核電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)分析

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1、核電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特點(diǎn)及開(kāi)展趨勢(shì)分析 核電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特點(diǎn)及開(kāi)展趨勢(shì)分析 [摘 要]核電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為電廠的平安運(yùn)行以及公眾環(huán)境的輻射平安提供重要保障，在立足自主研發(fā)和自主創(chuàng)新的根底上，通過(guò)對(duì)外技術(shù)合作，快速、有效地提高國(guó)內(nèi)輻射監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究起點(diǎn)和技術(shù)水平。本文主要分析了核電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)，探討了系統(tǒng)在未來(lái)的開(kāi)展的趨勢(shì)，希望能夠?yàn)橥刑峁﹨⒖?，也為系統(tǒng)的開(kāi)展和完善提供參考和借鑒。 [關(guān)鍵詞]核電廠 輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 特點(diǎn) 開(kāi)展趨勢(shì) 中圖分類(lèi)號(hào)：TP587.96 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X43-0323-01

2、 一、 前言 當(dāng)前，核電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在快速開(kāi)展，也在不斷的完善，進(jìn)一步分析核電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)和開(kāi)展趨勢(shì)也是對(duì)系統(tǒng)的完善和開(kāi)展很有益處的，是我們需要關(guān)注度的內(nèi)容。 二、 核輻射事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)的根本任務(wù) 核事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)的根本要求是：在發(fā)生各種核或輻射事故的情況下，迅速趕赴現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)和取樣測(cè)試，準(zhǔn)確及時(shí)地向政府有關(guān)部門(mén)提供事故現(xiàn)場(chǎng)及周?chē)h(huán)境中輻射污染狀況和環(huán)境介質(zhì)中放射性核濃度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，為推算事故源項(xiàng)、評(píng)價(jià)事故影響后果，決定應(yīng)急防護(hù)行動(dòng)、制定處置方案和采取恢復(fù)措施提供技術(shù)依據(jù)。 根據(jù)核事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)的要求，需要開(kāi)發(fā)一套移動(dòng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，配合應(yīng)

3、急監(jiān)測(cè)車(chē)完成核事故的現(xiàn)場(chǎng)巡測(cè)、核應(yīng)急場(chǎng)外環(huán)境監(jiān)測(cè)等任務(wù)。 三、 目前核電領(lǐng)域通用的輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 1. 輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述 目前核電領(lǐng)域普遍采用的KRS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是將來(lái)自探測(cè)器的模擬脈沖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳送至就地處理顯示單元，在LPDU上進(jìn)行顯示，報(bào)警處理，并送出高報(bào)、警告、失效等報(bào)警觸點(diǎn)和4-20mA的模擬量，經(jīng)過(guò)LPDU處理過(guò)的數(shù)據(jù)通過(guò)RS485通信模式送至遠(yuǎn)程顯示單元，在遠(yuǎn)程顯示單元上又重復(fù)生成三級(jí)報(bào)警開(kāi)關(guān)量和4-20mA的模擬量，并將數(shù)據(jù)通過(guò)RS485通信接口送至KRS輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)。在KRS輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)集中顯示，并可在

4、其上修改參數(shù)，并發(fā)送各種遠(yuǎn)程控制命令。 2. 輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析 這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由于配置了KRS輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中顯示，并具有分析數(shù)據(jù)、進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)顯示、設(shè)置各監(jiān)測(cè)通道的參數(shù)和報(bào)警閾值、可生成各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分布圖和趨勢(shì)圖，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理，與DCS系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊等功能。 由于就地處理顯示單元具有顯示、報(bào)警處理、和通過(guò)RS485通信接口通信的功能，遠(yuǎn)程顯示單元與就地顯示單元具有相似的功能，目前核電的KRS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)普遍采用LPDU+RDU的方案，這一方案使得KRS系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)復(fù)雜。KRS系統(tǒng)數(shù)據(jù)集中采集，并由輻射監(jiān)測(cè)專(zhuān)用計(jì)算機(jī)以通信方式向DCS系統(tǒng)

5、傳輸數(shù)據(jù)，這種集中采集集中傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)容易造成信息傳輸?shù)钠款i。 四、 自動(dòng)輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的上層組成 1、 數(shù)據(jù)采集工作站和數(shù)據(jù)庫(kù)效勞器 數(shù)據(jù)采集工作站和效勞器布置在控制廠房?jī)?nèi)，共有8個(gè)數(shù)據(jù)采集柜，其分別為：4個(gè)平安重要參數(shù)采集工作站、2個(gè)正常運(yùn)行參數(shù)采集工作站、1個(gè)在線譜儀數(shù)據(jù)采集工作站和1個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)效勞器。 2、 運(yùn)行和監(jiān)督工作站 機(jī)組輻射平安工程師值班工作站 為裝有2臺(tái)計(jì)算機(jī)和3個(gè)顯示屏的監(jiān)控臺(tái)，互為備用，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制所有在線輻射監(jiān)測(cè)儀表和相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)監(jiān)控畫(huà)面可實(shí)現(xiàn)對(duì)就地執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制。 機(jī)組劑量技術(shù)員值班工作站 提供

6、人員出入控制區(qū)的個(gè)人劑量計(jì)和輻射工作許可證的管理；提供自動(dòng)輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)的在線查詢(xún)。 譜儀測(cè)量實(shí)驗(yàn)室工作站 提供氣體樣品測(cè)量數(shù)據(jù)的錄入與查詢(xún)；提供場(chǎng)所、外表污染人工測(cè)量數(shù)據(jù)的錄入與查詢(xún)。 輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)儀表刻度與維護(hù)實(shí)驗(yàn)室 提供自動(dòng)輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在線儀表運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置、運(yùn)行狀態(tài)的查詢(xún)、離線儀表的標(biāo)定與維修；作為其它各數(shù)據(jù)采集站和終端工作站數(shù)據(jù)恢復(fù)的原點(diǎn)。 熱釋光劑量計(jì)及全身計(jì)數(shù)器工作站 分別用來(lái)測(cè)讀TLD熱釋光劑量計(jì)的數(shù)據(jù)和測(cè)量人體的內(nèi)照射劑量，并將測(cè)讀的信息自動(dòng)錄入ARMS數(shù)據(jù)庫(kù)效勞器中，同時(shí)提供錄入數(shù)據(jù)的調(diào)用查詢(xún)功能。 電站輻射平安

7、工程師工作站 提供兩個(gè)機(jī)組輻射監(jiān)測(cè)儀表運(yùn)行數(shù)據(jù)的在線查詢(xún)；提供其它輻射監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的查詢(xún)。 五、 加強(qiáng)核電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)的建議 1、應(yīng)加強(qiáng)各級(jí)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)建設(shè)，各級(jí)各部門(mén)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)協(xié)同合作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通。監(jiān)測(cè)站的設(shè)立應(yīng)更靈活、更有效。 2、應(yīng)強(qiáng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備設(shè)施在極端條件下的可靠性以及數(shù)據(jù)傳輸能力。 3、應(yīng)加強(qiáng)移動(dòng)監(jiān)測(cè)如車(chē)載移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室、航空測(cè)量設(shè)備監(jiān)測(cè)力量建設(shè)，針對(duì)各種現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的測(cè)量系統(tǒng)改良是應(yīng)急輻射監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要技術(shù)支持。 4、應(yīng)強(qiáng)化對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)/信息公開(kāi)的要求，實(shí)現(xiàn)輻射劑量率自動(dòng)測(cè)量、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸和電子發(fā)布。 5、應(yīng)加強(qiáng)國(guó)際間輻射

8、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)和預(yù)警系統(tǒng)的作用，如防核武器擴(kuò)散條約組織的全球監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)于核應(yīng)急的監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)具有重要意義，可以為我國(guó)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供重要的補(bǔ)充。 6、應(yīng)加強(qiáng)無(wú)人/遠(yuǎn)程控制監(jiān)測(cè)取樣設(shè)備監(jiān)測(cè)能力建設(shè)，加強(qiáng)高空無(wú)人放射性測(cè)量系統(tǒng)、海洋連續(xù)放射性測(cè)量系統(tǒng)開(kāi)發(fā)并投入使用。 六、 KRS系統(tǒng)監(jiān)督管理問(wèn)題分析 1、KRS系統(tǒng)核平安監(jiān)督管理主要內(nèi)容 核平安監(jiān)督部門(mén)主要依據(jù)“運(yùn)行技術(shù)規(guī)格書(shū)〞及“平安相關(guān)系統(tǒng)定期試驗(yàn)要求〞對(duì)KRS系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督。 在各種運(yùn)行狀態(tài)下，核平安監(jiān)督需要檢查KRS系統(tǒng)運(yùn)行情況、定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和檢查。具體的，關(guān)注KRS系統(tǒng)的運(yùn)行情況，對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)的故

9、障缺陷，要及時(shí)了解并分析判斷是否影響其功能的實(shí)現(xiàn)，并檢查運(yùn)行部門(mén)是否按照要求記錄相應(yīng)設(shè)備不可運(yùn)行。檢查KRS系統(tǒng)定期維護(hù)和檢查是否按照要求周期執(zhí)行，以及檢查結(jié)果是否符合標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)不合格站點(diǎn)進(jìn)行跟蹤，催促執(zhí)行部門(mén)及時(shí)處理故障缺陷，并及時(shí)重新執(zhí)行檢查。個(gè)別站點(diǎn)檢查不通過(guò)，故障缺陷暫時(shí)無(wú)法處理，導(dǎo)致系統(tǒng)不可運(yùn)行，必須記錄相應(yīng)的設(shè)備不可運(yùn)行事件，直到缺陷處理完成，重新檢查合格為止。 2、KRS系統(tǒng)核平安監(jiān)督管理需注意細(xì)節(jié)分析 在開(kāi)展KRS系統(tǒng)相關(guān)試驗(yàn)或維修工作以及核平安監(jiān)督管理過(guò)程中，對(duì)一些準(zhǔn)那么、規(guī)定要求的理解把握可能會(huì)不太準(zhǔn)確，從而對(duì)核電廠運(yùn)行、維修工作的開(kāi)展造成一定影響，或?qū)穗姀S

10、機(jī)組的平安水平構(gòu)成潛在影響。 對(duì)于KRS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可運(yùn)行性的要求應(yīng)該包含取樣系統(tǒng)、探測(cè)傳感器部件、采集系統(tǒng)電氣箱、安裝在集成機(jī)柜上的集成處理插件以及主控報(bào)警等各個(gè)部件完好可用。對(duì)于帶有取樣回路的監(jiān)測(cè)通道，其取樣回路只包括被測(cè)流體取樣管路的小局部，即包括被測(cè)工藝流體的管路法蘭和返回管路法蘭之間的管道局部，而其它管道局部均屬工藝系統(tǒng)管道。 KRS系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生隨機(jī)故障后，其中局部設(shè)備故障信息記錄不太準(zhǔn)確或無(wú)法及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，通常會(huì)造成數(shù)據(jù)缺失并對(duì)后續(xù)工作方案的安排產(chǎn)生影響。 七、 結(jié)束語(yǔ) 綜上所述，目前核電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)展迅速，核電廠需要關(guān)注的技術(shù)也很多，其中輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是必須要重點(diǎn)關(guān)注的一項(xiàng)內(nèi)容，核電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的未來(lái)開(kāi)展趨勢(shì)目前來(lái)說(shuō)還是要加強(qiáng)高空和海洋連續(xù)放射性測(cè)量系統(tǒng)開(kāi)發(fā)并加強(qiáng)整個(gè)KRS系統(tǒng)的監(jiān)督管理力度，使整個(gè)核電廠周邊范圍輻射監(jiān)測(cè)做到海路空范圍全面覆蓋，并使整個(gè)輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)做到完善、穩(wěn)定和可靠。 參考文獻(xiàn) 【1】 楊茂春.核電站輻射防護(hù)的現(xiàn)狀和趨勢(shì)[J].輻射防護(hù)通訊，2021，20：58-61. 【2】 宋祖榮，潘翔，車(chē)樹(shù)偉.核事故與國(guó)內(nèi)現(xiàn)役核電機(jī)組核平安措施[J].中國(guó)核電，2021，5：284-289.