個人劑量實時監(jiān)測系統(tǒng)在輻射管理中的開發(fā)與應(yīng)用

衛(wèi)光

摘要：本文就如何合理能利用法國MGP公司生產(chǎn)的直讀式電子劑量計（BPD）系統(tǒng)的原有功能及系統(tǒng)的軟件開發(fā)這兩方面，分別闡述此系統(tǒng)在防護(hù)管理秦山核電一期的輻射占據(jù)的重要地位。

[關(guān)鍵詞]個人劑量實時監(jiān)測系統(tǒng)輻射管理開發(fā)應(yīng)用

個人劑量實時監(jiān)測系統(tǒng)在是在進(jìn)入輻射控制區(qū)時，提供個人劑量給所有進(jìn)入控制區(qū)工作的人員，同樣也在作業(yè)過程中及時更新劑量，劑量率數(shù)值等，如果出現(xiàn)問題還會提供報警功能。

目前我國運(yùn)行，包括正在建設(shè)的幾座核電站均采用了法國MGP公司生產(chǎn)的直讀式電子劑量計（EPD）系統(tǒng)，該系統(tǒng)的功能包括集成化，數(shù)字化，同時還具備實時報警和出入控制的功能等，其功能多樣且實用，因此在核電站輻射控制區(qū)出入控制和實時劑量監(jiān)測系統(tǒng)中有著不可或缺的重要地位。

即使秦山核電站經(jīng)歷了兩次擴(kuò)容改造，這套系統(tǒng)仍然被秦山核電一期運(yùn)行使用十多年。在長期的運(yùn)行下，工作人員積累了豐富的運(yùn)行及維護(hù)經(jīng)驗，進(jìn)而探索研究出一套能夠把該系統(tǒng)近完美地發(fā)揮其功能的工作經(jīng)驗及操作方法。更值得稱贊的是，我國工作人員還開發(fā)出一套與該系統(tǒng)配對的軟件，既能夠使該系統(tǒng)劑量監(jiān)測的作用得到最大限度的發(fā)揮，也協(xié)同輻射防護(hù)數(shù)據(jù)庫的幫助，實時監(jiān)控廠房設(shè)備的輻射情況，也為工作者提供了設(shè)備的工作歷史等重要信息，幫助了工作者高效安全地管理輻射工作，在輻射控制區(qū)發(fā)揮了重大的作用。

1合理利用系統(tǒng)固有的功能

1.1選擇適合本電站的運(yùn)行模式十分重要

能在輻射防護(hù)的工作中為工作者提供的初始數(shù)據(jù)價值的多少及有用程度取決于個人劑量實時監(jiān)測系統(tǒng)和輻射防護(hù)管理模式這二者之間結(jié)合程度的深淺。

秦山一期的EPD系統(tǒng)從錄入信息開始就彰顯了它的不同，該系統(tǒng)選擇錄入的是能夠反映工作者個人情況的RP證號碼，同時還有能夠反映輻射控制區(qū)內(nèi)真實作業(yè)內(nèi)容的工作號。自上個世紀(jì)九十年代起，工作號的編號方式就發(fā)生了改革，由原來繁雜的按門劃目的分類方式固定編號，變成了與輻射工作許可證（RWP）號碼相同的工作號，使編號的繁瑣過程得到大幅度地簡化。即使如此，仍然讓信息處于最易于處理的初始情況，讓更多初始的信息得以有效保留。例如：最開始時，沒辦法確定某個工作項目中所涉及的基本信息，如具體的開始和結(jié)束日期，項目的地點還有作業(yè)過程中所使用的具體設(shè)備等，因此改變了原始的按門劃目的編號方式，使其變成沿用多年的輻射工作許可證。由于工作證的特殊性，它與檢修工單緊密聯(lián)系，所以包含了比原始編號方式多得多的有用信息。也正因為如此，才為后續(xù)開發(fā)軟件營造了友好的開發(fā)環(huán)境，創(chuàng)造了有利的條件。

1.2在輻射防護(hù)方面有效利用系統(tǒng)的固有功能，使其發(fā)揮作用

此直讀式電子劑量計系統(tǒng)能夠同時儲存的歷史事件數(shù)為750個，所以如果相關(guān)人員想要查看歷史數(shù)據(jù)，或者對某項數(shù)據(jù)有疑問，就能夠調(diào)出儲存信息查看分析。常見的事例有：在進(jìn)行氧化反應(yīng)時，把儲存事件的間隔修改為60s的劑量計，并放在蒸汽發(fā)生器等一些監(jiān)測點，這樣就能收集到每分鐘的劑量改變量的平均值。一份在各測點的準(zhǔn)確變化曲線圖就在這種方法下能被輕易繪制出來，因此減少了在收集數(shù)據(jù)過程中的人工和劑量二者可避免的浪費(fèi)。

1.3在日常使用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的過程中，使其性能良好保持

如果在維護(hù)數(shù)據(jù)庫時對其疏忽大意，就容易在使用幾年后造成系統(tǒng)運(yùn)行速度大幅下降的問題出現(xiàn)。而針對此問題，秦山核電一期采用了相應(yīng)的優(yōu)化模式，讓系統(tǒng)重新恢復(fù)良好狀態(tài)：

（1）定期備份文件及轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù);

（2）有意識控制數(shù)據(jù)的規(guī)模大小，以此讓數(shù)據(jù)庫的空間維持相對穩(wěn)定狀態(tài);

（3）設(shè)置自行表分析，讓查詢?nèi)蝿?wù)能夠照原計劃進(jìn)行，從而提高效率。

2正確處理存在于系統(tǒng)軟件和輻射防護(hù)間的矛盾

正視系統(tǒng)功能存在的局限性。實時監(jiān)測系統(tǒng)擅長實時控制，而在數(shù)據(jù)分析方面卻是一塊短板。長期使用該系統(tǒng)后所積累下來的經(jīng)驗，加上使用過程中時不時在輻射防護(hù)管理方面出現(xiàn)的新需求，這二者都使該系統(tǒng)的功能或主動，或被動地慢慢進(jìn)步。

從長期的作業(yè)中發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)主要有以下幾方面的局限性：

（1）只能提供如人員，日期等簡單的數(shù)據(jù)，而且不能進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析;

（2）沒有較強(qiáng)的時效性，主要是因為大量需要的信息只能通過傳統(tǒng)的紙張打印后再讓工作者統(tǒng)計分析，倘若一個人工作，常常需要花費(fèi)7到8小時，不僅時效性極差，而且在人員進(jìn)行大工作量的作業(yè)中容易出錯;

（3）文字和格式單一，無法滿足電站多元化的信息需求。不過好在經(jīng)過科研人員和工作者長期的努力研究，最終開發(fā)出針對此系統(tǒng)局限性的數(shù)據(jù)庫和相關(guān)的網(wǎng)站服務(wù)軟件，從而解決了這些困擾了工作者相當(dāng)一段時間的難題。

第一階段的功能擴(kuò)展：擴(kuò)展出了數(shù)據(jù)脫機(jī)處理及統(tǒng)計軟件功能。在此之前，所有的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析都是工作者在打印出原始數(shù)據(jù)后進(jìn)行人工統(tǒng)計，這中模式的弊端上文已經(jīng)略有提及：工作量龐大，時效性極差，出錯率極高。然而使數(shù)據(jù)分析能計算機(jī)化的大膽嘗試成功后，這一舉措讓統(tǒng)計工作量大幅減少。在后續(xù)的開發(fā)中，基本解決了問題的同時還開發(fā)出了新的功能。

第二階段的功能擴(kuò)展：擴(kuò)展出了數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)處理及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)功能。在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的技術(shù)支持下，該系統(tǒng)也從之前只能脫機(jī)處理數(shù)據(jù)蛻變成能夠雙向傳輸數(shù)據(jù)的更高端階段。與之前不同但卻有所聯(lián)系，沒有摒棄脫機(jī)處理數(shù)據(jù)的方式，而是使之成為了新型處理模式中輻射防護(hù)數(shù)據(jù)庫的一部分。新的需求也在這樣的聯(lián)系中產(chǎn)生，如何讓此模塊與其他互幫互助，最終實現(xiàn)共享數(shù)據(jù)的目的。在本世紀(jì)初，此問題已經(jīng)被很好地解決，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)瀏覽器即可查詢數(shù)據(jù)的重大進(jìn)步，大大減輕了數(shù)據(jù)統(tǒng)計的工作量，也讓數(shù)據(jù)查詢更加快捷高效。

3當(dāng)前已擴(kuò)展的用戶開發(fā)軟件的功能

通過一二階段產(chǎn)生的成果間的相互結(jié)合，當(dāng)前擴(kuò)展的用戶功能有：

3.1擴(kuò)展出了實時查詢信息，且能夠雙向傳遞數(shù)據(jù)和脫機(jī)處理的數(shù)據(jù)的功能

（1）能夠簡單地從瀏覽器上查詢到儲存在EPD系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的控制區(qū)當(dāng)前的工作人員情況及近期輻射防護(hù)的作業(yè)內(nèi)容等;

（2）可以發(fā)郵件給相關(guān)人員，以此獲取個人想要進(jìn)一步了解的數(shù)據(jù);

（3）工作人員可以在不安裝相關(guān)客戶端的情況下就能通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器在一定權(quán)限內(nèi)錄入或修改輻射工作許可證，也能處理一些突發(fā)的異常情況;

（4）每個工作日結(jié)束時能夠及時傳輸數(shù)據(jù)到系統(tǒng)的脫機(jī)處理模塊中。

3.2擴(kuò)展出了脫機(jī)劑量統(tǒng)計的功能

（1）能夠統(tǒng)計人員，公司，日期，工作內(nèi)容等多方面的數(shù)據(jù);

（2）相比最初，能夠進(jìn)行更復(fù)雜的如異常分析，繪制多種形式的表格等高級操作;

（3）提供信息給實時和輻射防護(hù)數(shù)據(jù)庫;

（4）能夠統(tǒng)計輻射防護(hù)作業(yè)現(xiàn)場的記錄和工作劑量;

（5）能夠統(tǒng)計廠房設(shè)備及作業(yè)車間歷史的工作劑量;

（6）以，上所有統(tǒng)計結(jié)果的來源均能一步步追溯出最初始的數(shù)據(jù)內(nèi)容。

4輻射防護(hù)管理的實際應(yīng)用事例

經(jīng)過本文大篇幅的系統(tǒng)功能的論述后，可以總結(jié)出軟件在輻射防護(hù)作業(yè)中產(chǎn)生出的積極效益，以下是幾具實例：

4.1在每個工作日的作業(yè)開展前就完成慣例工作

不同的工作類別對于維護(hù)周期的需求從每天一次，到每周，每月，每年一次不等。在開發(fā)出客戶軟件之前，所有的維護(hù)工作，信息統(tǒng)計和分析都需要人工花費(fèi)大量的時間進(jìn)行操作，而且工作者的工作狀態(tài)和經(jīng)驗很大程度上決定了作業(yè)的質(zhì)量。而在使用軟件后，在每次作業(yè)活動開展前，慣例維護(hù)工作就已基本完成，這時只需要工作者進(jìn)行簡單的二次確認(rèn)即可開展作業(yè)，大大減少了工作量的同時也提高了工作質(zhì)量。

4.2強(qiáng)大的統(tǒng)計分析功能高效率繪制的高質(zhì)量報表

由于工作性質(zhì)，對于報表的時效性要求很高，在大修期間更甚，在開發(fā)客戶軟件前，往往需要人工進(jìn)行長達(dá)幾小時的統(tǒng)計分析制作報表，然而制作的卻只能是集體劑量等這樣簡單的報表，很難滿足工作需求。在使用軟件后這一需求得以滿足，軟件能在有限的時間中就完成詳細(xì)的報表，此時只需要人工添加一些主觀的情況即可，工作效率顯著提高。

4.3能夠通過任何經(jīng)過許可的電腦查看實時信息

一般情況下，在公司的任何一臺連接到區(qū)域網(wǎng)的電腦都能查看到作業(yè)歷史上某一時段的信息，也包括實時更新的詳細(xì)信息，從而實時掌握作業(yè)進(jìn)程。

4.4長期收集聯(lián)系于工作歷史和車間設(shè)備間的信息

通過輻射工作許可證的幫助，能夠收集到具體某次工作者進(jìn)出作業(yè)車間或操作某臺設(shè)備的信息數(shù)據(jù)。在長期收集工作信息后，車間和設(shè)備得到大量的劑量統(tǒng)計，這能給辦理輻射工作許可證時一個極有用的參考。

4.5及時將監(jiān)測到的異常數(shù)據(jù)反饋給相關(guān)工作

聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫能在網(wǎng)站上知道每個工作日進(jìn)出輻射控制區(qū)的工作者的個人劑量變化情況，倘若發(fā)現(xiàn)異常的數(shù)據(jù)，便會立刻以網(wǎng)絡(luò)消息等方式反饋給工作者，進(jìn)而及時處理相關(guān)情況。

5在開發(fā)軟件時積累的經(jīng)驗和對后續(xù)開發(fā)的指導(dǎo)

一個成功的開發(fā)軟件通常能夠與系統(tǒng)特性極佳地結(jié)合，同時也與輻射防護(hù)管理方式的聯(lián)系密不可分，從實際的作業(yè)需求出發(fā)并最終滿足實際的作業(yè)需求。能夠滿足使用簡單方便，維護(hù)工作量輕，具備能為輻射防護(hù)管理提供詳細(xì)有效的統(tǒng)計信息和數(shù)據(jù)分析的功能這些要求的開發(fā)軟件，已經(jīng)是一個非常成熟且具備長期使用潛質(zhì)的開發(fā)軟件了。

綜上所述，個人劑量實時監(jiān)測系統(tǒng)最初的工作目的主要是為了保護(hù)在輻射控制區(qū)工作的工作人員的安全，同時限制個人劑量，但隨著工作的長期開展，大量對系統(tǒng)功能的新需求不斷產(chǎn)生，工作人員和研究人員也漸漸開發(fā)出了系統(tǒng)的潛力。開發(fā)出基于輻射防護(hù)管理方式而開發(fā)出的軟件，在方便了系統(tǒng)管理的同時，也產(chǎn)生了在輻射防護(hù)管理工作中的巨大效益。

秦山一期個人劑量實時監(jiān)測系統(tǒng)時積累的經(jīng)驗中我們不難發(fā)現(xiàn)，軟件的開發(fā)創(chuàng)造離不開工作者選擇的適合的管理模式。具有高瞻遠(yuǎn)矚的眼光對于軟件的長期開發(fā)也有著至關(guān)重要的作用，因為這能為充分發(fā)揮系統(tǒng)功能，彌補(bǔ)系統(tǒng)固有局限性營造友好的開發(fā)環(huán)境，同時也為控制工作者個人劑量和開展輻射防護(hù)管理工作等創(chuàng)造了有利的條件。這一切都為以后的電站建設(shè)提供了寶貴的工作經(jīng)驗和管理者的決策依據(jù)。

參考資料

[1]吳毅，門效成;北京市醫(yī)用診斷X線工作者個人劑量監(jiān)測結(jié)果[J].輻射防護(hù)，2013（03）.

[2]馬小杰，施幼芳。擴(kuò)散式汞個人劑量器試制的初步探討[J].化工勞動保護(hù)。工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病分冊，2012（03）.

[3]馬小杰，陳潔，周艷琴，王咸綱，丁麗華，裘大偉，戴紅勤，徐靜，蔣宗培。擴(kuò)散式汞個人劑量器的驗證[J]上海環(huán)境科學(xué)，2014（04）.

[4]郝慶國，趙漪，外照射個人劑量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)[J].輻射防護(hù)，2017（05）.