袁 宏 鐘紅梅 柳 芳

（四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，四川 成都610061）

0 引言

核事故主要是指那些有可能對(duì)廣大公眾造成異常照射的超臨界事故或（和）放射性物質(zhì)嚴(yán)重泄露事故。一旦核輻射事故發(fā)生，救援人員應(yīng)攜帶核應(yīng)急監(jiān)測(cè)終端，立即趕赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，將現(xiàn)場(chǎng)采集并處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)指揮中心，使指揮中心及時(shí)了解情況做出快速反應(yīng)，以應(yīng)對(duì)緊急情況，將損失減到最小。但是，傳統(tǒng)測(cè)量或監(jiān)測(cè)需要人員對(duì)儀器實(shí)時(shí)看護(hù)，這樣不可避免地會(huì)造成對(duì)人員的輻射，對(duì)身體健康有很大的危害。

1 技術(shù)方案

核事故后釋放到環(huán)境中的放射性物質(zhì)阻隔了事故處置與救援人員的正常進(jìn)入，因此在對(duì)未知放射性強(qiáng)度的事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處置前，了解現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)情況十分必要。本文設(shè)計(jì)了移動(dòng)式的核輻射環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)的核輻射程度、環(huán)境狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)視頻的監(jiān)控，指揮人員可在遠(yuǎn)程查看，全程指揮救援行動(dòng)的開展。整個(gè)系統(tǒng)框架如圖1所示。

1.1 遠(yuǎn)程測(cè)控終端設(shè)計(jì)

遠(yuǎn)程測(cè)控終端采用小型數(shù)控車形式，主要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的核輻射指標(biāo)（γ輻射劑量率、總 α、總 β）、環(huán)境指標(biāo)（溫度、濕度、VOC、氣壓）和語音視頻進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，為整個(gè)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持。

①前端的各種探測(cè)器與傳感器，可將環(huán)境中的相應(yīng)信息量化為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，包括有γ輻射探測(cè)器、α探測(cè)器、β探測(cè)器、溫濕傳感器、VOC傳感器、氣壓傳感器。

②處理控制模塊，模塊對(duì)各個(gè)探測(cè)器與傳感器有控制功能，同時(shí)響應(yīng)用戶的各種指令，完成指令的執(zhí)行，模塊包括處理器、存儲(chǔ)器、算法和協(xié)議、系統(tǒng)電源管理等部分，是整個(gè)設(shè)備的中樞。處理控制模塊的功能是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中各設(shè)備的調(diào)度使用和數(shù)據(jù)的處理。系統(tǒng)中采用的處理器為Atmel公司推出的MEGA16處理器，處理器負(fù)責(zé)對(duì)各探測(cè)器輸出信號(hào)的采集、無線遙控履帶車的控制、系統(tǒng)電源的管理等功能。

③設(shè)備正常工作需要的其它模塊，主要包括通信模塊和供電模塊。通信模塊包括履帶車無線遙控通信、無線音視頻采集通信與本地有線通信。無線遙控通信實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)外的調(diào)度指揮中心之間的數(shù)據(jù)無線交互，包括現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息的傳送、中心指令的接收。無線音視頻采集通信部分采用1.2GHz微波實(shí)現(xiàn)將攝像頭和拾音器采集到的音視頻無線傳送到控制中心PC機(jī)進(jìn)行播放。本地有線通信主要為滿足本地存儲(chǔ)需要，直接存儲(chǔ)各種重要信息到處理器內(nèi)部EEPROM中。

1.2 指揮控制中心遠(yuǎn)程測(cè)控信息系統(tǒng)

指揮控制中心的遠(yuǎn)程測(cè)控信息系統(tǒng)采用B/S模式進(jìn)行設(shè)計(jì)。系統(tǒng)在IIS上提供Web服務(wù)，空間數(shù)據(jù)采用百度地圖API完成連接，現(xiàn)場(chǎng)采集信息與系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采用ADO.NET連接。用戶在任何能接入系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)中的瀏覽器中進(jìn)行登錄，即可使用系統(tǒng)提供的所有功能。

系統(tǒng)采用RIA（富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用）技術(shù)在瀏覽器端提供高交互性的較流暢的圖形豐富美觀的應(yīng)用。系統(tǒng)主要的功能包括核輻射指標(biāo)展示、環(huán)境指標(biāo)展示、在線視頻、在線音頻、救援隊(duì)伍跟蹤等。指標(biāo)展示擬采用曲線圖與數(shù)據(jù)表格圖文結(jié)合方式，圖形和數(shù)據(jù)采用后臺(tái)靜默方式自動(dòng)更新。系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示界面如圖2所示（采用的模擬數(shù)據(jù)）。

2 結(jié)語

本文中硬件系統(tǒng)采用具有高穩(wěn)定性的AVR處理器MEGA16，具有運(yùn)行穩(wěn)定，擴(kuò)展功能強(qiáng)大等特點(diǎn)。音視頻采集采用1.2GHz微波傳輸方式，具有圖像清晰，傳輸距離遠(yuǎn)，不受第三方運(yùn)營(yíng)商限制等諸多特點(diǎn)。另外，履帶車以無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其供電電源獨(dú)立，不影響測(cè)量部分電源系統(tǒng)。配套的遠(yuǎn)程測(cè)控信息系統(tǒng)采用靜態(tài)實(shí)時(shí)刷新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)與視頻的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可有效應(yīng)用于核事故應(yīng)急處置與救援行動(dòng)中。

［1］蔣維華,張憲民.核事故應(yīng)急輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2005(4):180-182.

［2］中國會(huì)議.第十五屆全國核電子學(xué)與核探測(cè)技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].貴陽,2010.

［3］劉振景.輻射場(chǎng)數(shù)據(jù)采集及無線傳輸處理[D].哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué),2009.

［4］汪偉,張宏建,周洪亮，等.核事故應(yīng)急移動(dòng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù),2006,1(26):91-94.