高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源出入庫系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用

倪偉冬 劉新偉 何李生 孫海利 王克斌 葉宇航 邢 炎

1.生態(tài)環(huán)境部輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)中心,國家環(huán)境保護(hù)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè) 重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 浙江 杭州 310012 2.浙江國輻環(huán)?？萍加邢薰?浙江 杭州 310012

1 前言

高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源出入庫監(jiān)測(cè)在整個(gè)放射源使用環(huán)節(jié)中具有舉足輕重的作用,以往發(fā)生的放射源事故后產(chǎn)生的嚴(yán)重后果,和放射源出入庫時(shí)未認(rèn)真履行出入庫監(jiān)測(cè)程序有重要關(guān)系[1]。傳統(tǒng)放射源出入庫是通過手工監(jiān)測(cè)完成的,其需要兩名源庫管理人員完成,一人手持儀器檢測(cè),一人記錄測(cè)量結(jié)果,需要人工判斷放射源在位情況,出入庫效率較低。另外,領(lǐng)源人員需要攜帶授權(quán)書,在領(lǐng)源前源庫管理員都要進(jìn)行登記確認(rèn),也給源庫管理帶來不少的工作量。近兩年,隨著國家對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)源監(jiān)控平臺(tái)的建設(shè),放射源庫信息化管理特別是對(duì)出入庫系統(tǒng)的建設(shè)需求日益突出[2]。

2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

目前比較流行的出入庫系統(tǒng)有兩類,一類是由帶劑量率檢測(cè)和電子標(biāo)簽功能的監(jiān)控終端和源庫電子標(biāo)簽識(shí)別器組成。電子標(biāo)簽識(shí)別系統(tǒng)通過識(shí)別監(jiān)控終端上的電子標(biāo)簽來判斷出入庫狀態(tài)[3];另一類是通過安裝在高風(fēng)險(xiǎn)源上的電子標(biāo)簽加帶有電子標(biāo)簽識(shí)別功能的手持劑量率檢測(cè)儀器組成的[4]。這兩種方式都存在劑量率檢測(cè)不確定大,響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),對(duì)于活度較低的高風(fēng)險(xiǎn)源無法判斷放射源是否在位。另外有源標(biāo)簽存在相互干擾,存在識(shí)別差錯(cuò)可能。最后這兩種方式無法記錄領(lǐng)用歸還人員的身份信息。

為解決現(xiàn)有技術(shù)手段存在的問題,希望借助新方法的應(yīng)用,來規(guī)范高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)源出入庫的操作流程,使得只有在監(jiān)管系統(tǒng)注冊(cè)并備案過的合規(guī)人員才能領(lǐng)用其有權(quán)限的高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)源,并判斷放射源是否在位,提高放射源出入庫效率,確保核與輻射安全。

3 高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源出入庫系統(tǒng)概述

一種集合了人臉識(shí)別、二維碼識(shí)別和輻射劑量率探測(cè)功能于一體的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備。人臉識(shí)別是通過人臉識(shí)別攝像頭實(shí)現(xiàn)領(lǐng)用和歸還人員識(shí)別和信息記錄,同時(shí)判斷該人員是否具備領(lǐng)用該高風(fēng)險(xiǎn)源的權(quán)限;二維碼識(shí)別功能能識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)源表面的二維碼,識(shí)別放射源信息;輻射劑量率探測(cè)器采用大體積探測(cè)器,可以縮短響應(yīng)時(shí)間,提高檢測(cè)精度,提高判斷放射源是否在位的可靠性。

4 系統(tǒng)組成

高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源出入庫監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)包括高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源出入庫監(jiān)測(cè)管理中心平臺(tái)系統(tǒng)、智能管理機(jī)和設(shè)備信息檢測(cè)器。

4.1 高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源出入庫監(jiān)測(cè)管理中心平臺(tái)系統(tǒng) 高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源出入庫監(jiān)測(cè)管理中心平臺(tái)系統(tǒng)記錄高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源出入庫監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的全部數(shù)據(jù),部署在監(jiān)管部門,允許通過互聯(lián)網(wǎng)訪問。

4.2 智能管理機(jī) 智能管理機(jī)包括人臉識(shí)別、攝像頭、4G無線通信模塊、藍(lán)牙通信模塊、WIFI模塊、串口通信模塊、串口通信模塊和LAN網(wǎng)絡(luò)口。其采用Android操作系統(tǒng),通過LAN網(wǎng)口或4G無線通信模塊或WIFI模塊與高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源出入庫監(jiān)測(cè)管理中心平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行通信。

人臉識(shí)別模塊用于人臉識(shí)別,用戶首次使用時(shí),需要在智能管理機(jī)進(jìn)行人臉注冊(cè)。

4.3 設(shè)備信息檢測(cè)器 設(shè)備信息檢測(cè)器包括輻射檢測(cè)器、二維碼掃碼槍和設(shè)備檢測(cè)臺(tái)。

輻射探測(cè)器固定在設(shè)備檢測(cè)臺(tái)背面,與智能管理機(jī)通過串口通信模塊連接。

二維碼掃碼槍采用有線方式與智能管理機(jī)通過串口通信模塊連接。

5 出入庫操作流程

高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源的領(lǐng)用人員,首先站立到智能管理機(jī)前面,智能管理機(jī)自動(dòng)進(jìn)行人臉識(shí)別,如果該領(lǐng)用人員已經(jīng)登記在高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源出入庫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,系統(tǒng)將彈出歡迎領(lǐng)用的頁面,并開啟二維碼掃碼槍的掃碼功能,當(dāng)有二維碼被掃碼槍識(shí)別后,高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源出入庫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行身份比對(duì),如果該人員有權(quán)限使用這一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源,高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源出入庫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將開啟攝像頭,將此時(shí)的場(chǎng)景拍照留存進(jìn)所述的高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源出入庫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)里,于此同時(shí),也將此時(shí)刻的輻射檢測(cè)器的檢測(cè)數(shù)據(jù)一并記錄,高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源出入庫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將輻射檢測(cè)器的這一個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)與上一次的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)判斷,如果沒有異常,高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源出入庫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)出入庫或出庫成功的提示音,否則提示失敗,不允許出入庫操作。

6 智能管理機(jī)軟件功能

為提升用戶體驗(yàn),提供高效、可靠的出入庫服務(wù),智能管理機(jī)軟件提供了單人單次和單人多次出入庫功能,異常情況提醒功能和出入庫統(tǒng)計(jì)功能。為了簡(jiǎn)化操作,出入庫時(shí)只要選擇了出入庫模式后,領(lǐng)用和歸還人員無需在智能管理機(jī)上進(jìn)行操作,只要進(jìn)行人臉識(shí)別和使用掃碼槍進(jìn)行二維碼識(shí)別即可,智能管理機(jī)會(huì)將信息匯總后發(fā)送至中心平臺(tái)系統(tǒng),判斷是否準(zhǔn)予出入庫。

6.1 單人單次出入庫功能 每次人臉識(shí)別,都只能完成一枚高風(fēng)險(xiǎn)源的出入庫。該模式主要適用于高風(fēng)險(xiǎn)源較少的源庫。

6.2 單人多次出入庫功能 一次人臉識(shí)別通過后,只要是該人員所屬企業(yè)的高風(fēng)險(xiǎn)源都可以由其掃碼領(lǐng)用或歸還,不需要再進(jìn)行人臉識(shí)別。

6.3 出入庫統(tǒng)計(jì)功能 出入庫統(tǒng)計(jì)功能可以查看該源庫中高風(fēng)險(xiǎn)源的出入庫狀態(tài),便于源庫管理進(jìn)行高風(fēng)險(xiǎn)源的管理。

每一次出庫或入庫成功后,智能管理機(jī)界面上都會(huì)有出庫多少枚,庫中多少枚。這樣可以時(shí)刻提醒源庫管理員由多少枚還沒有入庫,確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患。

7 系統(tǒng)應(yīng)用

舟山綠色石化基地是目前國內(nèi)高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源數(shù)量最集中的區(qū)域。該區(qū)域高峰期有20余家高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源作業(yè)單位近230枚放射源集中作業(yè),晚上9:00至10:00集中出庫,早上7點(diǎn)前要全部完成入庫,所以出入庫的工作任務(wù)特別重。

2020年12月,該源庫安裝了高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源出入庫系統(tǒng),運(yùn)行至今,已有11萬余條的出入庫記錄。出庫時(shí),只要領(lǐng)用人員進(jìn)行一次人臉識(shí)別,就可以領(lǐng)用其單位的放射源,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄相關(guān)信息,發(fā)送至管理中心系統(tǒng)平臺(tái)。平均每分鐘能完成4臺(tái)探傷機(jī)的出入庫操作,大大提高了出入庫的效率。