,并不會對公眾的正常生活產生不利的影響。
4 結束語
通過本文以上分析需要認識到:在社會發展以及通信技術日益完善的背景之下,移動通信事業可以說取得了突飛猛進的發展趨勢。它使得社會大眾的生活與工作方式發生了顯著的改變。城市化建設進程中,建設移動通信基站的最主要目的在于:確保接收單元的靈敏度水平能夠得到持續提升。為了防止其運行中所產生的電磁輻射對周邊環境產生不利的影響,就需要對其輻射環境進行嚴格的監測與評價。本文通過試驗研究的方式,對移動通信基站電磁輻射環境的監測與評價工作展開了詳細的分析與研究,希望相關問題能夠為同行人員特別關注與重視。
參考文獻:
[1] 陳,陳成章,年冀等.廣州市GSM移動電話基站發射電磁波對環境污染影響分析[J].中國環境監測,2002,18(2):55-58.
[2] 陳習權,孫杰,韓海林等.城市小區移動通信基站電磁輻射場強的計算機仿真[J].科學技術與工程,2012,12(30):7821-7825.
[3] ,麻桂榮,郭幼英等.移動通信網基站電磁輻射調研及居民環境超標原因分析[J].中國環境監測,2002,18(3):44-46.
篇8
Abstract: In order to reflect the real quality of the water body, the precision instruments should be used and the collection and preservation of water samples should be concerned. The samples should be properly preserved before the test to ensure that the samples do not change dramatically within the warranty period. The article discusses the problems that may encounter in collection and pre-treatment of surface water in radiation environment monitoring process and the precautions.
關鍵詞: 地表水;采樣;預處理
Key words: surface water;sampling;pretreatment
中圖分類號:X83 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)21-0318-02
0 引言
在地球表面,水體面積約占地球表面積的71%。水環境是受人類干擾和破壞最嚴重的領域。水環境的污染和破壞已成為當今世界主要的環境問題之一。
1 地表水采樣細則
地表水包括河流、冰川、湖泊、沼澤等開放的水體,是人類生活用水的重要來源之一,與人們的生活息息相關。全國地表水資源總量約28000億立方米,在環境中,地表水與外界有著物質和能量的交換,對污染物有稀釋和排污的功能。
1.1 采樣目的 采集和測量地表水,獲得能真正反映水體特征的樣品,為評價地表水受放射性污染程度和水體的合理利用提供資料。
1.2 監測依據 ①HJ/T91-2002《地表水和污水監測技術規范》;②HJ/T61-2001《輻射環境監測技術規范》;③HJ/T21-1998 《核設施水質監測采樣規定》;④國家環境監測總站《環境水質監測質量保證手冊》。
1.3 點位布設原則 采樣方法必須滿足下述原則:①代表采樣點的實際情況;②采集樣品必須具有足夠的采樣體積和采樣頻率;③樣品在處理過程中,確保監測的特性組分不發生變化。
1.4 采樣工具和容器 在地表水采集前,選擇適宜材質的盛水容器和采樣器,并清洗干凈。
1.4.1 采樣工具 包括水泵、有機玻璃采水器、通用水樣采集器等。
1.4.2 裝樣容器 常用的裝樣容器材質有硼硅玻璃、石英、聚乙烯和聚四氟乙烯,一般放射性監測中對容器要求不高,通常選擇:①無色具塞硬質玻璃瓶。該試樣容器無色透明便于觀察試樣及其變化,可以加熱滅菌。②具塞聚乙烯瓶。這種試樣容器耐沖擊、輕便,對許多試劑都很穩定。
1.4.3 清洗方法 先用洗滌劑除去采樣工具(水泵為進出水管)污垢灰塵和油污,用自來水沖洗干凈,再用10% 硝酸或鹽酸洗刷,最后用自來水沖洗至pH=7,然后用蒸餾水蕩洗三次并晾干,貼好標簽備用。
1.5 采樣步驟
1.5.1 點位布設 對于環境水樣的監測點位,應考慮在水的使用地點,盡量避免緊靠匯合處,對于湖泊和池塘水體,應在不受影響的類似附近水體取樣。
①河流的點位布設。
(1)斷面的布設,對于污染源監測,選擇污染源對水體水質影響較大的河段,一般設置三種斷面:
對照斷面:反映河流水質的初始情況。控制斷面:反映污染狀況的地點。消減斷面:反映污染物稀釋程度。
對于環境質量監測,選擇有代表性的樣品,并考慮以下情況:
(a)在大支流或特殊水質的支流匯合之前,靠近匯合點的主流與支流上以及匯合點的下游,在認為已充分混合的地點布設斷面。(b)在流經途中遇到湖泊、水庫時,盡可能靠近流入口和流出口設置斷面。(c)在一些特殊地點或地區,如飲用水源、水資源豐富地區等應視其需要布設斷面。(d)水質變化小或污染源對水體影響不大的河流,布設一個斷面即可。(e)布設采樣斷面時,需要考慮到采樣點的采樣難易程度。(f)潮汐河流采樣斷面的布設,原則上與河流相同,對照斷面一般應設在潮區界以上,其消減斷面布設在近入海口。
(2)斷面垂線的布設。遵照下述情況布設河流斷面垂線:在河流上游,河床較窄、流速較大時,應選擇能充分混合、易于采樣的地點。河寬100m時,在河流的左右部位增設垂線。
(3)采樣點的布設。河流斷面垂線上采樣點的布設,表層水一般要求采集距水面10-15cm以下的水樣。采集不同深度河流水的位置,如表1所示。
②湖泊、水庫的點位布設。斷面垂線的布設:湖庫區的不同水域,按水體功能布設監測垂線。湖、庫區若無明顯功能區分,可用網格法均勻布設斷面垂線。
湖泊、水庫斷面垂線采樣點的布設和河流的情況基本相同,要在不同深度進行采樣。
上述布點方法可根據監測對象及監測目的不同作一定的更改。
1.5.2 采樣方法 先用取樣器取水,再把取到的水樣移入容器的辦法可以防止容器外壁污染。①在湖泊、水庫采樣時,要避開那些沒有代表性的區域。②在乘船采樣時,不能在被螺旋漿或搖櫓引起的旋渦處采樣。③采樣時,應立即在樣品容器上的標簽內記錄樣品編號、樣品來源、測定項目。④在填寫樣品容器標簽規定內容的同時,還必須在采樣記錄本上記錄樣品來源、采樣時間、樣品編號、樣品數量、測定項目、采樣點描述,加入保護劑及數量,采樣人等內容。
2 地表水的預處理和保存
①由于放射性測定多為金屬元素,采樣后立即加鹽酸或硝酸酸化至pH
3 樣品的標記和運輸
3.1 樣品的標記 在采樣容器上要貼有標簽紙,記錄測定項目、采樣時間、樣品編號、樣品來源、采樣點描述,加入保護劑及數量,采樣人等信息。
3.2 樣品的運輸 采樣容器要蓋實密封好,防止運輸時灑漏,對容器可能破碎要加以注意,每個容器要有一個固定的木框單間,以便在運輸時不相互碰撞而產生破裂情況發生。
4 質量控制措施
質控措施如下:①監測人員持證上崗或者在具有資質的人員指導下開展工作;②使用監測儀器設備要滿足相應的監測要求;③按照環境監測技術規范、標準開展工作;④每批水樣,應選擇部分監測項目加采質控樣,與樣品一起送實驗室分析,包括以下幾個組成部分:1)現場空白。現場空白所用的純水要用潔凈的專用容器,避免沾污,便于與實驗室內空白測定結果相對照。2)運輸空白。運輸空白是以純水作樣品,從實驗室到采樣現場又返回實驗室。每批樣品至少有一個運輸空白。3)現場平行樣。現場平行樣要注意控制采樣操作和條件的一致,占樣品總量的10%以上,通常情況下,每批樣品至少采集兩組平行樣。4)現場加標樣或質控樣。現場使用的標準溶液與實驗室使用的為同一標準溶液。現場加標樣或質控樣的數量,一般控制在樣品總量的10%左右,每批樣品不少于2個。
5 注意事項
水樣采集過程中和存放時,環境水樣容器和污染源水樣容器應分架存放,不得混用。同一監測點(井)應有兩人以上進行采樣,注意采樣安全,采樣過程要相互監護,防止中毒及掉入水中等意外事故的發生。
參考文獻:
[1]中國國家標準化管理委員會.HJ/T91-2002,地表水和污水監測技術規范[S].
[2]中國國家標準化管理委員會.HJ/T164-2004,地下水環境監測技術規范[S].
[3]中國國家標準化管理委員會.GB5750-2008,生活飲用水標準檢驗方法[S].
[4]中國國家標準化管理委員會.GB17378-2007,海洋監測規范[S].
[5]潘自強.電離輻射環境監測與評價[M].原子能出版社,2009.
篇9
關鍵詞: 單片機; 電磁輻射; 數模轉換芯片; 能量密度
中圖分類號:TP368.2 文獻標志碼:A 文章編號:1006-8228(2013)11-09-03
0 引言
電磁輻射,是一種復合的電磁波,以相互垂直的電場和磁場隨時間的變化而傳遞能量,這些能量是由電荷運動所產生的,日益危害著人們的健康。由電荷運動產生的電力廣泛應用于人類的生產和生活中,人類不可避免地被各種能量的電磁輻射包圍著。國外大量研究表明,電磁輻射對人體的傷害通常是負面的。電磁輻射污染已成為繼大氣污染、水污染和噪音污染之后的人類第四大環境污染[5],聯合國人類環境大會已將其列入必須控制的主要污染物之一[6]。
隨著人們健康意識和環保意識的不斷增強,研究開發一款檢測電磁輻射的系統來顯示電磁輻射量十分必要,這樣人們可以根據國家制定的電磁輻射相關標準值來判斷是否必要采取一定的防護措施。本文介紹一種基于單片機的電磁輻射檢測系統,采用單片機對電磁輻射相關參數進行處理,具有速度快,準確度高,性價比高等特點,實驗結果表明該系統有一定的實用價值。
1 總體設計及工作原理
基于單片機的電磁輻射檢測系統由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分主要由感應天線部分、檢波濾波和放大部分、數模轉換部分、AT89S52單片機控制部分、顯示和報警部分等組成。系統硬件基本組成如圖1所示。
2 硬件電路的設計
⑴ 電源部分
電源部分采用9v電源輸入,利用兩個穩壓管產生±5V電壓,對單片機及整個電路進行供電。其原理圖如圖2所示。
⑵ 感應天線部分
利用電磁場能在高頻二極管中產生電流的效應,系統將9個1N60二極管串聯用作系統感應天線來檢測電磁輻射,其焊接電路如圖3所示。
經反復試驗,通過該天線,儀器可以方便快捷地檢測出100khz到3Ghz寬頻的電磁輻射相關參數值。
⑶ 濾波放大部分
為得到穩定的測量量,電路中采用了低通濾波電路和運放電路,放大模塊的第一級采用共模抑制比高、線性度好、低功耗運算放大器AD620,第二級采用高精度、低失調電壓型的運放OP07。這兩級的放大能滿足低噪放大器的噪聲系數要求及頻帶較寬的要求。系統濾波放大部分電路圖如圖4所示。
⑷ 模數轉化部分
① 轉換器件簡介
TLC549是TI公司生產的一種低價位、高性能的8位A/D轉換器,它以8位開關電容逐次逼近的方法實現A/D轉換,其轉換速度小于17us,最大轉換速率為40000HZ,4MHZ典型內部系統時鐘,電源為3V至6V,可廣泛用于構成各種廉價的測控應用系統。其引腳圖如圖5所示。
② 將A/D轉換芯片采集到得電壓模擬信號轉換為電壓數據值,其模數轉換部分的電路圖如圖6所示。
TLC549為8引腳器件,將讀入的電壓數據除以256,乘以Vcc(=5v)即得到天線采集到的電壓信號數據值。通過公式Er=data*Vcc/256(其中data為讀入的數據,Vcc為芯片電壓數據值,Er為測量所得電平)可得到天線采集到的電壓信號的電平值。將其分別代入公式1和公式2,即可分別求得相應電磁輻射的場強和功率密度。相應公式如下:
⑸ 顯示報警部分
顯示部分采用LCD1602液晶,它是一種專用來顯示字母、數字、符號等的點陣型液晶顯示模塊。它能顯示2行每行16個字符共計最多32個字符。
該顯示模塊具有功耗少、體積小、內容顯示豐富、薄且輕巧等特點,常用于袖珍式儀表及低功耗的應用系統中。顯示模塊如圖7所示。
系統報警部分采用蜂鳴器設計,若感應點采集到的電磁輻射相關值超過國標規定,則通過蜂鳴報警器發出報警聲響。
3 軟件設計
系統軟件采用模塊化設計方法實現,以提高設計運行效率。系統程序主要涉及數據的檢測、采集、處理、顯示和報警等四部分,具體包括主程序、數據檢測子程序、數據采集子程序、模數轉換子程序、數據處理子程序、顯示子程序、按鍵子程序、報警子程序等。系統主程序實現功能為單片機相關組成部件的初始化,負責調度系統各子程序,負責提供A/D轉換的輸入時鐘信號,實時獲取并處理相關設備信息,實現對系統軟硬件資源的協調統一管理。系統軟件程序流程圖如圖8所示。
4 數據結果分析
通過對某筆記本電腦的觸摸板進行測量,得到功率密度值如表1所示。
由表1我們可知,距該筆記本電腦20cm外電磁輻射功率密度值遠低于國標40μw/cm2的電磁輻射功率密度值。因而,我們只要在使用筆記本電腦時,保持合理的間距就可以很好地保護自身,就可盡可能少地遭受電磁波輻射。經多次實驗我們發現,大部分電器工作時產生的電磁輻射功率密度值隨著人們與其距離的增加而急劇減小。因而,日常生活中,我們大可不必對使用電子電器產生恐慌的心理,只要保持合理的使用距離和遵循正常的使用習慣,電磁輻射對我們的負面影響便可盡可能地減少。
5 結束語
本文所介紹的系統能較好地對儀器感應天線處電磁輻射的電場強度和功率密度參數做出快速檢測,當功率密度值超過國家標準時,系統能發出報警聲音。該系統采用單片機進行數據處理和控制,可以方便、快捷地檢測出電磁輻射相關參數值,具有功耗少、體積小、成本低、測量便捷、易攜帶等特點,有一定的參考和實用價值。系統可用于家用電器等電子產品的電磁輻射相關參數的檢測。由于采用的感應天線的局限性,以及受限于模數轉換芯片的轉換精度,系統在電磁輻射的感知的方向性和精確度上還有一定的提升空間,今后將進一步研究克服上述問題,改進和提升系統的性能及表現。
參考文獻:
[1] 劉波文.51單片機C語言應用開發三位一體實戰精講[M].北京航空航天大學出版社,2011.
[2] 陳海宴.單片機經典實戰——大學生項目創新實踐[M].北京航空航天大學出版社,2011.
[3] 高衛東.51單片機原理與實踐(C語言版十二五高等院校規劃教材)[M].北京航空航天大學出版社,2011.
[4] 侯喜程.電磁輻射污染與監測綜述[J].能源與節能,2011.3.
篇10
根據農業部(農辦經[2009]21號“農業部辦公廳關于印發《農業社會化服務體系發展情況監測試點方案(試行)》的通知”精神,我局結合實際,制定工作方案,組建領導班子,落實專門人員,開展詳實調查。現將監測調查情況簡要分析報告于后:
一、基本情況
**縣地處四川盆地西南邊緣,距省會成都147公里,轄15個鄉鎮、143個行政村、1055個村民小組;幅員1896.49平方公里,境內最低海拔417.5米、最高海拔3090米,素有“七山二水一分田”之稱;冬無嚴寒、夏無酷暑、雨量充沛、四季分明、山川鐘秀、資源豐富,森林覆蓋率65.7%,享有“綠海明珠”美譽,是全國生態農業建設先進縣、全國生態示范區、四川省生態縣。2009年,有農業戶8.98萬戶(其中:家庭承包經營戶8.78萬戶,占97.8%),有農業人口30.17萬人、占總人口88%,有農村勞動力17.54萬個、占農村人口的58%;有耕地面積19.54萬畝(其中:田17.62萬畝,地2.10萬畝),有茶園20.16萬畝、桑園1.72萬畝、果園1.01萬畝、林地200萬畝,茶葉、奶牛、林業、生豬為農業支柱產業,屬典型的盆周山區農業縣。2009年,全縣農作物播種面積達到58.87萬畝,復種指數為301%,其中:糧食作物播面為32.32萬畝、占總播面的55%,糧食總產13.75萬噸、農民人均456公斤;年出欄生豬42.15萬頭、肉牛2.51萬頭,年末奶牛存欄3.73萬頭、年產牛奶10.45萬噸,年出欄肉用羊9.69萬頭,年出欄家禽900萬頭。2009年,全縣國內生產總值為45億元,其中:農牧漁業總產值18億元,占國內生產總值的40%;農民人均純收入5303元。
二、發展現狀
(一)公共服務機構
全縣共有農業公共服務機構40個,其中:(1)縣級10個、占25%,鄉鎮級30個、占75%;(2)種植業16個、占40%,畜牧業20個、占50%,農機化、動物疫病防控、農產品質量監管、農村經營管理各1個、占10%;(3)鄉鎮級機構中,除種植業、畜牧業外,均無獨立機構。
2009年末,農業公共服務機構批準編制數為351人,在編人數261人、占批準編制數的74.4%,實有人數290人、占批準編制數的82.6%;在所有機構中,除15個鄉鎮級畜牧業服務機構為差額撥款外,其余縣、鄉(鎮)兩級機構均為財政全額撥款機構。此外,縣鄉(鎮)兩級均配備了相應的儀器、辦公用房、交通等基本辦公設施,種植業系統還建立了15000畝相對固定的試驗示范基地。
(二)農業龍頭企業
全縣有農業龍頭企業6個,其中:省級1個、占16.7,市縣級5個、占83.3%;有茶葉加工3個、占50%,種植業(滕椒)調料食品加工1個、占16.7%,牛奶加工1個、占16.7%,奶牛飼養1個、占16.7%。2009年,6個龍頭企業銷售收入22615萬元,帶動農民專業合作社9個、占合作社總數的18.4%,帶動農戶14080戶、占總農戶的15.8%。
(三)農民專業合作社
全縣共有各類合作社49個(其中:工商登記注冊49個),其中:種植業29個、占59.2%(其中:茶葉16個、占種植業的55.2%),畜牧業11個、占22.4%,林業6個、占12.2%,漁業1個、2.1%,其它服務業2個、占4.1%;在合作社中,產加銷一體化服務的36個、占73.5%,加工服務為主的9個、占18.5%,購買服務為主的2個、占4%,其他的2個、占4%;合作社有成員6500個,其中:農民成員6465個、占99.5%。2009年,合作社經營收入16311萬元、占農村經濟總收入的7.1%,業務交易量14028萬元、占經營收入的86%。
此外,有種植業、畜牧業等各類專業協會46個。
(四)其他農業服務組織
全縣共有其他服務組織12個,其中:農業科研教育(中央農業廣播電視學校)1個、占8.3%,供銷合作社4個、33.4%,農業生產資料供應企業2個、占16.6%,農業信貸金融機構4個、占33.4%,農業保險機構1個、占8.3%。
三、主要工作
近年來,尤其是黨的十七屆三中全會以來,我縣緊緊圍繞十七屆三中全會提出的“建立新型農業社會化服務體系。……加快構建以公共服務機構為依托、合作經濟組織為基礎、龍頭企業為骨干、其他社會力量為補充,公益和經營相結合、專項服務和綜合服務相協調的新型農業社會化服務體系。……”的要求,在穩定和鞏固公共服務機構試驗、示范、培訓、推廣及農產品質量安全管理等職能的前提下,主要做了以下工作:
(一)著力推進農村土地流轉,促進規模經營發展
為進一步整合農村土地資源,發展現代農業,促進農業規模經營,實現農民增收,我縣依托縣農業局和鄉(鎮)農業技術服務中心分別于2008年8月和2009年3月在眉山市率先成立了縣和鄉(鎮)兩級農村土地流轉服務中心,明確了工作職責和責任,配備了電腦、管理軟件、室外彩色電子顯示屏(縣農業局)等辦公設施設備,確保工作正常開展。為有效強化和規范農村土地流轉管理,結合我縣實際,制定下發了包括總則、資質評估及資格審查、信息收集上報及、委托流轉及交易平臺、備案登記、統計報表、檔案管理在內的“農村土地承包經營權流轉管理規定(暫行)”(洪府辦[2009]33號),制發了“**縣農村土地流轉市場工作流程”、“**縣土地流轉程序”與服務中心職能職責及工作人員崗位職責、流轉管理規定等制度規范上墻,建立了土地流轉出讓、受讓及臺帳登記“三簿”。將推進農村土地流轉、促進農業規模經營作為發展現代農業的重要抓手,出臺了“關于推進農村土地承包經營權流轉的意見”(洪委辦發[2009]10號),創新流轉模式、與農業規劃產業相結合、引進業主上規模,有力地推進了全縣農村土地流轉,促進了農業規模經營發展。截止2009年12月底,全縣采取互換、出租、轉包、入股等方式,流轉耕地3.13萬畝、占耕地總面積的16%,比上年增加1.62萬畝、增長108%;流轉涉及農戶0.85萬戶,占總農戶的9.5%。流轉土地中,以茶葉、蔬菜、飼草為主的規模經營達到0.94萬畝,占流轉總面積的30%。如:柳江鎮天禾茶葉專業合作社,采取與農戶入股、租賃方式,種植浙江安吉白茶2000余畝。
(二)著力加快農民專業合作社發展,提高農民組織化程度
為進一步提高農民的組織化程度,促進農村經濟發展和農民增收,出臺了“關于加快農民專業合作社發展的實施意見”(洪委辦[2009]12號),明確了農民專業合作社發展的思路、目標、原則和舉措。截止2009年12月,全縣共有各類合作社49個,(其中:工商登記注冊49個),比上年增加37個、增長3.08倍,帶動農戶2.88萬戶、占全縣總農戶的32%。多數合作社均采取統一規劃、統一技術、統一收購、統一生產(加工)、統一銷售的合作模式,有力地提高了廣大農民的組織化程度。
(三)著力引進農業龍頭企業,推進農業產業化發展
農業龍頭企業,是發展新型農業社會化服務體系的骨干,是農業產業化發展的主力軍。為此,我縣始終把發展龍頭企業作為農業工作的重中之重,緊緊圍繞優勢產業,制定用地、信貸、稅收等優惠政策,全力招商引資,加快發展。2007年,引進蒙牛集團組建**蒙牛現代牧業有限公司,建立萬頭奶牛示范養殖場;引進龍都茶業集團,組建集種、產、學、研、貿為一體,年產名優茶葉2500噸、深加工產品1500余噸,可實現年產值5億元的四川尚林生物資源開發有限公司。有力地推動了優勢產業茶葉、奶牛的產業化發展,全縣茶葉面積由2007年末的13.53萬畝增加到2009年末的20.16萬畝,增加6.63萬畝,增長49%;奶牛由2007年末的2.66萬頭發展到2009年末的3.73萬頭,增加1.07萬頭,增長40%。
同時,積極鼓勵龍頭企業采取訂單農業、龍頭企業+專業合作社+農戶等模式,與農戶形成利益聯結機制,帶動發展,據統計:2009年,全縣6個龍頭企業與農戶訂單采購量達到4萬余噸,采購額達到14150萬元,全縣農民戶均1600余元;帶動農民專業合作社9個,帶動農戶1.41萬戶,占總農戶的15.7%。
(四)強化農產品質量監管,提升市場競爭力
為有效提高農產品質量,確保農產品質量安全,提升市場競爭力,我縣始終把農產品產地環境建設放在首位,將25度以上的27.4萬畝坡耕地全部退耕還林、還竹、還茶、還草,停止審批對環境有污染的項目,關閉了小煤窯、小紙廠等“三廢”污染企業近120家,先后禁用了高毒高殘留農藥及其復配制劑96個品種、限制使用單質化肥品種17個,建設沼氣池2.2萬口,加大農業行政執法力度,全縣農產品產地環境整體達到了《綠色食品產地環境技術條件》(NY/T391-2000)標準要求。在此基礎上,抓好標志農產品開發與管理,全縣共開發出茶葉、牛奶等無公害農產品、綠色食品、有機食品等標志農產品35個,2009年生產總量達到3.0萬噸,其中:新希望、尚林生物、雅雨露、雅自天成等農業龍頭企業開發13個,占總數的37%。有力地提升了全縣農產品市場競爭力,產品銷售輻射到全國主要大中城市,尤其是茶葉,浙江、江蘇、上海等地客商均慕名前來采購。
四、存在問題
從監測調查情況看,我縣農業社會化服務體系建設主要存在以下問題:
(一)公共服務機構由于人事體制及經費原因,人員斷層現象突出,加之財政保障工作經費不足、管理體制不明,嚴重影響服務和管理職能發揮。
(二)農業龍頭企業、農民專業合作社內部管理不規范,國家政策性支持、扶持力度不夠,其服務職能、經營優勢受到制約,影響其進一步發展和壯大。
(三)其他農業社會化服務組織如農業專業服務、農機專業服務、農產品銷售市場、農業保險、農業信貸擔保等發展嚴重滯后,多形式生產經營服務網絡格局未形成,農產品生產保障機制不健全、市場營銷不暢通。
五、幾點建議
農業社會化服務體系是為農業生產提供社會化服務的成套的組織機構和方法制度的總稱,包括專業經濟技術部門、鄉村合作經濟組織和社會其他方面為農、林、牧、副、漁各業發展所提供的服務。它是運用社會各方面的力量,使經營規模相對較小的農業生產單位,適應市場經濟體制的要求,克服自身規模較小的弊端,獲得大規模生產效益的一種社會化的農業經濟組織形式,是現代農業建設的重要組成部分,是發展現代農業的必然要求。建立和發展新型農業社會化服務體系,是一個系統工程,涉及農業產前、產中、產后全過程,針對存在問題,結合我縣實際,提出以下幾點建議:
(一)明確一個體制
農業社會化服務體系建設的管理體制,多年來,對于縣以下基層來講,其管理體制均不明,多頭管理、各行其事、相互推諉現象時有發生。因此,應明確其管理部門及職能職責,有效防止多頭管理、相互推諉現象發生。在實際工作中,應注重管理與服務并重,管理第一、服務第二,管理促進規范、服務促發展。
(二)建立一個機制
農業公共服務機構是農業社會化服務體系的依托,是農業社會化服務體系建設的排頭兵,其管理、服務職能作用的發揮直接影響到農業社會化服務體系建設。因此,應當在進一步明確其在農業社會化服務體系中的職能的基礎上,有效落實好人才、經費、設施設備等方面的保障機制,充分發揮其管理、服務等公共職能。
(三)推行一個政策
農業龍頭企業、農民專業合作社是農業社會化服務體系建設的主體,是廣大農民聯系市場的橋梁和紐帶。因此,應當建立和推行包括國家農業項目、國家貼息貸款、金融信貸、稅收等方面的鼓勵、支持、扶持政策,推進發展。