【特地对接2777】揭榜挂帅项目：涉核环境高剂量耐辐照摄像机系统关键技术研究与设备研发

一、需求名称

涉核环境高剂量耐辐照摄像机系统关键技术研究与设备研发

二、需求内容

1.需求解决的技术问题

本次技术需求为涉核环境高剂量耐辐照摄像机系统关键技术研究与设备研发。长期以来，国内耐辐照摄像机市场由进口设备占据主导，近十年国产化替代逐步推进。现阶段国产耐辐照摄像机普遍采用辐射屏蔽、光学反射等被动防护方案，对内部光电子部件进行隔离保护，以提升整机耐辐照能力。但该路线带来的体积重量增加，与高放射性环境热室对轻小型设备的需求形成矛盾。因此，“轻小型高耐辐照摄像机”是真实且迫切的用户需求。

2.技术需求提出背景及技术应用领域

耐辐照摄像机是核电站等强辐射环境下不可或缺的视频监控装备，主要用于火灾监测报警复核、异常事件回放、操作辅助和事故追溯。长期以来我国核电站耐辐照摄像机主要依赖进口，曾普遍存在黑白模拟、寿命短、体积大、采购周期长、售后响应慢等问题。近年来，随着国产化进程加速，已研发出可用于核电站的耐辐照摄像系统，在彩色高清、长寿命、轻量化等方面取得突破，但面对高放射性热室狭小空间、机械手负载受限及退役废物最小化等严苛需求，现有设备在轻小型化与高耐辐照协同方面仍存在明显瓶颈。

从技术现状看，国内耐辐照摄像机虽然逐步国产化，但受抗辐照芯片制约，多采用商用芯片加厚屏蔽或光学反射方案，高剂量下体积重量显著增加。轻量化、小型化无法仅靠屏蔽和光反射实现，必须依靠光学和芯片技术提升，尤其以芯片开发为重。早期摄像机芯通常因为方案架构原因导致总剂量只有200Gy，近年来取消了ROM、BUCK-BOOST等耐辐照性能较差的芯片，摄像机芯的总剂量得到了数倍提升，超过了1KGy。但仅靠现有技术进步，要使总剂量超过100KGy，摄像机重量会超过30kg。常规商业芯片耐辐照能力有限，专门适配核电应用的耐辐照芯片很少，因此芯片研发已成为轻小型高耐辐照摄像机设计的关键攻关方向。

轻小型高耐辐照摄像机可广泛用于核电站反应堆厂房、乏燃料后处理厂、核化工与核军工设施、聚变实验装置、高放射性热室及放射性废物处理场所的视频监控、日常巡检、远程操作、事故应急与退役拆解，也可用于辐射环境监测、核应急核查和科学领域等领域。为满足核安全监管与国产替代需求，亟需研制具有完全自主知识产权的轻小型高耐辐照摄像机系统，突破专用耐辐照芯片、光学与整机集成等关键技术。

3.技术难点

（1）常规商业芯片耐辐照芯片总剂量不足。Sensor图像传感器、ISP图像处理器、TX信号收发器、ROM存储器等关键芯片难以达到10KGy，因此需攻克关键芯片的耐辐照加固技术、突破存储器等薄弱环节，提升机芯整体总剂量水平。

（2）常规商业级ISP图像传感器缺乏适合工业电视系统的视频压缩能力。常规商业级ISP多面向机器视觉应用，与主控MCU通信，具备一定图像处理能力，但缺乏适合工业电视系统的视频压缩能力，因此需攻克面向工业电视应用的ISP架构与视频压缩算法，实现高画质、兼容主流视频监控平台的图像能力。

（3）常规商业级TX信号格式不适配工业电视。常规商业级TX多采用CameraLink、LVDS等机器视觉领域常用的专用格式，存在线缆多、传输距离短、抗干扰能力差。需攻克适合工业电视系统的信号收发与传输技术，实现长距离、少线缆、强抗干扰、易集成的视频信号传输。

（4）常规商业级Sensor图像传感器与工业电视需求不匹配。面向机器视觉的商用Sensor偏重高分辨率、大靶面、黑白输出，难以满足核电彩色高清需求，需研制适配核电应用的耐辐照图像传感器，兼顾彩色高清、适当靶面、低照度灵敏度与抗辐照性能。

4.主要技术经济指标

（1）技术指标：

运行耐辐照剂量率103Gy/h~104Gy/h（60Co）；运行耐辐照总剂量105Gy~106Gy（60Co）；图像传感器采用彩色CMOS；图像信号600TVL、720P或1080P同轴高清；灵敏度0.5lux；信噪比50dB；镜标配为10×(5-50mm)电动变焦镜头，可选4×(3-12mm)电动变焦镜头组件，可选20×(5-100mm)电动变焦镜头组件；工作距离10mm至无穷远；相对孔径F/2.0；电动云台水平360°连续转动、垂直±90°，转速3-12°/s可调；辅助照明可选10W~100W外置LED；工作温度-10~60℃（90℃可选）；防水等级IP65~IP68；外壳采用不锈钢；连接器标配防水航空插头，可选真空密封连接器；电缆长度20m/50m/100m；整机重量：100KGy型≤10Kg，1MGy型≤20Kg；具备γ辐射噪声及n中子坏点抑制能力；输出标准信号格式，支持长距离传输，降低线缆要求与施工难度。

（2）经济指标：

计划投入研发费用600万元；研发周期12个月。

三、现有基础

1.开展的工作

公司长期深耕核与辐射监测装备与系统集成领域，面向核电、核工业、加速器、聚变装置等高剂量辐射场所提供成套监测系统、安全联锁系统及设备集成供货，积累了丰富的高剂量辐射环境工作经验。已成功为中科院近代物理研究所HIAF项目、中国船舶719所、某部队X加速器、福清核电等涉核单位提供区域辐射监测系统、安全联锁系统（PPS/MPS）、耐辐照BMS智能防护系统、高气压电离室、中子探测器等成套设备与系统集成服务。公司深入掌握了高剂量辐射环境下设备耐辐照、散热、密封、抗电磁干扰、远程维护及轻量化等关键技术要求，对核电、核工业用户在高放射性热室、反应堆厂房、乏燃料后处理等场景下的实际应用需求有深刻理解。此外，公司已取得与涉核工业、高剂量辐射环境相关的专利26项、软著18项，为耐辐照摄像机系统研发提供了知识产权基础和技术支撑。

2.所处阶段

目前，公司正围绕涉核环境高剂量耐辐照摄像机系统关键技术研究与设备研发开展方案论证，拟围绕耐辐照芯片适配、光学与结构轻量化、高剂量环境可靠性、视频信号长距离传输及系统集成等方向开展预研，结合核电、核工业等用户在高放射性热室、反应堆厂房等场景的应用需求，进一步明确产品技术路径与功能定位，为后续工程化开发奠定基础。

3.投入资金和人才

计划投入研发费用600万元。在人员方面，公司已在核与辐射监测装备、核电子学、系统集成等领域组建了一支专业结构合理、工程经验丰富的研发团队，团队长期服务于核电、核工业、加速器、聚变装置等高剂量辐射场所，在高剂量辐射环境下的设备可靠性、耐辐照设计与系统集成方面积累了扎实技术基础。团队熟悉核电、核工业等涉核场所对耐辐照摄像机在狭小空间、机械手负载、退役废物最小化等方面的实际需求，具有为高剂量辐射环境提供成套系统供货的工程经验。在耐辐照芯片加固方面，团队已在抗辐照芯片选型与评估、屏蔽与结构加固、电路级抗辐照设计、可靠性验证等方面开展了技术积累，可为专用耐辐照芯片的适配与整机集成提供支撑。

4.仪器设备

公司配备了较为完善的研发与测试设备，主要包括：监测实验室与整机测试场地，可满足探测器标定、硬件调试、系统联调等工作需求；示波器、信号发生器、电子负载、直流电源、数字万用表等基础研发与测试设备；辐射监测及安全联锁系统测试平台，可对辐射环境进行实时监控与自动化管控。公司检测实验室具备辐射环境检测与样品分析能力，拥有CMA等检测资质。公司还可开展高低温、湿热、盐雾、振动、电磁兼容及抗辐照等专项测试，具备高剂量辐射环境设备验证能力。

5.生产条件

公司具备支撑耐辐照摄像机系统研发与量产的工程化能力。生产布局方面，公司已形成覆盖全国的市场与服务体系，在本部建有专业化研发与制造场地，涵盖监测实验室、整机测试场地和仪器装配车间。生产制造方面，公司建有辐射监测设备专业生产线，具备精密装配、整机集成、系统联调及环境试验等完整制造能力，可满足耐辐照摄像机系统光学模组、图像处理单元、屏蔽结构及整机集成的生产需求。产业化方面，公司自主研发的国产化辐射监测系统已成功实现产业化，具备将科研成果转化为量产产品的工程经验，并已为多个核电、核工业项目提供成套系统供货。资质体系方面，公司已取得辐射安全许可证、中核集团合格供应商、武器装备质量体系认证、CMA检验检测机构资质等涉核工程与高剂量辐射环境检测相关资质，覆盖辐射环境监测、放射防护检测与评价、个人剂量监测、核技术工业应用等方向，具备在核电、核工业等高剂量辐射场所开展设备验证、系统集成与工程服务的合规能力。供应链方面，公司累计自研产品达12项，已实现部分产品小批量生产，并与西安交通大学、兰州大学等高校共建产学研平台，可依托合作单位专业辐射试验场地开展专项测试。

四、合作方式

联合开发、委托研发、委托团队、专家长期技术服务、共建新研发、生产实体、委托团队、专家长期技术服务

如有合作意向，请联系我们

电话：0411-81760919

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