三門核電輻射防護(hù)管理軟件系統(tǒng)建設(shè)

葉瀝

摘 要：輻射風(fēng)險(xiǎn)信息的獲取和共享是核電廠輻射防護(hù)工作的基礎(chǔ)。輻射工作信息和個(gè)人劑量信息的匯總分析則是輻射防護(hù)決策的重要依據(jù)。三門核電廠建立了一個(gè)全面覆蓋輻射防護(hù)各分支領(lǐng)域的信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全流程信息化，構(gòu)建了輻射風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)、輻射工作信息和劑量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，提高了工作效率，提升了工作人員的輻射安全意識(shí)。本文對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，指出了優(yōu)缺點(diǎn)，并針對(duì)存在的問題進(jìn)行了分析，給出了改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：輻射防護(hù)信息系統(tǒng)；ALARA；DosiServ

中圖分類號(hào)：TL94 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）23-0106-03

為了加強(qiáng)輻射水平監(jiān)測(cè)，提高輻射工作效率，提升工作人員的輻射安全意識(shí)，三門核電需建立一個(gè)全面覆蓋輻射防護(hù)各個(gè)分支領(lǐng)域的信息系統(tǒng)。通過這一系統(tǒng)，電廠各部門將及時(shí)獲取并匯總各類輻射監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，共享并分析輻射防護(hù)技術(shù)信息，為輻射防護(hù)決策提供充分支持。同時(shí)，規(guī)范輻射防護(hù)工作流程，最終為機(jī)組的平穩(wěn)運(yùn)行提供有力保障。

1 背景

按照西屋公司的建議，三門核電輻射防護(hù)相關(guān)的軟件最初僅為兩個(gè)單獨(dú)存在的小型軟件系統(tǒng)，分別為CANBERRA公司的HIS-20系統(tǒng)和OpenEMS系統(tǒng)。其中HIS-20覆蓋輻射工作控制流程，OpenEMS覆蓋流出物管理流程，無法滿足實(shí)際需求。經(jīng)過行業(yè)調(diào)研，三門核電采用通用平臺(tái)上的自主開發(fā)模式來進(jìn)行輻射防護(hù)軟件系統(tǒng)的建設(shè)，不但在流程功能方面可以實(shí)現(xiàn)自由化定制，還可以在人力資源的配置上進(jìn)行最大限度地優(yōu)化。

2 系統(tǒng)功能簡(jiǎn)介

輻射防護(hù)軟件系統(tǒng)包含六個(gè)模塊，分別為輻射風(fēng)險(xiǎn)信息管理、輻射防護(hù)物資管理、ALARA數(shù)據(jù)庫(kù)、個(gè)人劑量管理、放射性固體廢物管理、放射性流出物管理。

輻射風(fēng)險(xiǎn)信息管理模塊主要用于對(duì)輻射控制區(qū)內(nèi)各個(gè)區(qū)域的輻射水平和風(fēng)險(xiǎn)信息的維護(hù)，對(duì)輻射防護(hù)調(diào)查及巡檢工作計(jì)劃進(jìn)行編輯管理，為工作人員提供相關(guān)區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)信息和防護(hù)建議，為工作準(zhǔn)備提供有效的支持。

輻射防護(hù)物資管理模塊提供對(duì)輻射防護(hù)用品、輻射防護(hù)儀表（便攜式儀表和電子劑量計(jì)）、放射源、控制區(qū)鑰匙（控制區(qū)各分區(qū)總鑰匙和控制區(qū)邊界門鑰匙）和輻射信息標(biāo)識(shí)等物資的管理功能。

ALARA數(shù)據(jù)庫(kù)模塊提供了ALARA相關(guān)文件的存儲(chǔ)和記錄功能，并對(duì)輻射防護(hù)性能指標(biāo)進(jìn)行跟蹤。

個(gè)人劑量管理模塊內(nèi)建立了輻射工作人員信息庫(kù)，集成了RP證辦理流程和劑量數(shù)據(jù)保存、報(bào)告出具等功能，為個(gè)人劑量管理人員提供一個(gè)方便、快捷、規(guī)范的工作平臺(tái)。

放射性固體廢物管理模塊用于記錄、保存放射性固體廢物管理過程中形成的各種數(shù)據(jù)，并提供多種查詢、排列和統(tǒng)計(jì)方式形成報(bào)表，方便放廢管理人員存放和讀取數(shù)據(jù)，也方便所有用戶查詢和打印數(shù)據(jù)。

放射性流出物管理模塊主要包括：放射性液態(tài)流出物排放、放射性氣態(tài)流出物排放和其他輔助功能。

3 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)及特性

3.1 功能覆蓋全面

輻射防護(hù)軟件系統(tǒng)覆蓋輻射防護(hù)領(lǐng)域內(nèi)所有的流程，各功能塊有機(jī)結(jié)合，達(dá)成流程完全信息化的目的。輻射工作人員可以在系統(tǒng)內(nèi)查詢輻射防護(hù)的相關(guān)信息，包括輻射水平監(jiān)測(cè)、輻射工作人員信息、輻射工作票狀態(tài)和準(zhǔn)備工作的完成情況等。系統(tǒng)搭建了一個(gè)全面反映我廠輻射防護(hù)領(lǐng)域內(nèi)諸方面情況的數(shù)據(jù)庫(kù)，為后續(xù)的數(shù)據(jù)累積、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析和決策打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為不斷優(yōu)化輻射工作控制創(chuàng)造了優(yōu)越條件。

3.2 模塊間無縫連接

三門核電將所有的功能模塊均設(shè)置在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)零門檻數(shù)據(jù)交換。系統(tǒng)內(nèi)模塊眾多，分別管理了不同的工作流程。在實(shí)際工作中，這些流程頻繁交換數(shù)據(jù)。例如，只要在輻射工作許可證模塊中的房間編碼字段輸入數(shù)字，系統(tǒng)即可在相應(yīng)的字段內(nèi)自動(dòng)填充該房間所對(duì)應(yīng)的環(huán)境劑量率，無需查詢后再輸入。

3.3 數(shù)據(jù)獲取便捷安全

無線巡檢儀的使用時(shí)輻射防護(hù)軟件系統(tǒng)中的一個(gè)亮點(diǎn)。相比之前的紙質(zhì)巡檢，巡檢員不再需要攜帶紙筆去現(xiàn)場(chǎng)記錄數(shù)據(jù)，降低了異物引入風(fēng)險(xiǎn)；其次，電子巡檢系統(tǒng)也消除了紙筆記錄數(shù)據(jù)中存在的錄入數(shù)據(jù)時(shí)難以辨認(rèn)的情況，記錄的數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)，降低了錄入時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤的概率；第三，巡檢儀中為每一個(gè)測(cè)量點(diǎn)提供了歷史數(shù)據(jù)作為參考，幫助調(diào)查人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況；第四，巡檢儀內(nèi)可以對(duì)異常情況進(jìn)行拍照記錄，與巡檢地點(diǎn)直接關(guān)聯(lián)，這是傳統(tǒng)巡檢方式無法做到的；第五，巡檢儀內(nèi)置了巡檢路線的提醒，路線根據(jù)廠房劑量率選取較低劑量水平的路線；第六，所有的巡檢點(diǎn)進(jìn)行了條形碼標(biāo)志掃描，防止越點(diǎn)。

3.4 工作詳細(xì)記錄

借助本系統(tǒng)我廠實(shí)現(xiàn)了工作全程跟蹤，工作過程中輻射相關(guān)所有信息均在系統(tǒng)內(nèi)記錄在案，形成了ALARA數(shù)據(jù)庫(kù)。從數(shù)據(jù)庫(kù)中可以挖掘信息，不斷優(yōu)化輻射防護(hù)措施。數(shù)據(jù)庫(kù)也可以作為人員培訓(xùn)教材的重要來源。數(shù)據(jù)庫(kù)可以加深對(duì)于AP1000堆型的了解，從中獲取的信息有助于我廠采取的針對(duì)性措施，以保證機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行。

4 系統(tǒng)建設(shè)難點(diǎn)解析及解決方案

在系統(tǒng)建設(shè)中，調(diào)查巡檢流程的設(shè)置和衛(wèi)生出入口控制系統(tǒng)的接口是兩個(gè)難點(diǎn)。下面著重介紹這兩個(gè)問題。

4.1 巡檢調(diào)查流程設(shè)置

4.1.1 核電廠調(diào)查巡檢活動(dòng)特征

核電廠的輻射防護(hù)巡檢調(diào)查活動(dòng)有如下幾個(gè)特征：

（1）調(diào)查種類繁多且具備各自的特點(diǎn)：不同種類的調(diào)查采用的調(diào)查工具、方法各不相同，各自的數(shù)據(jù)單位、調(diào)查頻度也是各不相同的，難以按照統(tǒng)一的巡檢軟件模板套用設(shè)計(jì)。

（2）調(diào)查數(shù)據(jù)需要審批驗(yàn)證流程：核電廠的調(diào)查數(shù)據(jù)需要用于工作票的風(fēng)險(xiǎn)分析，必須準(zhǔn)確反映廠房?jī)?nèi)的輻射環(huán)境，所以數(shù)據(jù)除了要與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較之外，還需結(jié)合機(jī)組狀態(tài)和現(xiàn)場(chǎng)工作安排進(jìn)行分析驗(yàn)證。這就需要第三者驗(yàn)證和審批。

（3）調(diào)查點(diǎn)更改：廠房?jī)?nèi)的調(diào)查點(diǎn)設(shè)置一般隨機(jī)組狀態(tài)的變化而增減，需要RP人員對(duì)巡檢方案隨時(shí)修改，這就要求調(diào)查方案在具備嚴(yán)肅性的同時(shí)兼?zhèn)湟欢ǖ撵`活性。endprint

4.1.2 三門核電廠的巡檢方案

針對(duì)前述的三個(gè)特點(diǎn)，三門核電在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了調(diào)查點(diǎn)、調(diào)查量、調(diào)查方案、調(diào)查任務(wù)的概念。同一個(gè)調(diào)查點(diǎn)可納入不同種類的調(diào)查方案，調(diào)查方案按既定的頻率產(chǎn)生調(diào)查任務(wù)，調(diào)查點(diǎn)則以調(diào)查量的形式體現(xiàn)在調(diào)查任務(wù)內(nèi)。

4.2 DosiServ接口問題

在輻射防護(hù)軟件系統(tǒng)的建設(shè)過程中，與外部系統(tǒng)的接口成為實(shí)現(xiàn)完整功能的障礙。因系統(tǒng)覆蓋面廣，功能點(diǎn)全面，所以與外部系統(tǒng)的接口較多，它們主要分為兩類：

（1）與設(shè)備操作軟件的接口。比如熱釋光劑量系統(tǒng)、控制區(qū)出入控制系統(tǒng)（DosiServ系統(tǒng)）等。

（2）與軟件系統(tǒng)的接口。比如輻射工作許可證模塊、電廠信息系統(tǒng)、水化學(xué)系統(tǒng)等。

其中第一類接口較為困難，而DosiServ系統(tǒng)的接口問題，這是整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)中最為困難的。Dosiserv作為電子式個(gè)人劑量計(jì)的配套軟件，用于輻射控制區(qū)的出入控制和劑量統(tǒng)計(jì)，是輻射防護(hù)領(lǐng)域的核心系統(tǒng)。DosiServ系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)操作軟件均未知，我們對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)做了一些探索。

4.2.1 DosiServ出入控制的驗(yàn)證機(jī)制

DosiServ是ORACLE的數(shù)據(jù)庫(kù)，庫(kù)中建立了多個(gè)數(shù)據(jù)表，其中較為重要的是WORKER、TASK、AREA這三個(gè)表，DosiServ的驗(yàn)證機(jī)制為人員ID+TASK號(hào)+TASK分配的三重驗(yàn)證。人員ID即為人員的RP號(hào)，TASK號(hào)即為輻射工作許可證號(hào)。

4.2.2 接口所需傳遞的數(shù)據(jù)字段

經(jīng)過梳理，需要雙方進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞的字段如表1所示。

4.2.3 傳輸機(jī)制

我們最終采用的是MGP官方提供的導(dǎo)入工具。該工具可批量進(jìn)行人員信息、TASK信息、多個(gè)授權(quán)表信息的導(dǎo)入。就目前的傳輸數(shù)據(jù)量和現(xiàn)場(chǎng)工作量，一次導(dǎo)入需約3分鐘，導(dǎo)入頻率設(shè)置為6分鐘一次，基本實(shí)現(xiàn)了雙方的數(shù)據(jù)同步。

4.2.4 存在的問題

（1）人員與TASK解綁問題：導(dǎo)入工具只提供了信息的錄入途徑，對(duì)于人員與TASK解綁的功能并未提供。在實(shí)際工作中如遇更換工作負(fù)責(zé)人或者工作人員，仍需手動(dòng)在DosiServ軟件內(nèi)操作，較為不便。

（2）導(dǎo)入工具傳輸效率較低：導(dǎo)入工具在數(shù)據(jù)導(dǎo)入上的低效直接關(guān)系到數(shù)據(jù)庫(kù)的更新速率，將可能妨礙現(xiàn)場(chǎng)工作的正常開展。造成這一問題的原因可能是：1）DosiServ軟件由DosiView修改而來，已多年未更新，可以看到其數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在諸多不合理之處，造成代碼執(zhí)行效率較低；2）導(dǎo)入工具代碼需優(yōu)化，執(zhí)行過程中驗(yàn)證等待時(shí)間較長(zhǎng)。

5 結(jié)語

三門核電輻射防護(hù)管理軟件系統(tǒng)集中了諸多的優(yōu)點(diǎn)，極大地提高了輻射防護(hù)各項(xiàng)工作的效率，使得輻射防護(hù)相關(guān)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中安全保存。另外，數(shù)據(jù)庫(kù)的建立也為后續(xù)的輻射防護(hù)優(yōu)化工作（ALARA工作）提供了可靠依據(jù)。

對(duì)于在建設(shè)過程中遇到的外部系統(tǒng)接口問題，現(xiàn)有的解決方式能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)工作要求，但是可靠性和實(shí)時(shí)性仍然存在隱患，建議后續(xù)繼續(xù)在接口問題上進(jìn)行改進(jìn)。endprint