測井企業(yè)移動放射源在線監(jiān)控系統(tǒng)需求分析

范國華 張慶祿 張宇翔

摘? 要：石油石化行業(yè)測井企業(yè)在日常生產(chǎn)過程中對移動放射源實時在線監(jiān)控缺少必要的信息化手段支撐，從而加大了移動放射源在使用過程中丟失的風險，同時按照國家生態(tài)環(huán)境部在2020年底之前全國實現(xiàn)全部高風險移動放射源實時監(jiān)控的管理要求，移動放射源在線實時監(jiān)控信息系統(tǒng)對各企業(yè)來說是迫在眉睫。文章對測井企業(yè)移動放射源實時在線監(jiān)控系統(tǒng)相關需求做簡要分析，主要從以下三個方面進行討論：一是移動放射源存儲過程監(jiān)控管理;二是移動放射源運輸過程監(jiān)控管理;三是移動放射源使用過程監(jiān)控管理。

關鍵詞：測井企業(yè);移動放射源;出庫;入庫;運輸;作業(yè);監(jiān)控

中圖分類號：X837 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）34-0049-02

Abstract： Well logging enterprises in the petroleum and petrochemical industry lack the necessary information support for real-time on-line monitoring of mobile radioactive sources in the daily production process， thus increasing the risk of loss of mobile radioactive sources in the course of use. At the same time， in accordance with the management requirements of the Ministry of Ecology and Environment， they are supposed to achieve real-time monitoring of all high-risk mobile radioactive sources by the end of 2020. The online real-time monitoring information system of mobile radioactive sources is extremely urgent for all enterprises. This paper briefly analyzes the related requirements of mobile radioactive source real-time online monitoring system in well logging enterprises， mainly from the following three aspects： first， mobile radioactive source storage process monitoring management; second， mobile radioactive source transportation process monitoring management; third， mobile radioactive source use process monitoring management.

Keywords： logging enterprise; mobile radioactive source; out of storage; storage; transportation; operation; monitoring

放射源廣泛分布在石油勘探、無損檢驗等工業(yè)系統(tǒng)中，其中的高能射線具有破壞人體正常細胞，能對人體造成傷殘及死亡的后果。據(jù)中國工程院統(tǒng)計，我國現(xiàn)有2000余枚放射源不知下落，尤其在石油勘探行業(yè)及無損探傷行業(yè)，經(jīng)常發(fā)生放射源被盜及丟失事故。當前移動放射源管理主要存在問題是放射源位置及狀態(tài)信息缺少在線監(jiān)控手段、發(fā)生緊急情況時無法及時發(fā)出報警并啟動應急相應程序、放射源在野外丟失且在沒有通信信號的情況下無法及時找回等。

測井企業(yè)日常對于放射源監(jiān)控的管理主要體現(xiàn)在存儲、運輸、使用等三個環(huán)節(jié)。儲存期間需直觀了解放射源庫、源坑、放射源儲存位置及其基本信息，記錄裝源容器出入源庫信息，監(jiān)測出入源庫容器中是否具有符合身份的放射源，并可隨時顯示放射源的庫存動態(tài)。在運輸和使用環(huán)節(jié)，需要實時知曉運源車和放射源的位置信息，實時監(jiān)控放射源的輻射劑量值，實時查看放射源的視頻監(jiān)控信息，并且對每次上下車、出入罐前后以及每隔一定間隔時間需對放射源進行檢查并形成檢查記錄。除此之外，測井企業(yè)在日常使用放射源過程中的記錄還需形成臺帳，以便于后期的查詢和統(tǒng)計。對于在存儲、運輸、使用各環(huán)節(jié)未按規(guī)定程序檢測或出現(xiàn)異常情況時需要立即報警并根據(jù)響應時間實現(xiàn)報警信息逐級上報。

通過物聯(lián)網(wǎng)智能硬件技術和信息化技術相結合打造的移動放射源實時在線監(jiān)控信息系統(tǒng)，功能上需實現(xiàn)實時輻射劑量監(jiān)控、實時定位監(jiān)控、實時視頻監(jiān)控、放射源基本信息管理、歷史移動軌跡跟蹤查詢、綜合信息查詢和統(tǒng)計分析等重要功能模塊。

1 移動放射源存儲過程監(jiān)控管理

測井企業(yè)在借還源過程中存在比較復雜的工作流程，在實施放射源出入庫操作之前需要經(jīng)過前期的數(shù)據(jù)錄入及后期多角色多次審批操作才能完成整個流程，考慮到各企業(yè)審批業(yè)務流程的復雜性和差異性以及審批業(yè)務與實時監(jiān)控的弱關聯(lián)性，在本文中不對企業(yè)審批流程相關的業(yè)務做過多描述。監(jiān)控系統(tǒng)前期可暫時維持目前工作流程中的紙質單據(jù)進行線下審批蓋章流程，在未來系統(tǒng)升級項目中，可以引入工作流軟件，實現(xiàn)借還源單據(jù)的線上審批。在不考慮上述業(yè)務審批環(huán)節(jié)的情況下，測井企業(yè)針對移動放射源在存儲環(huán)節(jié)中的主要關注點有以下兩方面：一是企業(yè)各類放射源在源庫的庫存動態(tài)信息，二是放射源在測井作業(yè)時的出入庫管理工作。

放射源庫是各類放射源在常態(tài)（非作業(yè)狀態(tài)）情況下的存儲場所，由于企業(yè)調度人員需要根據(jù)源庫內存儲的放射源種類和數(shù)量進行統(tǒng)籌安排及使用調度，因此源庫內放射源動態(tài)庫存信息對調度人員至關重要，從而在需求分析階段需要把放射源庫的庫存動態(tài)納入管理。庫存動態(tài)信息可以考慮從統(tǒng)計表格和動態(tài)圖片兩個維度去直觀展示放射源庫的源坑、放射源儲存位置、出庫狀態(tài)及源相關基本信息。

放射源存儲過程中還有一個最重要的環(huán)節(jié)就是監(jiān)控移動放射源的出庫和入庫管理工作，以確保每個放射源在任何情況下的出入庫操作都有跡可循。出入庫操作中大多數(shù)測井企業(yè)實行的是源庫調度員和作業(yè)人員用伽馬槍雙槍檢查后出庫并手工記錄檢查信息和出入庫信息。為了提升工作效率和管理水平，利用現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)放射源出入庫過程中對出入庫動作自動識別、輻射劑量值實時監(jiān)測和違規(guī)操作時的實時報警等需求，源庫中需安裝源庫監(jiān)控設備用以自動識別放射源出入庫的狀態(tài)，在識別到出入庫狀態(tài)發(fā)生改變時會比對放射源用伽馬槍手持設備檢測情況，如不符合檢測要求，則立即報警，超過規(guī)定的時間限制，逐級報警;同時放射源出入庫的狀態(tài)信息、實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和手持設備檢測數(shù)據(jù)都會上傳到監(jiān)控系統(tǒng)。在存儲環(huán)節(jié)管理中，涉及到的合規(guī)性檢查操作主要包括放射源出庫和入庫的雙槍（源庫人員手持伽馬槍和作業(yè)隊人員手持伽馬槍）檢查操作。

2 移動放射源運輸過程監(jiān)控管理

石油測井企業(yè)由于所處行業(yè)特殊性，測井日常使用放射源的特點是移動性強、多在企業(yè)圍墻外，實際用源場所距離放射源庫距離較遠，由此導致放射源在從源庫到作業(yè)場所之間的轉移需要專業(yè)運源車進行運輸。

放射源運輸環(huán)節(jié)管理的跟蹤從放射源從源庫（作業(yè)場所）上車開始直至到達放射源作業(yè)場所后（源庫）的放射源下車的整個過程，整個過程中通過運源車上的監(jiān)控設備，對放射源和車輛運輸全程進行監(jiān)控，包括放射源位置信息、輻射劑量信息、視頻監(jiān)控信息、源倉門開啟關閉信息、食宿信息、報警信息等。通過在駕駛艙實時觀察車載視頻，可全程對源倉中放射源進行視頻監(jiān)控，同時所有監(jiān)控信息會通過車載主機的移動通信傳輸?shù)胶笈_實時監(jiān)控系統(tǒng)，如果在偏遠地區(qū)遇到移動通信信號差的情況，則可自動轉換成北斗衛(wèi)星報文的方式傳送給后臺監(jiān)控系統(tǒng)，以保證整個過程中的通訊鏈路通暢。在運輸過程中發(fā)生源倉門開啟、放射源上車、放射源下車等動作時，實時監(jiān)控系統(tǒng)可按照系統(tǒng)中的報警配置進入報警流程中，直至出現(xiàn)正確的放射源檢測動作才可以解除報警狀態(tài)，實現(xiàn)放射源在運輸過程中放射源狀態(tài)一旦非人為主動改變可以馬上報警，從而作業(yè)人員可以及時采取必要措施防止放射源丟失或被盜引起的重大輻射污染事故和次生的人身傷害事故。對于長距離的放射源運輸過程，企業(yè)要求駕駛員或押源人員在運輸行駛過程中不超過2小時應停車檢查一次查看運源車源倉的完好性，如果未執(zhí)行2小時檢查操作，則實時監(jiān)控系統(tǒng)啟動報警流程對司機或押源人員進行報警警示，直到完成相關檢查操作才可以接觸報警狀態(tài)。整個運輸環(huán)節(jié)所涉及的程序合規(guī)性檢查操作主要有源庫和作業(yè)場所的上下車檢查操作和路途中每間隔2小時檢查操作。

除上述運輸環(huán)節(jié)要求的各種操作和實時監(jiān)控數(shù)據(jù)需要被實時記錄以外，運輸移動放射源的車輛在外食宿、停放和出發(fā)時，押源人還需要使用手持監(jiān)測設備對放射源狀態(tài)進行核實，并對運源車的源倉監(jiān)控、報警系統(tǒng)、門鎖、警示標識和放射性物品固定情況進行檢查。

3 移動放射源使用過程監(jiān)控管理

放射源在作業(yè)現(xiàn)場下車后，就進入現(xiàn)場作業(yè)環(huán)節(jié)，直至放射源完成現(xiàn)場作業(yè)后上車，并完成離場前的作業(yè)區(qū)檢查后，完成整個作業(yè)環(huán)節(jié)。

在整個作業(yè)環(huán)節(jié)中，源罐監(jiān)控設備實時監(jiān)控放射源的狀態(tài)和運行軌跡，并將信息傳輸?shù)胶笈_監(jiān)控系統(tǒng)。源罐監(jiān)控設備可根據(jù)源罐中輻射劑量的變化情況，判斷放射源是否發(fā)生出罐、入罐動作，并通知后臺監(jiān)控系統(tǒng)進入相應動作的報警流程中，直至完成正確的檢測動作后，方可解除報警狀態(tài)。

在移動放射源使用過程環(huán)節(jié)中，涉及的程序合規(guī)性操作主要包括放射源出罐前檢查和放射源入罐后檢查。這兩種檢查除了程序合法性意義外，還有另外重要的意義，就是在放射源出罐前和入罐后可以通過對放射源源罐的檢查值判斷并確認放射源是否在源罐內（放射源使用時由于出罐所以丟失風險更大），從而確保了測井作業(yè)過程中在用源前和用源后的放射源都完好的保存在源罐中，一旦發(fā)現(xiàn)檢測值過低，則可以確認放射源使用后沒有入罐，從而及時發(fā)現(xiàn)后采取必要措施避免放射源丟失引起的重大風險和隱患。

4 結束語

移動放射源在線實時監(jiān)控系統(tǒng)對各測井企業(yè)來說意義重大。系統(tǒng)建設可以為石油測井行業(yè)高風險移動放射源全過程監(jiān)控提供完整的解決方案，通過相關解決方案能實現(xiàn)對高風險移動放射源的出入庫過程、運源車運輸過程以及現(xiàn)場作業(yè)過程的實時監(jiān)測及異常情況報警，可以有效遏制放射源的丟失以及在丟失后便于及時尋回，從而有效預防輻射污染事故的發(fā)生和提升企業(yè)移動放射源在線監(jiān)管水平，在可預期的未來還可以帶來較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

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