一、系统概述
核医学衰变池主要用于存放短寿命放射性废液，使其衰变至安全水平后再排放。为了确保衰变池的安全运行，需要配置一套完整的控制监测系统，以实现废液存储、衰变、监测及安全排放的全过程管理。
二、系统组成
核医学衰变池控制监测系统主要包括以下几个部分：
- 放射性监测单元
- γ射线监测仪：用于实时监测废液的放射性水平，确保衰变至安全值。
- 液位监测仪：监测衰变池废液高度，防止溢出或低液位报警。
- 温度与pH监测仪：监测废液的物理化学特性，确保环境稳定。
- 废液存储与衰变管理
- 分区存储池：根据不同核素的半衰期，设立多个独立池区，优化衰变周期。
- 自动排液系统：配置电动阀门，确保废液存储时间达到安全要求后自动排放。
- 远程控制系统：通过PLC（可编程逻辑控制器）管理阀门开启、关闭及存储池状态。
- 安全报警系统
- 高低液位报警：当液位过高或过低时，触发声光报警并通知管理人员。
- 放射性超标报警：当废液放射性浓度超过设定阈值时，自动切断排放通道。
- 泄漏检测系统：安装辐射探测器，防止废液泄漏，确保环境安全。
- 数据采集与远程监控
- 传感器数据采集：各监测单元的数据通过传感器实时上传至中央控制系统。
- 远程监控平台：管理人员可通过计算机或移动设备实时查看衰变池状态，设置参数并接收报警信息。
- 数据存储与分析：所有数据存储在服务器中，支持长期趋势分析，优化废液管理方案。
三、系统配置方案
- 硬件配置
- 放射性监测设备：高灵敏度γ探测器、NaI（Tl）闪烁探测器。
- 液位监测设备：超声波液位计、浮球液位计。
- 环境监测设备：温度传感器、pH传感器、湿度传感器。
- 控制与通信设备：PLC控制单元、工业级触摸屏、远程控制计算机。
- 软件配置
- 数据处理软件：用于分析放射性水平，计算衰变周期，并生成可视化报告。
- 远程监控平台：支持多用户访问，具备报警推送、参数调整和历史数据查询功能。
- 报警系统：联动短信、邮件、声光报警装置，实现多渠道通知。
- 网络通信架构
- 有线通信：使用MODBUS、RS485等协议连接各监测设备。
- 无线通信：采用LoRa、Wi-Fi或4G模块，实现远程监控。
四、系统运行流程
- 废液存储：医疗设备排放的放射性废液进入指定衰变池，系统自动记录液位和放射性浓度。
- 衰变监测：系统定期测量废液的放射性，确保达到安全排放标准。
- 安全排放：当废液放射性水平降至规定值以下，系统自动打开排放阀门，或手动批准排放。
- 数据存档：所有数据自动存储，供管理人员审计和优化管理。
五、安全与冗余设计
- 双重检测机制：使用不同类型的放射性传感器交叉验证，确保数据可靠性。
- 独立电源系统：配置UPS不间断电源，确保监测系统在断电情况下仍能运行。
- 应急手动控制：系统异常时，允许手动控制阀门和泵，防止意外泄漏。
六、结论
通过上述配置方案，核医学衰变池控制监测系统能够有效监测和管理放射性废液的衰变过程，提高废液处置的安全性和自动化水平，确保环境安全与合规排放。