一种无人智能化放射性气溶胶压制装置的制作方法

本技术涉及污染治理，尤其涉及一种无人智能化放射性气溶胶压制装置。

背景技术：

1、放射性气溶胶是核设施运行、核试验、放射性废物处理等场景中产生的含放射性微粒的气态污染物，其扩散性强、易被人体吸入，会对环境安全和人员健康造成严重威胁。目前，针对放射性气溶胶的压制处理主要依赖人工操作喷雾设备或固定喷雾系统，存在诸多技术缺陷：

2、人工操作模式下，作业人员需进入放射性污染区域，直接暴露于辐射环境中，健康风险极高；同时人工操作效率低，难以快速响应大面积或突发污染场景。固定喷雾系统受安装位置限制，覆盖范围有限，无法灵活适配不同污染区域的地形与扩散范围。现有喷雾设备的喷头多为固定粒径设计，无法根据气溶胶浓度、扩散速度等实际情况调节水雾粒径，导致压制效果不佳——大粒径水雾沉降过快、覆盖不充分，小粒径水雾易随气流扩散、难以有效捕捉微粒。

3、此外，传统装置缺乏一体化的监测与导航模块，无法实时精准获取放射性气溶胶的浓度分布、扩散趋势及现场环境信息，导致压制作业盲目性强，难以实现靶向治理；

4、同时，现有设备的通信传输稳定性不足，远程控制响应滞后，进一步影响了放射性气溶胶压制的及时性与有效性。

5、因此，研发一种集成化、智能化、高安全性的放射性气溶胶压制装置，成为解决现有技术痛点的迫切需求。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种无人智能化放射性气溶胶压制装置。

2、本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：

3、一种无人智能化放射性气溶胶压制装置，包括无人车、放射性传感器、可调节压力式喷头、内置水箱及通信模块；

4、所述内置水箱固定嵌装于无人车车体内部中部位置，内置水箱顶部设有密封注水口，底部设有出水接口；所述放射性传感器通过可拆卸支架装配于无人车前端外侧，所述可调节压力式喷头通过旋转底座安装于无人车前端下部，喷头喷射方向与水平方向呈30-60度夹角；

5、所述可调节压力式喷头通过耐腐蚀密封管路与内置水箱的出水接口连通，管路中段设有流量控制阀门；

6、所述放射性传感器、可调节压力式喷头及流量控制阀门分别通过导线与通信模块电连接，所述通信模块固定安装于无人车内部的电控仓内，用于实现放射性检测数据传输、设备运行状态反馈及远程控制指令交互。

7、作为上述技术方案的进一步改进：

8、还包括激光雷达与毫米波雷达，所述激光雷达通过减震支架安装于无人车顶部前端中心位置，所述毫米波雷达设有两个，分别对称安装于无人车顶部左右两侧；所述激光雷达、毫米波雷达均通过数据传输线与通信模块电连接，激光雷达用于获取环境三维空间数据，毫米波雷达用于实时检测周边障碍物距离，二者协同为无人车提供自主导航路径规划与动态避障支持。

9、还包括高清摄像头，所述高清摄像头通过俯仰调节支架安装于无人车顶部后端，云台可实现360度水平旋转及-15至90度俯仰调节；

10、所述高清摄像头集成可见光与红外成像功能，分辨率不低于1080p，其通过视频传输线与通信模块电连接，用于现场环境实时可视化监测、放射性气溶胶扩散范围捕捉及图像数据回传。

11、所述可调节压力式喷头配置内置压力调节阀，通过调节阀门开度改变喷射压力，压力调节范围对应水雾粒径为50-500微米，其中压力0.3-0.8mpa时对应水雾粒径200-500微米，压力0.8-1.5mpa时对应水雾粒径50-200微米，喷头喷射半径为3-8米。

12、所述激光雷达、毫米波雷达与高清摄像头沿无人车顶部周向均匀分布，激光雷达与双光云台沿顶部前后轴线对称设置，两个毫米波雷达分别位于顶部左右两侧的中点位置；三者的安装高度均高于可调节压力式喷头的最高喷射高度，且与喷头顶部的垂直距离为10-30cm，避免喷射水雾对检测部件造成干扰。

13、所述放射性传感器安装于无人车前端距地面50-100cm处，检测方向与可调节压力式喷头的喷射方向一致，检测角度为水平120度、垂直30度，检测量程为0.01-100μsv/h，其检测信号经放大处理后传输至通信模块，实现放射性气溶胶的精准定位与浓度监测。

14、所述通信模块支持5g、wifi及lora多模式无线通信，与外部控制终端建立双向通信链路；所述通信模块接收外部控制终端发送的路径规划指令、喷头压力调节指令及启停指令，响应时间≤1秒；同时传输放射性传感器检测的浓度数据、高清摄像头采集的图像数据及设备运行状态数据（包括水箱液位、喷头压力、电池电量）至外部控制终端。

15、相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

16、1、采用无人车作为移动载体，配合多模式通信模块实现远程操控，作业人员无需进入污染区域即可完成压制作业，从根本上规避了辐射暴露风险，大幅提升了作业安全性。

17、2、激光雷达与毫米波雷达协同工作，为无人车提供精准的三维环境数据与障碍物检测功能，保障自主导航与动态避障效果；结合高清双光云台的可视化监测，可实时捕捉污染范围与环境变化，使装置能灵活适配不同地形、不同扩散范围的污染场景，无需人工干预即可完成靶向压制。

18、3、可调节压力式喷头支持50-500微米水雾粒径的精准调控，能根据放射性气溶胶浓度、扩散速度灵活匹配最优水雾参数——高浓度污染时采用小粒径水雾提升捕捉效率，大范围扩散时采用大粒径水雾加快沉降，配合放射性传感器（0.01-100μsv/h量程）的精准浓度监测，实现“监测-调控-压制”的闭环作业，大幅提升治理精准度与有效性。

19、4、所有功能部件（内置水箱、传感器、喷头、通信模块等）一体化集成于无人车，结构紧凑、移动灵活，便于快速部署；通信模块支持5g、wifi、lora多模式传输，响应时间≤1秒，保障远程控制的稳定性与数据传输的实时性，同时可同步反馈设备运行状态（水箱液位、电池电量等），方便运维管理。

20、5、智能化自主作业模式减少了人工投入，避免了传统人工操作的低效与高成本问题；装置可24小时连续作业，结合靶向压制功能，能在短时间内完成大面积污染治理降低了综合作业成本。

21、上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

1.一种无人智能化放射性气溶胶压制装置，其特征在于，包括无人车（1）、放射性传感器（4）、可调节压力式喷头（5）、内置水箱（7）及通信模块；

2.根据权利要求1所述的无人智能化放射性气溶胶压制装置，其特征在于，还包括激光雷达（2）与毫米波雷达（3），所述激光雷达（2）通过减震支架安装于无人车（1）顶部前端中心位置，所述毫米波雷达（3）设有两个，分别对称安装于无人车（1）顶部左右两侧；所述激光雷达（2）、毫米波雷达（3）均通过数据传输线与通信模块电连接，激光雷达（2）用于获取环境三维空间数据，毫米波雷达（3）用于实时检测周边障碍物距离，二者协同为无人车（1）提供自主导航路径规划与动态避障支持。

3.根据权利要求1所述的无人智能化放射性气溶胶压制装置，其特征在于，还包括高清摄像头（6），所述高清摄像头（6）通过俯仰调节支架安装于无人车（1）顶部后端，云台可实现360度水平旋转及-15至90度俯仰调节；

4.根据权利要求1所述的无人智能化放射性气溶胶压制装置，其特征在于，所述可调节压力式喷头（5）配置内置压力调节阀，通过调节阀门开度改变喷射压力，压力调节范围对应水雾粒径为50-500微米，其中压力0.3-0.8mpa时对应水雾粒径200-500微米，压力0.8-1.5mpa时对应水雾粒径50-200微米，喷头喷射半径为3-8米。

5.根据权利要求2所述的无人智能化放射性气溶胶压制装置，其特征在于，所述激光雷达（2）、毫米波雷达（3）与高清摄像头（6）沿无人车（1）顶部周向均匀分布，激光雷达（2）与双光云台沿顶部前后轴线对称设置，两个毫米波雷达（3）分别位于顶部左右两侧的中点位置；三者的安装高度均高于可调节压力式喷头（5）的最高喷射高度，且与喷头顶部的垂直距离为10-30cm，避免喷射水雾对检测部件造成干扰。

6.根据权利要求1所述的无人智能化放射性气溶胶压制装置，其特征在于，所述放射性传感器（4）安装于无人车（1）前端距地面50-100cm处，检测方向与可调节压力式喷头（5）的喷射方向一致，检测角度为水平120度、垂直30度，检测量程为0.01-100μsv/h，其检测信号经放大处理后传输至通信模块，实现放射性气溶胶的精准定位与浓度监测。

7.根据权利要求1所述的无人智能化放射性气溶胶压制装置，其特征在于，所述通信模块支持5g、wifi及lora多模式无线通信，与外部控制终端建立双向通信链路；所述通信模块接收外部控制终端发送的路径规划指令、喷头压力调节指令及启停指令，响应时间≤1秒；同时传输放射性传感器（4）检测的浓度数据、高清摄像头（6）采集的图像数据及设备运行状态数据（包括水箱液位、喷头压力、电池电量）至外部控制终端。