輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站故障及處理的研究

摘要：隨著核電事業(yè)的快速發(fā)展和核技術應用的不斷擴大，輻射環(huán)境安全問題日益受到社會關注。輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站作為監(jiān)測環(huán)境輻射水平的重要設施，在保障公眾健康、維護社會穩(wěn)定方面發(fā)揮著不可替代的作用。然而，由于自動監(jiān)測站長期在野外運行，設備老化、供電系統(tǒng)不穩(wěn)定、網(wǎng)絡通訊故障等問題頻發(fā)，嚴重影響了監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和時效性。因此，開展輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站故障及處理的研究，對于提高監(jiān)測站運行效率、保障監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量具有重要意義。

關鍵詞：輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站故障處理高氣壓電離室VPN設備工控機

中圖分類號：X84

ResearchonFailureandTreatmentofRadiationAmbientAirAutomaticMonitoringStation

WANGZhihaiWANGKun

Shandong?;NuclearandRadiationSafetyMonitoringCenter，Ji’nan，ShandongProvince，250117China

Abstract：Withtherapiddevelopmentofthenuclearpowerindustryandthecontinuousexpansionoftheapplicationofnucleartechnology，thesafetyofradiationenvironmenthasbeenincreasinglyconcernedbythesociety.Asanimportantfacilityformonitoringambientradiationlevels，radiationambientairautomaticmonitoringstationplaysanirreplaceableroleinprotectingpublichealthandmaintainingsocialstability.However，duetothelong-termoperationofautomaticmonitoringstationsinthefield，equipmentaging，unstablepowersupplysystem，networkcommunicationfailureandotherproblemsoccurfrequently，whichseriouslyaffecttheaccuracyandtimelinessofmonitoringdata.Therefore，itisofgreatsignificancetocarryouttheresearchonthefailureandtreatmentoftheautomaticmonitoringstationforradiationambientairtoimprovetheefficiencyofthemonitoringstationandensurethequalityofthemonitoringdata.

KeyWords：Radiationambient;Automaticairmonitoringstation;Failurehandling;Highpressureionizationchamber;VPNdevice;Industrialpersonalcomputer

輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站是一個關鍵的設施，用于評估和保護公眾的健康免受輻射的危害。其通過對空氣輻射水平進行實時監(jiān)測與記錄，為環(huán)境保護與公共衛(wèi)生政策的制訂提供科學依據(jù)。但由于設備的復雜性，環(huán)境因素和人為操作的影響，監(jiān)測站的運行不可避免地會發(fā)生各種各樣的故障。所以，了解并掌握這類故障類型與處理措施對保證監(jiān)測站平穩(wěn)運行及數(shù)據(jù)準確至關重要。

1輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站故障及處理的價值

輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站是現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測體系中的一個重要環(huán)節(jié)，它的穩(wěn)定與準確與否直接影響著公眾的身體健康與生態(tài)環(huán)境安全。但這些自動監(jiān)測站在實踐中不可避免地會遭遇到各種各樣的故障，因此如何對這些故障進行及時、有效的處理以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性與準確性具有重要意義。

1.1提高故障處理及時性

輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站是否能夠及時地處理故障是非常關鍵的。該空氣輻射環(huán)境自動監(jiān)測站可長時間持續(xù)工作，獲得輻射環(huán)境監(jiān)測的實時可靠數(shù)據(jù)，并向政府部門提供空氣吸收劑量率監(jiān)測值[1]。故障發(fā)生后，如不及時處理，則可能造成監(jiān)測數(shù)據(jù)中斷或者失真的情況，進而影響輻射環(huán)境質(zhì)量狀況及變化趨勢的正確判斷。尤其在輻射事故這種突發(fā)事件中，自動監(jiān)測站一旦發(fā)生故障而不能正常運行，將嚴重影響應急監(jiān)測，對應急防護決策造成很大麻煩。

1.2提高故障處理水平

輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站對故障處理提出了更高技術要求。該自動監(jiān)測站集各種監(jiān)測設備與技術于一體，主要有γ輻射探測器，碘采樣器以及自動化數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)。這些裝置與技術的復雜性與專業(yè)性，決定了故障處理必須要有一定的技術能力與專業(yè)知識。所以加強對運維人員培訓，提升其技術水平與應對能力是保證自動監(jiān)測站故障能夠及時應對的重要保證[2]。

2常見的故障與處理方法

2.1高氣壓電離室失效

輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站高氣壓電離室作為一種關鍵輻射探測器，它的性能穩(wěn)定準確與否直接影響著監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性。但高氣壓電離室在多種因素作用下可能發(fā)生故障并影響到整個監(jiān)測系統(tǒng)。導致高氣壓電離室出現(xiàn)故障的常見因素有：電離室內(nèi)部的元器件出現(xiàn)老化、破損或完全失效，如電離室的收集電極和氣體密封部分等；溫度和濕度等外部環(huán)境因素的改變會給電離室工作狀態(tài)造成不利影響；以及由于操作失誤或保養(yǎng)不當而引起的各種故障。

對于高氣壓電離室的故障一般有如下幾種處理辦法：首先，故障診斷，通過觀察監(jiān)測系統(tǒng)運行狀態(tài)及報警信息來判斷故障部位及種類；其次，使用專業(yè)檢測儀器，對高氣壓電離室做了細致檢測，查找出了具體故障原因；最后，元器件的替換，若出現(xiàn)故障是因為元器件出現(xiàn)了老化，破損或者失效等原因，那么就需要對其進行及時替換[3]。替換時保證采用原型號配套元器件，嚴格遵守操作規(guī)程，保證被替換電離室的正常運行，對于外部環(huán)境因素所造成的故障，需要監(jiān)測站環(huán)境的調(diào)整。如可設置恒溫恒濕設備來維持監(jiān)測站內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定；同時定期清洗、維護電離室，排除灰塵、污垢等對電離室運行狀態(tài)的干擾。

2.2VPN設備失效

在輻射環(huán)境的空氣自動監(jiān)測站里，VPN設備被視為實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)傳輸與訪問的核心工具之一。但由于網(wǎng)絡環(huán)境復雜、設備自身性能有限等原因，VPN設備很有可能失效，造成數(shù)據(jù)傳輸中斷或者接入受限。VPN設備故障常見的原因有網(wǎng)絡故障、設備配置不正確、硬件故障，如網(wǎng)絡的不穩(wěn)定或者中斷都會造成VPN設備不能正常運行；不正確的設備配置會造成VPN連接不成功或者數(shù)據(jù)傳輸不正常；如果硬件出現(xiàn)故障，那么設備可能無法正常啟動或其運行可能會變得不穩(wěn)定[4]。

對于VPN設備出現(xiàn)的故障一般采取如下的處理措施：

（1）網(wǎng)絡檢查。要對網(wǎng)絡環(huán)境的穩(wěn)定性進行檢查，以保證VPN設備與遠程服務器的正常聯(lián)接。一旦網(wǎng)絡發(fā)生失穩(wěn)或者中斷的情況，需及時與網(wǎng)絡服務提供商取得聯(lián)系解決。（2）配置檢查。要檢查VPN設備是否合適。其中包括查看VPN設備IP地址，端口號，加密方式和其他配置信息在遠程服務器上是否匹配。當配置不合適時，就需要對VPN設備進行重新的配置以保證它能正常地建立連接和進行數(shù)據(jù)傳輸。（3）硬件檢查。如果VPN設備出現(xiàn)硬件故障，需要對設備進行詳細的檢查：檢查裝置電源、指示燈等工作情況；并通過專業(yè)檢測工具診斷出設備硬件和軟件存在問題，并查找出具體故障原因[5]。

2.3工控機失靈

工控機作為輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站的核心控制設備承擔著監(jiān)測數(shù)據(jù)采集，處理，儲存與傳輸?shù)娜蝿铡５枪た貦C因長時間工作以及復雜環(huán)境等因素都有可能發(fā)生故障而造成監(jiān)測系統(tǒng)工作不正常。工控機常見故障原因有硬件故障、軟件故障和操作系統(tǒng)問題。例如：硬盤損壞會造成數(shù)據(jù)丟失或者不能開機等；內(nèi)存條故障會使系統(tǒng)的運行速度變慢或者癱瘓；軟件沖突或者病毒攻擊都會造成系統(tǒng)不能正常運行；操作系統(tǒng)的錯誤或缺陷可能會引發(fā)系統(tǒng)的崩潰或數(shù)據(jù)的損壞。

對于工控機出現(xiàn)的故障工作人員一般采取如下的處理措施：

（1）進行軟件建設，細致檢查工控機硬件。其中包括對電源、硬盤、內(nèi)存條、主板及其他硬件設備的正常運行情況進行檢查。一旦檢測到硬件故障就需要對受損零件或者整臺設備進行及時替換。（2）軟件檢查。在工控機上檢查軟件，其中包括檢查操作系統(tǒng)的工作情況、有無差錯和漏洞，如有問題需及時對操作系統(tǒng)進行維修或者更新，之后查看監(jiān)測軟件的工作情況、有無沖突和病毒攻擊。如有疑問，需及時清理病毒、修復漏洞或者重裝軟件，在實際工作中要具體問題具體分析，提高整體的處理效果。

一旦因為硬件故障或者軟件問題造成了數(shù)據(jù)的缺失或者破壞，就需要努力恢復數(shù)據(jù)庫首先對當前數(shù)據(jù)與配置信息進行備份，避免后續(xù)數(shù)據(jù)丟失。再通過專業(yè)數(shù)據(jù)恢復工具將缺失數(shù)據(jù)恢復出來，若數(shù)據(jù)恢復不成功，則需要對監(jiān)測系統(tǒng)進行重新配置和數(shù)據(jù)的再收集。要想減少工控機出現(xiàn)故障，也要做好相應的防范措施，如工控機的定期維護保養(yǎng)、灰塵污垢的清潔、硬件連接的檢查等；強化軟件的安全管理，經(jīng)常對操作系統(tǒng)及軟件進行更新改造升級，并安裝防病毒軟件；同時，建立健全備品備件管理制度及數(shù)據(jù)備份制度以保證失效后能及時替換受損零件或者恢復資料。

3故障與處理的發(fā)展趨勢

3.1預防針失效的處理

隨著人們環(huán)境保護意識的不斷提高，輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站對環(huán)境管理發(fā)揮著愈來愈重要的作用。但是在這些監(jiān)測站實際工作過程中難免會碰到各種各樣的故障而影響到監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性以及時效性。所以，預防針故障處理就成為保證監(jiān)測站平穩(wěn)運行的一個重點。

一是預防針的失效處理需要在監(jiān)測站做一次徹底的預防性維修，其中包括對監(jiān)測設備的定期檢查、校準及維護，以保證其工作狀態(tài)良好。同時，還要定期評估監(jiān)測站所處環(huán)境，以避免環(huán)境因素破壞設備。另外，構建一套完整的故障預警系統(tǒng)是非常關鍵的，它可以通過實時地分析監(jiān)測數(shù)據(jù)來及時發(fā)現(xiàn)可能存在的問題并采取適當措施加以干預以預防故障。

二是要進一步提高故障處理效率就必須引進先進故障診斷技術。傳統(tǒng)故障診斷方法通常依靠人工經(jīng)驗與現(xiàn)場排查相結合，工作效率低，易漏診，因此要引進機器學習和大數(shù)據(jù)分析等先進故障診斷技術，能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)智能分析和故障源的快速精確定位，從而為故障處理工作提供強有力的支撐。另外，加強人員培訓對預防故障處理至關重要，監(jiān)測站人員需掌握專業(yè)知識與技能并能熟練運用設備操作流程及故障排除方法。所以，必須要定期舉辦培訓活動來提升員工的專業(yè)素養(yǎng)與技能，保證員工可以勝任本職工作，降低人為因素造成的失效。

3.2輔助智能化系統(tǒng)

在科學技術不斷進步的今天，智能化技術已深入到各領域中，給人們生活與工作都帶來很大方便。在輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站管理方面，協(xié)助智能化系統(tǒng)逐漸成為新潮流，其目的是進一步提升監(jiān)測站運行效率及監(jiān)測數(shù)據(jù)精度。輔助智能化系統(tǒng)通過引進先進傳感器、物聯(lián)網(wǎng)技術，可實現(xiàn)監(jiān)測站各指標實時監(jiān)測與數(shù)據(jù)采集。這些傳感器能夠?qū)χ車h(huán)境的輻射水平、氣象條件以及空氣質(zhì)量進行實時監(jiān)測，并且通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡把數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)中心對其處理分析。通過實時監(jiān)控能夠及時發(fā)現(xiàn)可能存在的問題并采取適當措施加以干預以保證監(jiān)測站正常工作。綜上所利用到的智能化系統(tǒng)如圖1所示。

4結語

輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站工作時可能會遇到很多故障類型，但是采用相應處理措施能夠保證監(jiān)測站穩(wěn)定工作以及數(shù)據(jù)準確。所以，了解并掌握這類故障的類型及處理措施，對監(jiān)測站管理與維護工作有著十分重要的作用。今后，監(jiān)測站穩(wěn)定性與準確性會隨科技的發(fā)展與革新而進一步提升。

參考文獻

[1] 王侃，任騰希，朱藝婷等.海島輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站運行維護技術初探[J].環(huán)境與發(fā)展，2023，35（3）：48-51.

[2] 王侃，鄭惠娣，任騰希等.國控輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站備品備件管理現(xiàn)狀與對策[J].環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟，2023，43（1）：74-76.

[3] 王侃，楊維耿，范方輝等.國控輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站建設和安裝技術探究[J]. 環(huán)境與發(fā)展，2022，34（8）：53-57，71.

[4]盧丹.時空圖數(shù)據(jù)預測模型研究[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學，2022.

[5] 俞浩敏.基于時序分析的空氣質(zhì)量監(jiān)測與預測[D].北京：北京交通大學，2022.