產(chǎn)業(yè)基金可行性報告-監(jiān)測譜儀

?劑量率監(jiān)測譜儀產(chǎn)品定型輻射安全研究所李航2015年5月提綱項(xiàng)目性質(zhì)與概況項(xiàng)目的技術(shù)水平、應(yīng)用前景及國內(nèi)外發(fā)展趨勢市場分析專利成果情況項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測項(xiàng)目總投資與分年度投資

項(xiàng)目性質(zhì)本項(xiàng)目性質(zhì)為產(chǎn)品定型設(shè)計(jì)，是基于輻射安全研究所在“十一五”在核能開發(fā)項(xiàng)目“散布式”應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)研究和與中國核電工程有限公司委托開展的《事故后應(yīng)急環(huán)境監(jiān)測譜儀研制》項(xiàng)目取得的既有成果，往產(chǎn)品化推廣，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品定型的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。項(xiàng)目概況-設(shè)備基礎(chǔ)“十一五”核能開發(fā)中《“散布式”應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)研究》，該項(xiàng)目集成GM計(jì)數(shù)管和NaI(Tl)譜儀，在應(yīng)急監(jiān)測中通過及時靈活的布點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場劑量率和核素識別信息的實(shí)時獲取，并通過污染趨勢分布的繪制和煙羽“反演”計(jì)算等模塊為應(yīng)急決策提供支持，該項(xiàng)目成功完成了具有核素識別功能的劑量率監(jiān)測譜儀的樣機(jī)研制。2013年，我所受中國核電工程有限公司委托，為其開發(fā)事故后應(yīng)急環(huán)境監(jiān)測譜儀，該項(xiàng)目選用了成熟探測器，數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、核素識別和內(nèi)部架構(gòu)等全部自主設(shè)計(jì)，基本具備了產(chǎn)品化的基礎(chǔ)。項(xiàng)目概況-設(shè)備開發(fā)思路：SPEC專業(yè)化（Specialized）平臺化（Platform）擴(kuò)展性（Extensive）可定制（Customized）項(xiàng)目概況-設(shè)備特征事故發(fā)生后可以快速在核設(shè)施周圍組成環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)；使用設(shè)備自帶無線電傳輸數(shù)據(jù)，不依賴公用網(wǎng)絡(luò)；設(shè)備自帶電池，不依賴外部電源；防護(hù)等級高，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)；可以識別人工核素以及人工核素導(dǎo)致的劑量率。

項(xiàng)目概況-設(shè)備技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)探測器類型NaI(Tl)晶體探測器尺寸3”×3”劑量率范圍NaI(Tl)：GM管10nSv/h-150μSv/h10μSv/h-3Sv/h能量分辨率：137Cs（662keV）≤7%FWHMNaI(Tl)相對誤差±10%（NaI(Tl)探測器）通道數(shù)量4096道探測器工作溫度-25℃-+50℃功耗整機(jī)平均功耗≤2.5W探測器單元防護(hù)IP68通訊接口Radio、3G、RJ45能譜存儲能力SD卡存儲空間：5G人工核素識別能力<5nSv/h137Cs項(xiàng)目概況-設(shè)備特征項(xiàng)目概況-設(shè)備項(xiàng)目實(shí)施方案概述探頭的多元化探測器外殼及電池倉的改進(jìn)整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)品工業(yè)化設(shè)計(jì)工業(yè)化生產(chǎn)的相關(guān)測試G函數(shù)的完善

實(shí)施方案概述探頭的多元化計(jì)劃在使用NaI（Tl）晶體的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步使用LaBr晶體進(jìn)行開發(fā)，以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多探頭的功能。

實(shí)施方案概述探測器外殼及電池倉的改進(jìn)使用碳纖維進(jìn)行外殼加工，使用碳纖維外殼能較好地提升低能區(qū)響應(yīng)，具有質(zhì)輕材硬的特點(diǎn)。

實(shí)施方案概述探測器外殼及電池倉的改進(jìn)將設(shè)計(jì)不同的電池倉用于各類使用環(huán)境。

實(shí)施方案概述整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)品工業(yè)化設(shè)計(jì)在已經(jīng)完成譜儀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，聘請專業(yè)的工業(yè)設(shè)計(jì)公司對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，形成最終的工業(yè)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。

實(shí)施方案概述工業(yè)化生產(chǎn)的相關(guān)測試計(jì)劃在專業(yè)機(jī)構(gòu)完成產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)前的相關(guān)型式測試：包括振動試驗(yàn)、抗電磁干擾測試及工作溫度范圍測試等。

實(shí)施方案概述G函數(shù)的完善目前的譜儀在低劑量率的情況時，由G函數(shù)計(jì)算得出的劑量率誤差較大，項(xiàng)目組計(jì)劃在該方面進(jìn)行進(jìn)一步的完善，以減少測量誤差。

實(shí)施方案概述其他配件嵌入式PC德州儀器（Tl）AM335X處理器：800MHz功耗：1-1.5WUSB：2個RJ45：2個RS232：5個

實(shí)施方案概述其他配件嵌入式PC控制軟件結(jié)構(gòu)

實(shí)施方案概述其他配件通信模塊集成RF、3GGPSGM管電路

項(xiàng)目的技術(shù)水平、應(yīng)用前景

及國內(nèi)外發(fā)展趨勢技術(shù)水平“散布式”應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)被以潘自強(qiáng)院士為組長的鑒定組評定為“整體技術(shù)達(dá)到了國際先進(jìn)水平”，“散布式”應(yīng)急監(jiān)測單元的研制有助于打破國外企業(yè)對市場的壟斷。

項(xiàng)目的技術(shù)水平、應(yīng)用前景

及國內(nèi)外發(fā)展趨勢技術(shù)水平事故后應(yīng)急環(huán)境監(jiān)測譜儀研制取得了較為完整的測試報告，得到了專家的一致認(rèn)可。

應(yīng)用前景?劑量率監(jiān)測譜儀具有廣泛的用途，既可以用于常規(guī)測量，也可以用于應(yīng)急事故測量。在常規(guī)測量中目前主要用于環(huán)保部各地的輻射監(jiān)測站和各大核設(shè)施周圍部署的固定式?劑量率監(jiān)測譜儀，其作用在于測量環(huán)境中?劑量率及其能譜，應(yīng)急情況下，在應(yīng)急監(jiān)測車上安裝或配備移動式?劑量率監(jiān)測譜儀可以作為常規(guī)測量的補(bǔ)充，用于事故后的測量。

國內(nèi)外發(fā)展趨勢?劑量率監(jiān)測譜儀是成熟的產(chǎn)品，目前世界上有很多國家研發(fā)和生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品，國內(nèi)也有部分廠家研發(fā)和生產(chǎn)?劑量率監(jiān)測譜儀。但是目前一般的?劑量率監(jiān)測譜儀只是用于測量?劑量率和能譜，大部分未實(shí)現(xiàn)對測量能譜進(jìn)行自動核素識別、各核素對應(yīng)的劑量率貢獻(xiàn)進(jìn)行計(jì)算及后期數(shù)據(jù)處理。隨著市場對該方面需求的增強(qiáng)，廠家加強(qiáng)對?劑量率監(jiān)測譜儀信息采集后的有效處理及利用是發(fā)展趨勢。

市場分析德國Envinet公司研發(fā)SARA系列設(shè)備；法國的Saphymo公司；國內(nèi)生產(chǎn)NaI譜儀的有陜西衛(wèi)峰核電子有限公司和北京核儀器廠；根據(jù)2012年～2014年市場上Envinet公司Sara系列產(chǎn)品的銷售情況來看，一年監(jiān)測譜儀市場銷售量至少為40－60臺。

市場分析-同類產(chǎn)品比對型號探測器量程傳輸方式軟件系統(tǒng)成本（萬元）應(yīng)急譜儀GM+NaI10nSv/h-150μSv/h?10μSv/h-3Sv/hRF+3G開放≤12SARAGM+NaI50μSv/h-100mSv/h?10nSv/h-100μSv/h(NaI)2G不開放≥20（采購價格）GammaScanGM+NaI10nSv/h-10Sv/h?10nSv/h-100μSv/h(NaI)RF+2G不開放≥20（采購價格）WFGM50nSv/h-10Sv/hWIFI開發(fā)<10萬

市場分析-經(jīng)濟(jì)效益分析設(shè)備名稱探測器成本（萬元）利潤率銷售量（臺）利潤（萬元）應(yīng)急譜儀GM+NaI≤12≥40%≥10≥80NaI≤12≥40%雙GM管≤5≥40%

專利成果情況利用了“十一五”核能開發(fā)項(xiàng)目中“散布式”應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)中開發(fā)的兩個專利：“一種智能通信系統(tǒng)”發(fā)明專利“譜儀監(jiān)測系統(tǒng)固定支架”外觀專利

項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃序號時間完成任務(wù)12015年1月-6月完成探頭的采購、G函數(shù)的完善及電池倉完善的設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)進(jìn)一步優(yōu)化，提高算法先進(jìn)性22015年7月-10月完成探頭的改進(jìn)、探測器外殼及電池倉的改進(jìn)，整體結(jié)構(gòu)工業(yè)化設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)進(jìn)一步優(yōu)化，提高算法先進(jìn)性32015年11月-2016年2月完成軟件調(diào)試、關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)測試和集成實(shí)驗(yàn)42016年3月-6月完成監(jiān)測譜儀的工業(yè)化生產(chǎn)的相關(guān)測試

項(xiàng)目的人員安排序號姓名性別出生年月職稱專業(yè)工作內(nèi)容1李航男1981.9工程師輻射防護(hù)項(xiàng)目總協(xié)調(diào)，技術(shù)指導(dǎo)2王凱男1982.8工程師輻射防護(hù)集成試驗(yàn)、外協(xié)與協(xié)調(diào)聯(lián)絡(luò)人3楊宏偉男1975.4副研究員輻射防護(hù)軟件改進(jìn)工作4熊文俊男1983.9助理工程師輻射防護(hù)G函數(shù)改進(jìn)工作5陳凌男1967.7研究員輻射防護(hù)技術(shù)指導(dǎo)6姜希文男1939.10研究員輻射防護(hù)技術(shù)指導(dǎo)7夏益華男1935.1研究員輻射防護(hù)技術(shù)指導(dǎo)8劉建宇男1981.1經(jīng)理核物理市場推廣

項(xiàng)目總