連云港市放射源監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建及應用

鄭婷 徐繼圓 曹鵬濤 卞兆娥

摘 要：從連云港市放射源現(xiàn)狀和存在的問題分析，需建立放射源監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)來科學、有效地管理好放射源。本文介紹了連云港市放射源監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的框架及組成，通過系統(tǒng)的使用，實現(xiàn)輻射安全監(jiān)管態(tài)勢從人防到技防的重大轉(zhuǎn)變，確保輻射安全。

關(guān)鍵詞：放射源；監(jiān)控系統(tǒng)；構(gòu)建

1 連云港市放射源現(xiàn)狀和存在的主要問題

連云港市位于江蘇省東北部，為江蘇省轄地級市，轄東海、灌云、灌南三縣和海州、連云、贛榆、國家級經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)及徐圩新區(qū)。隨著連云港市經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，高耗能、高污染、高排放的環(huán)境問題日益突出，城市生活污染日趨加劇，而目前全市環(huán)境監(jiān)控能力建設(shè)相對滯后、水平較低，環(huán)境監(jiān)控技術(shù)手段落后，已不能適應新時期環(huán)境保護工作新形勢和新任務的要求，不能滿足污染減排、環(huán)境管理和環(huán)境執(zhí)法工作的需要。

從連云港市放射源申報登記情況來看，放射源使用情況主要表現(xiàn)為應用領(lǐng)域廣、分布不平衡、品種類型多、新從業(yè)單位多等特點。放射源的危害性一般不為人所知，從而在應用和管理上存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下三個方面：一是有部分用源單位的環(huán)保意識淡薄，日常使用管理中沒有嚴格執(zhí)行放射源管理規(guī)定，同時缺乏對放射源進行監(jiān)管的措施和手段；二是輻射監(jiān)管能力薄弱，放射源監(jiān)控手段不健全，自國家放射性污染防治法出臺后，輻射監(jiān)管任務增加了，但全市的輻射監(jiān)管能力卻相對薄弱，短時間內(nèi)難以適應輻射監(jiān)管工作發(fā)展的需要，對放射源的安全管理產(chǎn)生不利影響；三是用源單位相對分散，連云港市放射源使用類型多，數(shù)量大，并分屬各單位管理，分布分散，依靠傳統(tǒng)的人工檢查和登記注冊等管理方式難以實現(xiàn)對放射源的有效監(jiān)管。

根據(jù)近幾年對放射源安全監(jiān)管情況的研究，提出了放射源監(jiān)管對策。建立放射源監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，對放射源周圍輻射環(huán)境進行監(jiān)測監(jiān)控，利用放射源數(shù)據(jù)庫，通過無線傳輸和地理位置信息系統(tǒng)，準確查找、建立有效的安全防范機制，通過信息平臺進行管理，實現(xiàn)輻射安全監(jiān)管態(tài)勢從人防到技防的重大轉(zhuǎn)變，確保輻射安全。

2 放射源監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)框架及組成

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括兩大部分：監(jiān)測點監(jiān)測設(shè)備集成模塊和遠程監(jiān)控信息管理平臺。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。

具體包括以下子系統(tǒng)：輻射劑量率監(jiān)測系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、通訊傳輸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)圖像存儲系統(tǒng)等。

2.1 輻射劑量率監(jiān)測系統(tǒng)

選用了以碘化銫晶體為傳感器的輻射劑量檢測儀測量γ射線。輻射劑量監(jiān)測儀的選用關(guān)注了放射源活度的大小對監(jiān)測儀量程的影響，同時還考慮了監(jiān)測儀的分辨時間長短、γ射線探測效率高低以及價格等因素。當出現(xiàn)劑量率變化超過允許值等異常情況時，系統(tǒng)將做出反應并以手機短信方式通知各級別系統(tǒng)管理員。

2.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

通過安裝在工作場所的視頻監(jiān)控攝像機對放射源的工作狀態(tài)進行視頻監(jiān)控，管理人員可以直觀地看到放射源的使用情況，必要時也可以調(diào)出某一時間段的錄像供查看、分析。

2.3 無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

在無線數(shù)據(jù)傳輸中，目前采用4G 通訊方式。

GPRS即“通用分組無線業(yè)務”（General Packet Radiao Service），是一種新型分組數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，具有永遠在線，自動切換、流量計費、高速傳送等優(yōu)點，他能全面提升移動數(shù)據(jù)通信服務?？偟膩碚f，這種無線傳輸方式特別適合局域網(wǎng)不方便架設(shè)且遠距離的數(shù)據(jù)傳輸。對于環(huán)境輻射監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測點多、分散，而且距離遠，采用這種無線通訊方式，是很適合的。

該系統(tǒng)包括光纖通信線路、無線數(shù)據(jù)傳輸器以及通訊軟件等?，F(xiàn)場采集的輻射劑量數(shù)據(jù)及視頻數(shù)據(jù)通過4G無線通信方式進行傳輸。

2.4 數(shù)據(jù)圖像存儲系統(tǒng)

安裝兩臺數(shù)據(jù)庫服務器，實時接收涉源單位的輻射劑量信息和視頻信號，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)備份功能。同時安裝了一臺監(jiān)控站，可調(diào)閱監(jiān)控現(xiàn)場輻射劑量及視頻數(shù)據(jù)。

3 放射源監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)的目標及指標

連云港市放射源監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建目標：采用輻射探測技術(shù)、視頻信息技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、全球定位技術(shù)、多層架構(gòu)的軟件設(shè)計技術(shù)等先進技術(shù)，建立放射源在線監(jiān)控平臺，實時接收、處理來自放射源監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)（劑量率數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)和紅外監(jiān)控等數(shù)據(jù)），并能將所有數(shù)據(jù)及視頻信號傳送到市監(jiān)控中心。實現(xiàn)對放射源使用活動、貯存場所的在線監(jiān)控；實時掌握放射源使用場所的輻射水平；實現(xiàn)對輻射事故的預警和參與輻射事故的調(diào)查，全面實現(xiàn)對連云港市重點放射源的在線監(jiān)控與管理。

主要技術(shù)指標：

（1）放射源源監(jiān)測：能實現(xiàn)對放射源的實時監(jiān)控，出現(xiàn)異常情況要有報警系統(tǒng)和手機短消息報警，對監(jiān)測數(shù)據(jù)能進行相應的數(shù)據(jù)庫管理。

（2）定位監(jiān)控：實現(xiàn)放射源報警界限的初始設(shè)置，通過此模塊可以實現(xiàn)放射源定期監(jiān)控時間間隔（即每隔多長時間對放射源的位置信息和使用狀態(tài)進行自動監(jiān)控一次）、設(shè)定最大偏移距離值（即放射源被移開正常使用位置多大距離時才啟動報警功能）、開啟或關(guān)閉監(jiān)控狀態(tài)和短信報警（只有處在開啟時才能夠?qū)崿F(xiàn)自動監(jiān)控和自動報警）、軌跡記錄與回放等功能。

（3）軌跡回放功能：可以查詢監(jiān)控源定位軌跡功能?？梢酝ㄟ^軟件實時查詢移動源的位置和實時劑量率。并能通過軟件監(jiān)測移動放射源是否丟失。

（4）放射源信息管理：以放射源應用單位為一個放射源工作組或群，通過系統(tǒng)群組管理可以實現(xiàn)放射源應用單位名稱等增加、刪除、修改等功能?？梢詫崿F(xiàn)監(jiān)控放射源的添加、刪除、修改等，也可以實現(xiàn)放射源基本屬性信息的修改和編輯（包括放射源名稱、12位放射源編碼、分組、圖片、活度、標定時間、購置時間、狀況、數(shù)量、位置信息、產(chǎn)地、使用地點等）。

（5）放射源監(jiān)管：日常輻射安全許可證發(fā)證的管理，日常檢查、監(jiān)測的數(shù)據(jù)匯總管理功能。

4 放射源監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的作用

（1）該系統(tǒng)初步應用于核工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)環(huán)境輻射監(jiān)測監(jiān)控中，可以實時瀏覽到放射源單位的放射源點，可以減少現(xiàn)場檢查的頻率，降低管理成本。也可以通過察看歷史數(shù)據(jù)，調(diào)用劑量超限報警數(shù)據(jù)，察看響應時間段的相關(guān)視頻數(shù)據(jù)。

（2）通過實時劑量數(shù)據(jù)采集，監(jiān)控涉源單位的劑量情況。在劑量超限報警時，相應視頻開始錄像，同時中心監(jiān)控系統(tǒng)畫面自動最大化彈出視頻窗口，以提示監(jiān)控人員注意。劑量數(shù)據(jù)也以紅色顯示。劑量檢測儀實時檢測位移信號，如果有人通過或者接近放射源，系統(tǒng)立即報警，并同時啟動錄像系統(tǒng)，防止射源丟失，或者其它非法移動射源的事故發(fā)生。

（3）該放射源監(jiān)控系統(tǒng)可以方便的看到連云港市涉源單位的分布情況，通過GIS地圖，可以方便快捷的找到事故點，為事故救援贏得寶貴的時間。

（4）通過安裝放射源在線監(jiān)控系統(tǒng)，可以提供事故糾紛的數(shù)據(jù)支持。客觀的反映事故當事的實際情況，也為事故分析提供有力依據(jù)。根據(jù)錄像察看人員接觸射源的時間及接近程度，科學的判斷人員受到傷害的程度。

（5）通過該系統(tǒng)的實施和穩(wěn)定的試運行，為下一步全面實施連云港市的放射源監(jiān)控系統(tǒng)打下了良好的硬件基礎(chǔ)。通過解決在實施過程中發(fā)生的問題時也積累了寶貴的實踐經(jīng)驗，從而可以優(yōu)化項目方案設(shè)計，避免一些不必要的投入。

5 結(jié)論與展望

5.1 結(jié)論

本系統(tǒng)集成了輻射監(jiān)測與視頻監(jiān)控功能，采用無線通信方式，便于移動和部署。針對連云港市放射源應用需求和特點，參照國家標準和國家核工業(yè)標準，按照系統(tǒng)需求，組建了軟硬件通訊平臺，實現(xiàn)了網(wǎng)絡化的輻射監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。通過監(jiān)測監(jiān)控中心平臺，實現(xiàn)自動報警、科技監(jiān)督、電子取證和規(guī)范管理功能。

5.2 展望

連云港市放射源監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，在對放射源周圍輻射環(huán)境進行監(jiān)測時，采用國家相關(guān)標準和國家核工業(yè)標準，利用監(jiān)測系統(tǒng)新技術(shù)及應用通信技術(shù)，構(gòu)建并實現(xiàn)了一個穩(wěn)定、易于維護和升級的環(huán)境輻射監(jiān)測系統(tǒng)。

本文應用無線數(shù)據(jù)及圖像傳輸技術(shù)與放射源監(jiān)測技術(shù)相結(jié)合，具有一定的創(chuàng)新性，對放射源監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)的進一步發(fā)展有重要的指導意義。

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