一种放射源定位方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了放射源定位方法及系统，包括：初始化设置；使用多个移动通信终端在多个探测点对放射源进行核辐射探测；获取探测点的核辐射剂量信息、位置信息和时间信息；根据核辐射剂量信息，判断是否需要报警和放射源是否移动；分别对固定放射源和移动放射源进行定位。本方法把放射性检测与分析等便携式功能集成到移动通信终端，脱离传统的基于电子标签、机器人等专业设备，通过群体环境下人机融合的方法，高性价比地实现对放射源的定位，成本低，检测范围宽，便于普及。

【技术实现步骤摘要】
一种放射源定位方法及系统
本专利技术涉及放射性物质探测
，具体涉及一种放射源定位方法及系统。
技术介绍
随着核能开发与核技术综合利用的快速发展，涉核设施、涉核行业和人群越来越多，核应急、核退役、核安全与核防护愈显重要；截至2014年底，全球500余个反应堆中，有123个运行时间超过30年、12个超过40年；同时，我国现约有放射性同位素与辐射技术应用的各类放射源7-8余万枚，其中，废源约有2.5万枚，“失联孤儿源”约2000余枚，由于经济条件限制和核知识的普及等原因，不可能每位公民都配备昂贵的专业核辐射探测仪，而过渡的电离辐射对人类会有致命的伤害，因此当放射性核泄漏或放射源丢失，潜在危害不断扩大时，社会公众往往会极度恐慌。如2014年国内某地某放射源丢失后，被公民拾得导致身体被辐射损伤，社会极度恐慌，相关专业单位的工作也缺乏及时有效的保障设施；因此，如何让众多公民确知放射性射线的超剂量率存在，以及从健康保障的角度明白自己受辐照的累积剂量的状况，提升群防群控下的辐射防护水平，是亟待解决的问题。目前，国内外市场的放射源检测与定位装置大致可以分为已知放射源的监测、定位、跟踪装置和未知源的检测与定位装置两类；如申请号为200810056795.2的专利涉及到的装置，这类装置需要在放射源上安装固化有源档案信息的定位终端，如RFID电子标签、GSM卡等，通过前端阅读器读取源信息，然后通过无线通信、GPS定位等技术进行定位；显然，这类装置不适用于未知源的定位，并对资源有一定的浪费；如申请号为200810156538.6、的专利涉及一种基于移动机器对未知源进行检测与定位装置，该类装置利用固定在机器人上的探测器、伽马相机等前端探测设备进行核辐射探测，然后利用有线、无线通信等技术进行放射源定位；该类装置适合于作业环境恶劣等条件下，针对普通公众该类装置存在着体积庞大、价格昂贵等因素，不便于普及，检测范围有限；申请号为20130602906.6的专利提供一种根据模拟数据获取探测器的晶体阵列中晶体计数比与放射源角度的关系来定位放射源；该类设备需要专业性强的技术人员作为操作手操作探测系统，并且放射源定位的方法误差较大，设备价格昂贵，不便推广应用。
技术实现思路
针对于现有技术中存在的上述问题，本专利技术的一个目的是提供一种放射源定位方法，该方法利用移动通信终端对未知放射源进行实时探测，使公众能实时得知自身所受辐射剂量信息，使对核辐射的检测更方便、快捷，并且能够利用多点探测信息之间的关联关系确定未知放射源的位置并予以跟踪。本专利技术的另一个目的是提供一种放射源定位系统。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种放射源定位方法，包括：初始化设置待测放射源的核素及预警剂量信息；使用多个移动通信终端在多个探测点对放射源进行核辐射探测；获取探测点的核辐射剂量信息、位置信息和时间信息；比较核辐射剂量信息和预警剂量信息，判定是否大于预警剂量值；若大于预警剂量值，发送报警信息，并选定探测点探测区域为再探测区域；在再探测区域再进行至少两次探测，根据至少两次的核辐射剂量信息，判断放射源的性质；若放射源为固定放射源，使用多个移动通信终端在所述再探测区域进行多次核辐射探测，根据探测的核辐射剂量信息及核辐射剂量与距离的关系，对固定放射源进行定位；若放射源为移动放射源，使用多个移动通信终端在所述再探测区域进行多次核辐射探测，根据探测的核辐射剂量信息及核辐射剂量信息与距离的关系，对移动放射源进行定位，确定移动放射源的运动方向；同时，设定对移动放射源进行重复探测的次数，根据获取的多次探测的核辐射剂量信息，确定移动放射源的移动速度；根据移动放射源的运动方向及移动速度，确定移动放射源的移动区域。进一步地，对固定放射源进行定位和对移动放射源进行定位的具体步骤均包括：根据探测的核辐射剂量信息及核辐射剂量信息与距离的关系，计算得到再探测区域内每个探测点到放射源之间的距离；核辐射剂量与距离的关系为：其中，D为核辐射剂量；μen为核素在空气中的质能吸收系数；nv为核素每次蜕变发送γ光子的分额；Er为γ光子的能量；C为放射源的强度；ρ为当地的空气密度；T为测量时间；根据再探测区域内多个探测点的位置信息，确定再探测区域的地图；按照地图的比例尺将再探测区域内每个探测点到放射源之间的距离进行缩小；分别以每个探测点为圆心，A倍缩小后的距离为半径，在所述地图上画圆，直至多个圆有共同交点为止，获取共同交点的定位坐标，即放射源的定位坐标；其中，对A任意设定一个初始值，每次画圆完成后，在原来的基础上，自动增加一个初始值。进一步地，对固定放射源进行定位包括：对固定放射源进行初步定位和重定位；判断初步定位和重定位的定位坐标是否一致；若定位坐标一致，获取定位坐标；若定位坐标不一致，判断定位坐标的误差是否小于1％；若误差小于1％，获取固定放射源的定位坐标；若误差大于1％，再次对固定放射源进行定位，直至误差小于1％为止。进一步地，对移动源进行定位，确定移动放射源的运动方向具体包括：对移动放射源进行一次定位和二次定位，获取移动放射源的一次定位坐标和二次定位坐标；根据一次定位坐标和二次定位坐标，确定移动放射源的运动方向。进一步地，在再探测区域再进行至少两次核辐射探测，根据至少两次的核辐射探测信息，判断放射源的性质；具体包括步骤：在再探测区域再进行两次核辐射探测，根据两次探测的核辐射剂量值P1、P2，判断放射源是否移动；具体包括：对∣P1-P2∣保留小数点后1位进行取值，判断取得的值是否大于0；当大于0时，放射源为移动放射源；当等于0时，放射源为固定放射源。进一步地，初始化设置待测放射源的核素及预警剂量信息具体包括：设置待测放射源为α、β或γ核素；设置安全区域内的预警剂量为15uGy/h。进一步地，使用多个移动通信终端在多个探测点对放射源进行核辐射探测具体包括：使用设置于移动通信终端中的核辐射探测器模块在探测点进行核辐射探测，得到核辐射信号；采用设置于移动通信终端中的核辐射数据采集电路对所述核辐射信号进行处理，得到探测点的核辐射剂量信息；利用设置于移动通信终端中的定位模块和时间模块分别获取探测点的位置信息和时间信息。为了实现上述另一个目的，本专利技术提供了一种放射源定位系统，包括：初始化设置模块，用于对待测放射源的核素及预警剂量信息进行初始化设置；放射源探测模块，用于在多个探测点对放射源进行核辐射探测；探测信息获取模块，用于获取所述放射源探测模块在多个探测点进行探测时得到的核辐射剂量信息、位置信息和时间信息；比较模块，用于将核辐射剂量信息与预警剂量信息进行比较；选择模块，用于根据比较结果选定再探测区域；若某个探测点的核辐射剂量信息大于预警剂量信息，选定所述探测点探测区域为再探测区域；放射源性质判断模块，用于在所述再探测区域再进行至少两次核辐射探测，根据至少两次的核辐射剂量信息，对放射源的性质进行判断；固定放射源定位模块，用于根据使用多个移动通信终端在再探测区域进行多次探测的核辐射剂量信息及核辐射剂量与距离的关系，对固定放射源进行定位；移动放射源定位及移动区域确定模块，用于根据使用多个移动通信终端在再探测区域进行多次探测的核辐射剂量信息及核辐射剂量与距离的关系，对移动放射源进行定位，确定移动放射源的运动方向；同时，设定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放射源定位方法，其特征是，包括：初始化设置待测放射源的核素及预警剂量信息；使用多个移动通信终端在多个探测点对放射源进行核辐射探测；获取探测点的核辐射剂量信息、位置信息和时间信息；比较核辐射剂量信息和预警剂量信息，判定是否大于预警剂量值；若大于预警剂量值，发送报警信息，并选定探测点探测区域为再探测区域；在所述再探测区域再进行至少两次核辐射探测，根据至少两次的核辐射剂量信息，判断放射源的性质；若放射源为固定放射源，使用多个移动通信终端在所述再探测区域进行多次核辐射探测，根据探测的核辐射剂量信息及核辐射剂量信息与距离的关系，对所述固定放射源进行定位；若放射源为移动放射源，使用多个移动通信终端在所述再探测区域进行多次核辐射探测，根据探测的核辐射剂量信息及核辐射剂量信息与距离的关系，对所述移动放射源进行定位，确定移动放射源的运动方向；同时，设定对所述移动放射源进行重复探测的次数，根据获取的多次探测的核辐射剂量信息，确定移动放射源的移动速度；根据移动放射源的运动方向及移动速度，确定移动放射源的移动区域。

【技术特征摘要】
1.一种放射源定位方法，其特征是，包括：初始化设置待测放射源的核素及预警剂量信息；使用多个移动通信终端在多个探测点对放射源进行核辐射探测；获取探测点的核辐射剂量信息、位置信息和时间信息；比较核辐射剂量信息和预警剂量信息，判定核辐射剂量信息是否大于预警剂量值；若大于预警剂量值，发送报警信息，并选定探测点探测区域为再探测区域；在所述再探测区域再进行至少两次核辐射探测，根据至少两次的核辐射剂量信息，判断放射源的性质；若放射源为固定放射源，使用多个移动通信终端在所述再探测区域进行多次核辐射探测，根据探测的核辐射剂量信息及核辐射剂量信息与距离的关系，对所述固定放射源进行定位；若放射源为移动放射源，使用多个移动通信终端在所述再探测区域进行多次核辐射探测，根据探测的核辐射剂量信息及核辐射剂量信息与距离的关系，对所述移动放射源进行定位，确定移动放射源的运动方向；同时，设定对所述移动放射源进行重复探测的次数，根据获取的多次探测的核辐射剂量信息，确定移动放射源的移动速度；根据移动放射源的运动方向及移动速度，确定移动放射源的移动区域；所述对固定放射源进行定位和对移动放射源进行定位的具体步骤均包括：根据探测的核辐射剂量信息及核辐射剂量信息与距离的关系，计算得到再探测区域内每个探测点到放射源之间的距离；核辐射剂量信息与距离的关系为：其中，D为核辐射剂量；μen为核素在空气中的质能吸收系数；nv为核素每次蜕变发送γ光子的分额；Er为γ光子的能量；C为放射源的强度；ρ为当地的空气密度；T为测量时间；L为未知放射源到移动通信终端之间存在的距离；根据再探测区域内多个探测点的位置信息，确定再探测区域的地图；按照地图的比例尺将再探测区域内每个探测点到放射源之间的距离进行缩小；分别以每个探测点为圆心，A倍缩小后的距离为半径，在所述地图上画圆，直至多个圆有共同交点为止，获取共同交点的定位坐标，即放射源的定位坐标；其中，对A任意设定一个初始值，每次画圆完成后，在原来的基础上，自动增加一个初始值。2.根据权利要求1所述的放射源定位方法，其特征是：对所述固定放射源进行定位包括：对所述固定放射源进行初步定位和重定位；判断初步定位和重定位的定位坐标是否一致；若定位坐标一致，获取定位坐标；若定位坐标不一致，判断定位坐标的误差是否小于1％；若误差小于1％，获取固定放射源的定位坐标；若误差大于1％，再次对固定放射源进行定位，直至误差小于1％为止。3.根据权利要求1所述的放射源定位方法，其特征是：所述对所述移动放射源进行定位，确定移动放射源的运动方向具体包括：对移动放射源进行一次定位和二次定位，获取移动放射源的一次定位坐标和二次定位坐标；根据一次定位坐标和二次定位坐标，确定移动放射源的运动方向。4.根据权利要求1所述的放射源定位方法，其特征是，在所述再探测区域再进行至少两次探测，根据至少两次的核辐射探测信息，判断放射源的性质；具体包括步骤：在所述再探测区域再进行两次探测，根据两次探测的核...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，霍建文，王坤朋，王姮，刘满禄，张静，郭江，史思总，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51