1.1 系统概述
本系统主要用于涉核设施区域辐射环境日常监督性监测、事故预警监测,以及事故条件下放射性污染应急监测。
1.2 系统组成
辐射监测系统由2套数据分析中心、4个辐射自动监测方舱和1套便携式辐射监测设备组成。数据分析中心由数据分析中心硬件和数据分析中心软件组成;辐射自动监测方舱由自动监测探测设备、处理系统和一体化站房等组成。辐射监测系统组成见下图。
图 1辐射监测系统组成图
1.3 互联结构
4个辐射自动监测方舱和2个数据分析中心组成2个独立的辐射监测系统。根据辐射自动监测方舱实际部署位置,距离相邻的辐射自动监测方舱通过网络设备(用户原有交换机或者新部署汇聚交换机)连接到专用网络。数据分析中心分为数据分析中心1和数据分析中心2,两个数据分析中心同时接入专用网络,连接前端的辐射自动监测方舱。
辐射自动监测方舱由超大流量气溶胶采集装置、γ能谱采集分析系统、α/β测量系统、γ剂量率监测仪、气象仪、现场应急采样包、数据采集/处理/存储/通讯设备、视频监控系统、UPS电源及稳压器、空调、一体化站房、交换机组成。辐射自动监测方舱提供光纤接口,可通过光纤与数据分析中心连接。
数据分析中心,为加强安全防护,设置网络接入交换区、服务区、终端应用区。网络接入交换区由1台路由器和1台防火墙组成。终端服务区的席位计算机直接接入到网络接入交换区的路由器。服务区的应用服务器和数据库服务器直接接入交换区的路由器,系统互联与组成如下图所示。
便携式辐射监测设备用于涉H场所、H设施外环境日常监测和应急监测。
图 2系统互联结构示意图
1.4 系统任务
日常条件下,辐射环境在线监测系统主要用于核设施周边辐射环境本底测量,实施长年不间断监测,建立辐射本底数据库,为事故应急提供基础数据支撑。
事故条件下,启动应急监测模式,提高采样监测频率,通过典型核素浓度与辐射剂量率水平,与日常数据进行比对分析,判定是否产生核污染,划定污染范围,确定污染等级,并结合气象和地理条件预测不同时段的污染范围与等级变化趋势。
1.5 数据分析中心
数据分析中心是辐射监测系统的数据处理中心,部署于后端。系统实现功能如下:
①具备数据多维度展示能力(含每个方舱数据分行显示、方舱数据地图标绘显示等功能),能将数据进行分析比较;
②具备数据实时监控能力并监控各设备运行状态;
③具备灵活的数据统计能力;
④具备报告输出及上报能力;
⑤具备仪器设备故障自动报警和通知功能,网络中断等故障情况下能够自动恢复正常运行状态并传输数据;
⑥能对前方方舱仪器设备实现远程控制;
⑦具有放射性气溶胶扩散态势预测、应急辅助决策功能;
数据分析中心由数据分析中心硬件系统和数据分析中心软件系统组成。其中数据分析中心硬件系统由席位计算机、应用服务器、数据库服务器、路由器、防火墙、交换机等基础支撑模块组成。数据分析中心软件系统主要由实时监控、综合查询、站点标绘、站点管理、报告管理、数据报表和系统管理等功能模块组成,组成如下图所示:
图 3数据分析中心组成结构图
数据分析中心硬件系统保障了数据分析中心软件的安全稳定运行。数据分析中心软件系统通过专用网络获取前端辐射自动监测方舱采集到的监测信息,完成监测数据的存储、展示、查询、统计及对辐射自动监测方舱进行远程控制、远程设置的功能,并对监测数据进行处理,生成“辐射监测报告”。
1.6 辐射自动监测方舱
辐射自动监测方舱部署于监测区域现场(前端),用于空气中气溶胶辐射监测,辐射自动监测方舱由超大流量气溶胶采集装置系统、γ能谱采集分析系统、α/β测量系统、γ剂量率监测仪、气象仪、现场应急采样包、数据采集/处理/存储/通讯设备、视频监控系统、UPS电源及稳压器、空调、一体化站房、交换机等设备组成。具体任务如下。
区域辐射水平的采集(在线实时采集测量分析):
(a) γ射线辐射水平;
(b) α/β辐射水平;
(c) γ辐射的核素种类;
(d) 气象数据。
现场应急采样包(实验室测量分析):
(a) 附近土样品和水样品采集;
1.7 便携式辐射监测设备
在涉核场所、核设施外环境日常监测和应急监测情况下使用,主要包括高气压电离室剂量率仪、手持式γ剂量率监测仪。