BG3500-230E型通道式车辆放射性自动监测系统是一套配置大体积高灵敏度伽玛射线探测器的放射性自动监测系统，可对通过检测通道的车辆进行在线实时检测，发现其中微量放射性源物质，输出报警信息，并完成对检测数据的储存。同时，系统还能够与上级管理系统联网，构成远程实时检测信息系统平台。该系统可应用于多种场所进出口或通道，如国土边境及口岸等，检测车辆和集装箱中是否夹带放射性物质。
BG3500-230E系列监测系统配备2个探测器组件（单个探测器晶体有效体积为30L）。监测系统一般安装在车辆通道两侧，当车辆通过入口时对其进行检测。系统室外的单元由现场检测部分和控制部分组成，现场检测部分主要包括晶体探测器机箱（内含塑料晶体、检测电路）、红外车辆探测器、声光报警器和安装支架等组成，如下图所示。
BG3500-230E型放射性监测系统探测器外观图（2组探测器）
控制部分包括控制机箱（内含数据处理计算机、接口电路板和电源等）等，位于主探测器机箱内部，用于现场监测数据的采集和控制。
室内单元包括台管理计算机控制机箱如下图所示。
控制机箱
本放射性监测系统的现场检测部分（主要是探测器机箱）安装车辆通道两侧，后台管理计算机安装在附近的值班室内。探测器机箱与值班室之间采用地沟穿管（或架空）布设电缆，所有的管理及设备操作可在室内完成。
系统工作时伽玛探测器的探测间隔为100ms，数据显示的更新周期为1s。出现系统故障或超速、辐射报警时，不同的声光报警器响起。所有的警报信息或车辆通行信息都按时间顺序存储。记录信息包括：车辆的编号（车牌）、进入探测通道的时间、离开探测通道的时间、车长、车速、通行本底数据、状态、辐射阈值、报警级别、放射源距离车头的位置等。
系统原理架构框图如下图所示：
本系统采用模块化设计，在技术上具有以下特色：
（1）通过连续探测环境本底辐射波动并自动调整参考点，开发出的辐射本底判别算法，解决了环境辐射本底波动对探测系统灵敏度的影响问题。系统能够在不影响正常同行的情况下，实时监测并发现可能混杂在车辆及货物中的放射源（或放射性物质）。
射线检测系统探测目标放射源的难度点在于研究自然本底γ辐射的来源、组成以及强度变化。γ辐射在自然界中普遍存在，其辐射水平（辐射强度）随时变化：一是宇宙辐射，在高度、纬度不同的地方其辐射强度不同；二是土壤地层中的放射性物质（地面辐射），它会自动衰变；三是同一地点由于天气状况不同而引起辐射水平轻微变化。同时现场环境还受可能被受到放射性物质污染，引起本底辐射强度大小的变化。射线检测系统要把目标放射源物质发出的微弱射线从自然发生的本底辐射射线中区分开来，消除本底辐射变化引起的干扰是最主要的困难。本系统通过连续探测本底辐射和自动调整参考点，用的辐射探测算法解决了这个问题。该系统有效地自动标定和自动校准，能够实时监测并发现可能存在的目标辐射源（放射性物质）。
（2） 系统除采用大型闪烁晶体探测器（1200×500×84/50mm，有效体积30升）2组，总体积60升。探测器安装位置为每侧2组。采用该配置方案除了可有效覆盖至少5米（宽）×4.5米（高）的监测区域外，通行车速可以达12公里/小时，大大提高了检测工作效率。
（3）每组探测器晶体配备双光电倍增管联合处理信号，可大大降低干扰，提高探测效率30％。
（4）系统采用红外装置来实时测量车速。载货车辆的速度对于检测灵敏度有直接影响，车速过快接收的信号密度会明显下降。因此在现场设计中，不光对车速要有明确的规定，同时要在系统上增加车速检测及设定报警。一般使用的要求是控制车速在8km/h，本产品可设置车速为20km/h。
（5）可以确定测出的放射物在车内的相对位置，确定可疑放射性物质在车厢中的前后尺寸，便于进一步查找可疑放射物。
（6）系统中管理计算机软件采用全中文操作，界面友好，根据检测现场工人的实际操作流程，提供方便、便捷、周全的操作方式。基本管理界面如下图。
（7）采用标准模块化探测器设计，每个探测器具有一套完整的探测部件和信号处理及自检系统，能够根据用户需要进行拆分和组合，这种设计为用户提供非常灵活的系统配置方案。
（8）配置高清晰度摄像头，实时抓拍监测图像，并实现监测图像与报警数据同步存储和查询。
（9）具备天然放射性物质（NORM）识别功能，可将因天然放射性物质（NORM）产生的误报剔除。
（10）多通道系统联网
多个通道式放射性监测系统可以联接成网络，可实现多点网络布控和远程操作，多个控制中心可同时对一台通道式放射性检测系统进行管理，可保证在一台计算机失效的情况下继续进行正常的监控工作；也可以用其中一个控制中心管理多个检测通道。联接方式可以是光缆联接或网线联接，视现场情况而定。多套监测系统经过网络交换机汇接后可以继续联接到上级（如环保、海关或出入境等部门）监控平台。
2 系统操作
2.1启动
图2-1启动界面
打开控制箱上的电源开关，系统上电后，首先显示启动LOGO界面，等待约20秒钟完成系统自检及伽玛探测器的自检后，进入主界面：
2.2主界面
图2-2主界面
主界面窗口显示实时时钟及当前的系统状态：
：正向通行
：反向通行
：与遥控手柄通讯正常
：与遥控手柄通讯失败
：市电供电模式
：蓄电池供电模式
：电池电量供应不足
显示当前的通行统计信息：
入：表示正向通行的车辆数量。
出：表示反向通行的车辆数量。
总计：表示正向及反向通行的车辆总量。
通行：表示通过探测器区域的车辆数量。
伽玛：表示通过探测器区域的伽玛报警的车辆数量。
超速：表示通过探测器区域的超速报警的车辆数量。
P1、P2、P3、P4、P5、P6:分别显示六个探测器的本底计数值。
点击某个探测器会弹出该探测器的相关信息：
图2-3探测器界面
再点击该界面，会返回主界面
显示最近一台车辆的通行信息：
车牌：显示通行车辆牌号。
辐射阈值：显示该车辆通过时的辐射报警阈值参数。
车长（cm）：显示通行车辆的车长。
车速（Km/h）：显示通行车辆的车速。
报警点（cm）：最近一次车辆通行，如果有辐射报警，放射源与车头的距离。
状态：显示通行的状态，“Gama”表示辐射报警、“Speed”表示超速报警、“OK”表示正常。
显示红外传感器的状态信息：
：1号红外状态正常
：1号红外被遮挡
：系统启动中，进行30秒本底测量，不允许车辆通行
谱线图会显示当前六个探测器的数据曲线及辐射报警的阈值曲线。
2.2 查询界面
在主界面上点击“查询”进入查询界面，用户可以分别进行通行记录及统计记录的查询操作：
2.2.1 通行查询界面
图2-4通行查询界面
用户可以选择需要查询记录的时间段及是否伽玛报警或超速报警。
通行记录查询结果包括:记录序号、车辆车牌号码、进入探测通道的时间、离开探测通道的时间、车长、车速、通行状态、辐射阈值、报警级别等。
如果是伽玛报警，报警点显示的是放射源与车头的距离。
报警级别分为三级，级数越高说明放射源的危害越大。
2.2.2 统计查询界面
图2-5统计查询界面
用户可以选择需要查询记录的时间段。
统计记录查询结果包括:通行总数、伽玛报警总数、超速报警总数等。
2.3 维护界面
图2-6维护查询界面
在主界面点击“维护”按钮，进入维护界面。
记录时效：“”、“一周”、“一个月”、“三个月”。
通行方向：“正向”、“反向”。
通道序号：“通道一”、“通道二”、“通道三”、……“通道六”。
清空记录：“是”、“否”。
通道类型：“汽车”、“火车”、“行人”。
2.4 报警界面
当通行车辆内含有超标放射源时，系统触发伽玛报警，报警窗口将自动弹出！红色警报器响起！相关人员应对该车辆采取防护措施。点击控制箱中的液晶屏、或者手动按下遥控手柄的清除按钮，或者点击PC后台管理软件的应答按钮均能消除报警。
图2-7辐射报警界面
当通行车辆通过监测系统时车速过快，系统触发超速报警，报警窗口将自动弹出！黄色警报器响起！该车辆应重新按规定车速通过监测系统。点击控制箱中的液晶屏，或者手动按下遥控手柄的清除按钮，或者点击PC后台管理软件的应答按钮均能消除报警。
图2-8超速报警界面
当周边环境出现强辐射干扰，或者探测器出现故障时，系统可能触发本底异常报警，此时报警窗口将自动弹出！蓝色警报器响起！操作人员应检查设备周边环境，排查干扰来源。若确认为探测器故障，请关闭系统电源，与本公司技术服务人员联系。
图2-9本底异常报警界面
3 辐射监测相关问题
无论放射性是天然的还是人工造成的，都会对工厂形成潜在危害，且会造成巨大损失。对于钢厂，可能造成到数百万美元的损失、以及对工人的伤害。对于废钢提供者来说，用户拒绝接收货物的损失及对操作工人的伤害问题都不容忽视。
辐射是原子衰变过程中发出的一种能量。很多放射性元素在地表都会有少量存在，例如镭，铀及其它自然产生的放射源。这些放射性元素及其它自然形成的辐射构成了本底辐射。这些本底辐射量较低但一直存在，我们每天都暴露在本底辐射中但不会伤害健康。
然而，我们所要监测的不是货物本身的辐射，而是监测货物中超出标准的辐射量，因此，在监测的过程中还要考虑到诸多其它因素，包括：
1. 本底辐射数据不是恒定的，它会随着宇宙变动、天气及其它影响而变化。
2. 离放射源越远越难以监测。例如在一英尺距离上，固定尺寸放射源的放射量是一定的，如果距离到两英尺，其放射量的监测读数将变为原来的1/4。
3. 探测器对放射源监测时间越长读数越准确。因此，车辆通过的车速越慢，越容易发现潜在的放射源。
4. 货物的数量及密度对探头的监测能力有很大影响。在放射源与探测器之间货物数量越多，探测器对放射源的监测难度越大。在放射源与探测器之间货物密度越大，探测器对放射源的监测难度越大。
5. 探测器越大探测灵敏度越高。
考虑到以上所有因素，本系统已经对探测器机箱等部位采取了有效的屏蔽措施，可限度地减少环境辐射对探测器的影响。此外，针对环境本底不断变化的因素，系统在数据处理软件上采取了对监测本底数据的连续计算和动态更新，及时调整报警阈值，使其在避免误报警的前提下，尽量接近本底值。
4 报警处置流程
系统发出的报警可分为以下几种类型：
u 黄灯闪烁，同时报警声响起：车辆超速报警、本底异常或系统故障；
u 红灯闪烁，同时报警声响起：伽玛辐射报警；
当车辆通过监测系统，并发生伽玛辐射报警时，建议采取以下处置流程：
1．按动的清除按钮将报警复位，并指示车辆再次通过监测系统。若三次通过均发生相同类型的报警，即可判断车辆中存在放射性物质。
2．使用便携式辐射检测仪器，缓慢绕着货物车辆进行检测，尽量将辐射监测器靠近货箱。找出放射源大致位置。如果检测仪器允许，可以测得确切的辐射剂量数据或判断放射源的种类。
3．若检测仪器显示为高剂量读数，应立刻报告当地辐射安全管理部门并寻求专家处理。若检测仪器显示为低剂量读数，并排除放射源发自密封的人造放射源，则一般可判断为天然放射性物质（NORM）的影响。如果仪器检测发现是其他科研源或者非法核材料，应扣留并报送辐射安全部门处理。
| 当仪器检测发现在1米远处剂量率大于100uGy/h或更高时，应停止工作并交给辐射安全部门处理。同时采取隔离措施，严禁其它人靠近装载车辆。 | |
备注：当本处置流程与当地辐射安全管理部门的规定不一致时，请以管理部门的规定为准。
推荐的报警处置流程见下图：
4 误报警及排除方法
4.1 误报警
在个别情况下，系统可能产生误报警。
误报警分为两种情况，一是没有车辆通过，系统发出声光报警。这种情况下导致报警的原因一般是行人在检测通道内来回走动，触发了红外检测装置，系统误判为超速报警。因此，系统工作时禁止人员在检测通道内来回走动。此外，环境本底的突然变化也可能导致系统本底超限报警，请不要让携带放射性物质的人员或能发射强电磁辐射的设备靠近本检测装置。
二是车辆正常通过检测通道，系统发出辐射报警。让车辆再次通过检测通道，并重复多次，系统不再报警。这种情况下导致报警的原因一般是车辆中含有微量的天然放射性物质。只要后续2～3次检测不再出现报警就可以认为车辆是安全的。
此外，车上成员（司机和乘客）身体可能是携带放射性物质的载体。若多次检测均发生辐射报警，可以让所有乘客下车，并更换司机驾驶车辆再次进行检测。
4.2 市电中断
系统接通220V电源并正常工作后，绿色指示灯会点亮。在220V电源中断后，本系统探测部分装备有蓄电池，可保证系统探测部分正常工作3～4个小时，此时系统仍然可以对车辆进行检测。后台管理计算机由于功率较大，配备的UPS不间断电源只能维持计算机工作20～30分钟。因此请在220V电源中断后及时关闭后台管理计算机，以免造成系统损坏。后台管理计算机关闭后，车辆通行及检测的数据将不能保存。
由于蓄电池容量有限，220V电源中断后系统请勿连续工作超过4小时，否则将导致蓄电池性损坏。
4.3 系统故障
若出现某一组探测器计数异常偏高或偏低，或者反复出现误报警，导致系统不能正常工作时，可判断为系统故障。请及时联系我公司技术服务人员进行排除。
5 系统技术参数与环境条件
5.1 技术参数
1. 探测器：2组塑料闪烁体 + 双低噪声光电倍增管，单个晶体灵敏体积≥30升，总体积为60升。
2. 配3～8mm铅屏（5个面）蔽本底对测量的干扰，每个探测器重约200kg（探测器+外壳）；
3. 探测γ和x射线，能量范围25keV～3MeV；
4. 灵敏度：在本底水平为0.2μSv/h下，增加0.1μSv/h，1秒内发出辐射报警；
5. 探测概率：≥99.9%（置信度95%）；
6. 误报率：≤0.1%；
7. 符合国家标准GBT24246-2009《放射性物质与特殊核材料监测系统》及《IAEA Nuclear Security Series 》技术要求；
8. 监测区域范围：高度0.1 m～4.5m；宽度：5m；
9. 报警提示：声音和灯光报警（可区分辐射和超速报警），报警阈值可调， 可连接远程后台管理计算机，配备专用后台管理软件；
10. 后备电池：铅酸电池，断电后工作4小时（不包括后台计算机系统）；
11. 后台管理计算机系统可记录通行、报警数据，抓拍图像、自动打印报告， 可与上级环保部门的环境在线监控平台*兼容并联网，配车牌号自动识别（可选）。
12. 具备实现短信报警功能。(可选)
5.2 使用环境条件
1. 工作环境：温度（-30℃～+50℃），湿度：小于95%（无凝露）
2. 主供电电压范围110-240VAC，单相50-60Hz（小于1A）；
3. 安装类别II（过电压等级遵循IEC1010-1规定）
4. 防护等级：IP65。
6 系统配置清单
1. 探测器子系统 | 序号 | 设备（组件）名称 | 规格（型号） | 台（套） |
| 1 | 探测器组件（单个晶体体积30L） | 230E-1 | 2 |
| 2 | 探测器底座及支架 | 定制 | 2 |
2. 现场控制子系统 | 序号 | 设备（组件）名称 | 规格（型号） | 台（套） |
| 1 | 现场控制器主机板（含接口电路、电源等） | 230-2 | 1 |
| 2 | 车速检测装置(4组) | QS30 | 1 |
| 3 | 声光报警装置 | 230-5 | 1 |
| 4 | 摄像头 | 海康威视
DS-2CD4012FWD | 1 |
| 5 | 网络及布线 | | 若干 |
3. 后台中心管理子系统 （1）硬件设备部分
| 序号 | 设备（组件）名称 | 规格（型号） | 台（套） |
| 1 | 控制室计算机 | Lenovo
CPU:I3 硬盘：1TGB 显示屏：22英寸 | 1 |
（2） 软件部分
| 序号 | 软件名称 | 规格（型号） | 台（套） |
| 1 | 通道式辐射监测系统管理软件 | V2.0 | 1 |
| 2 | 通道式放射性监测系统后台管理软件 | V2.0 | 1 |
