BG3000 礦石品位在線檢測(cè)系統(tǒng)是一套針對(duì)鈾礦山設(shè)計(jì)開發(fā)的，具有品位實(shí) 時(shí)檢測(cè)和上傳，數(shù)據(jù)保存和查詢等功能。系統(tǒng)采用多組高靈敏度伽瑪探測(cè)器安裝 于礦車通道上方，對(duì)通行的礦車進(jìn)行不停車掃描，可快速準(zhǔn)確對(duì)礦石品位進(jìn)行定 值。
2、系統(tǒng)組成
整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)外形包含鋼結(jié)構(gòu)門架和控制機(jī)柜兩部分。系統(tǒng)硬件主要包括： 3 組大體積 NaI 伽馬探測(cè)器與數(shù)字能譜采集電路組合、紅外對(duì)射車速檢測(cè)裝置、 現(xiàn)場(chǎng) LED 顯示屏、現(xiàn)場(chǎng)照明燈、礦車 ID 號(hào)識(shí)別、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)（嵌入式 工控機(jī)）、遠(yuǎn)距離數(shù)傳電臺(tái)、發(fā)電機(jī)或太陽能發(fā)電站等。系統(tǒng)硬件分別安裝于鋼 結(jié)構(gòu)門架上和控制機(jī)柜內(nèi)部。
3、技術(shù)參數(shù)
1）、檢測(cè)模式：現(xiàn)場(chǎng)不停車檢測(cè)；
2）、礦車通行速度：5～10km/h 勻速；
3）、系統(tǒng)檢測(cè)結(jié)果誤差：對(duì)同一礦車的重復(fù)性檢查（無裝卸操作），其誤 差在 7.5%以內(nèi)。
4）、礦石含量區(qū)分能力：準(zhǔn)確區(qū)分礦車中礦石的 6 級(jí)含量：廢石（0～75ppm）， 次經(jīng)濟(jì)品位礦石（75～150ppm），低含量礦石（150～400ppm），中等含 量礦石（400～700ppm），高含量礦石（700～1000ppm），極高含量礦石
（>1000ppm）�？上Q含量影響。
5）、系統(tǒng)刻度與校準(zhǔn)方式：礦車滿載三種以上不同等級(jí)均勻標(biāo)準(zhǔn)礦樣進(jìn)行 刻度，系統(tǒng)具備自校準(zhǔn)功能。
6）、具備現(xiàn)場(chǎng)車速檢測(cè)、礦車 ID 號(hào)識(shí)別、LED 屏顯、聲光提示、故障自檢、現(xiàn)場(chǎng)照明、數(shù)據(jù)上傳等功能；
7）、檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式：可移動(dòng)單門架結(jié)構(gòu)，可快速轉(zhuǎn)場(chǎng)，可定制框架尺 寸；
8）、轉(zhuǎn)場(chǎng)恢復(fù)時(shí)間：不超過 4 小時(shí)；
9）、系統(tǒng)供電：自備電源，可 24 小時(shí)連續(xù)工作；
10）、系統(tǒng)工作環(huán)境：溫度-30～＋55℃；濕度：20%～95%RH。
11）、系統(tǒng)防護(hù)等級(jí)：IP55
12）、系統(tǒng)抗震能力：可抗非直接撞擊和非直接跌落。
4、技術(shù)特色
1）、本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，可進(jìn)行參數(shù)定制：
2）、采用蒙特卡羅模擬，對(duì)礦車裝載模型進(jìn)行了深入的仿真分析研究。對(duì) 不通車型和車斗在滿載情況下，礦石堆積形態(tài)一定時(shí)，針對(duì)不同礦石品位和不同 體積探測(cè)器的輻射響應(yīng)均做了仿真計(jì)算；此外，采用 3 組探測(cè)器構(gòu)成線陣，對(duì)礦 車勻速通過時(shí)，探測(cè)器線陣獲取的劑量率響應(yīng)曲線也進(jìn)行了仿真計(jì)算，為系統(tǒng)探 測(cè)器選型、探測(cè)器排布，以及礦石品位計(jì)算模型等關(guān)鍵要素的建立等提供了完整 的設(shè)計(jì)參考。
3）、保證放射性定量測(cè)量準(zhǔn)確性的最大難題是克服環(huán)境本底輻射的干擾。 本底輻射的來源、組成以及強(qiáng)度千變?nèi)f化，同時(shí)還受環(huán)境中運(yùn)動(dòng)物體的體積、總 量以及運(yùn)動(dòng)速度大小變化的影響。伽馬輻射在自然界中自然產(chǎn)生，其輻射水平（輻射強(qiáng)度）也隨時(shí)變化：一是宇宙輻射，高度、緯度不同的地方其輻射強(qiáng)度不同； 二是土壤表層中的放射性物質(zhì)（采礦現(xiàn)場(chǎng)地面礦石撒漏）也會(huì)隨機(jī)改變；三是同 一地點(diǎn)由于季節(jié)、天氣等狀況不同而引起輻射水平輕微變化。本檢測(cè)系統(tǒng)要在環(huán) 境本底變化如此復(fù)雜的情況下，準(zhǔn)確測(cè)定低含量鈾礦品位（如 75 和 150PPM）， 消除本底輻射的變化是最主要的困難。本系統(tǒng)在空閑狀態(tài)，通過連續(xù)探測(cè)本底輻 射和自動(dòng)調(diào)整參考點(diǎn)，獲取環(huán)境本底基準(zhǔn)值；而在礦車通行狀態(tài)，采用獨(dú)特的重 載本底修正算法解決環(huán)境本底下降帶來的測(cè)量誤差問題。
4）、采用 3 組高靈敏度 NaI 晶體配合高穩(wěn)定性光電倍增管構(gòu)成探測(cè)器組件，并增加鉛屏蔽與準(zhǔn)直外罩，降低了本底干擾，提高了檢測(cè)靈敏度。同時(shí)采用 3組探測(cè)器聯(lián)合檢測(cè)，具備對(duì)礦石裝載形態(tài)、礦車偏離中心路線的判別和修正能力。
5）、3 組探測(cè)器均采用高速數(shù)字化能譜采集電路來獲取輻射總量和輻射能 譜數(shù)據(jù)，使得系統(tǒng)具備全數(shù)字化能譜分析能力。也就是，所有的探測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)?現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)后，通過能譜分析程序，可對(duì)獲取的礦石能譜進(jìn)行精細(xì)的能段分割， 在建立完整的 U、Th 刻度參數(shù)模型后，可獲取礦石中 U 和 Th 的含量數(shù)據(jù)，為現(xiàn) 場(chǎng)實(shí)時(shí)測(cè)定礦石 U 品位奠定了基礎(chǔ)。
6）、由于采用數(shù)字化能譜分析技術(shù)，該系統(tǒng)能夠有效地完成自動(dòng)穩(wěn)譜和自 動(dòng)校準(zhǔn)，降低由于現(xiàn)場(chǎng)溫度變化對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確性的影響。
7）、該系統(tǒng)采用紅外對(duì)射裝置來檢測(cè)礦車的駛?cè)�，同時(shí)測(cè)量車速。礦車的 行使速度對(duì)于檢測(cè)結(jié)果有直接的影響。車速越快接收的信號(hào)密度會(huì)明顯下降。因 此在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)中，不光對(duì)車速要有明確的規(guī)定，同時(shí)要在系統(tǒng)上增加車速檢測(cè)并 設(shè)定報(bào)警范圍。本系統(tǒng)在一般使用條件下，要求控制車速小于 10km/h。紅外對(duì) 射裝置還能檢測(cè)礦車的駛?cè)牒婉偝鰰r(shí)刻，用于系統(tǒng)觸發(fā)由空閑狀態(tài)到檢測(cè)狀態(tài)的 切換，同時(shí)啟動(dòng)輻射檢測(cè)、車速計(jì)算、ID 號(hào)識(shí)別等一系列流程。
8）、該系統(tǒng)在檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)配備工業(yè)級(jí)嵌入式工控計(jì)算機(jī)，完成所有的數(shù)據(jù)處 理、系統(tǒng)控制、狀態(tài)檢測(cè)和通訊收發(fā)等功能。軟件編程 Windows 環(huán)境，界面采用 中/英文兩種模式，并按照現(xiàn)場(chǎng)需求提供最方便、最簡(jiǎn)單的操作步驟和清晰明了 的顯示頁面。系統(tǒng)與控制中心的數(shù)據(jù)交互可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求進(jìn)行后續(xù)設(shè)計(jì)。
