尹憲龍

【摘 要】輻射監(jiān)測系統(tǒng)是核電站的重要組成部分，核電廠的嚴(yán)密監(jiān)測是保證安全生產(chǎn)的重要手段。電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)，也稱作自動輻射監(jiān)測系統(tǒng)，以確保各地對超劑量輻射的核電廠嚴(yán)密監(jiān)測，保護(hù)職工和居民正常工作和生活而設(shè)計(jì)的。整個(gè)輻射監(jiān)測局域網(wǎng)系統(tǒng)，現(xiàn)場儀表實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化，通過局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)所有輻射信息的收集，管理，查詢，以及在現(xiàn)場儀表和執(zhí)行器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，輻射劑量水平，為控制人員核電站安全可靠運(yùn)行提供了實(shí)時(shí)監(jiān)控工具。

【關(guān)鍵詞】自動輻射監(jiān)測系統(tǒng) 個(gè)人劑量監(jiān)測 改善

1 輻射監(jiān)測系統(tǒng)（ARMS）的目的

輻射監(jiān)測系統(tǒng)（ARMS）為確保工人和居民各地的安全而設(shè)計(jì)的。免受核電廠超劑量輻射。輻射監(jiān)測系統(tǒng)的主要任務(wù)包括：

（1）放射性防漏電抗器連續(xù)四道屏障的監(jiān)測，及時(shí)了解每一個(gè)屏障的完整性，事故的早期診斷和預(yù)防。（2）對于周邊的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，對于趨勢偏離工藝設(shè)備的放射性和工藝設(shè)備中的輻射場，有無輻射隱患要進(jìn)行明確的判斷。（3）為液態(tài)和氣態(tài)流出物的放射性的放射性連續(xù)監(jiān)測，控制放射性物質(zhì)釋放到核電廠外總體數(shù)量。（4）主控制室內(nèi)空氣中的放射性連續(xù)監(jiān)測，控制空氣過濾器，保證在循環(huán)操作模式下，主控制室人員的安全性，確保事故條件控制人員的可留存性。（5）工作場所、操作間和走廊可，通過當(dāng)?shù)氐妮椛鋭┝柯实谋O(jiān)測，當(dāng)劑量率超過允許的限制，并提醒工作人員迅速離開，并且能夠發(fā)出報(bào)警信號，以防止工作人員是超劑量輻射范圍內(nèi)。（6）從控制區(qū)和工廠離開的工作人員要進(jìn)行放射性污染監(jiān)測，以防止污染向外界的人傳播。

2 輻射監(jiān)測系統(tǒng)（ARMS）的組成和功能

2.1 輻射監(jiān)測系統(tǒng)（ARMS）組成

從結(jié)構(gòu)自動輻射監(jiān)測系統(tǒng)分為上下兩層，下層原位測量通道儀表，電子控制單元及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成；上層包括數(shù)據(jù)采集和工業(yè)機(jī)械，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和終端工作站。按功能輻射監(jiān)測系統(tǒng)可分為下列五個(gè)子系統(tǒng)：

（1）工藝輻射監(jiān)測子系統(tǒng)；（2）地點(diǎn)的輻射監(jiān)測子系統(tǒng)；（3）放射性污染監(jiān)測子系統(tǒng)；（4）個(gè)人劑量監(jiān)測子系統(tǒng)；（5）環(huán)境輻射監(jiān)測子系統(tǒng)。

2.2 輻射監(jiān)測系統(tǒng)（ARMS）函數(shù)

（1）安全屏障的完整性監(jiān)控。通過連續(xù)地監(jiān)視過程輻射監(jiān)測子系統(tǒng)介質(zhì)，放射性的輻射劑量水平或空氣的濃度水平，以確定燃料元件包殼，系統(tǒng)壓力邊界的完整性，來檢測通過泄漏或釋放的屏障的放射性物質(zhì)。（2）廢水監(jiān)控。監(jiān)測和核電站液態(tài)，氣態(tài)排放物和液態(tài)排放物的放射性達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以保護(hù)環(huán)境和工作人員。（3）環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要用于各地的γ輻射和降水資料進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，核電站通過這個(gè)監(jiān)測數(shù)據(jù)和氣象參數(shù)監(jiān)測，對核電站的評估可以預(yù)測出對環(huán)境的影響。以及在出現(xiàn)緊急情況時(shí)的提供數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)值。（4）輻射監(jiān)測室。可以通過鍵盤來實(shí)現(xiàn)對于其他控制機(jī)構(gòu)等科室檢測控制，ARMS進(jìn)行實(shí)時(shí)測定信息通過xu傳（或）模擬信號部分從接線盒就位儀器直接擴(kuò)散儀器控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)可靠的控制和顯示。

3 輻射監(jiān)測系統(tǒng)上層構(gòu)成

輻射監(jiān)測系統(tǒng)由上層數(shù)據(jù)采集站（包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器），ARMS終端工作站及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備。

3.1 輻射監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集站

通過RS485協(xié)議數(shù)據(jù)采集站進(jìn)行現(xiàn)場測量信息和網(wǎng)上收集、數(shù)據(jù)收集和分析處理工作，而信息處理的及時(shí)傳遞給輻射安全工程師。處理的信息被臨時(shí)緩存在本地采集工作站上，在數(shù)據(jù)庫中，定期分期數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，用于存儲備份ARMS的正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況各種數(shù)據(jù)。除了各種數(shù)據(jù)收集站ARMS數(shù)據(jù)庫存儲的數(shù)據(jù)，而且還存儲所有終端的輸入數(shù)據(jù)，并提供歷史數(shù)據(jù)的在線查詢和備份。

3.2 上輻射監(jiān)測系統(tǒng)的硬件組件

輻射監(jiān)測系統(tǒng)上的設(shè)備包括以下設(shè)備：（1）所有子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理；（2）數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；（3）操作和監(jiān)督工作站計(jì)算機(jī)設(shè)備；（4）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備；（5）1，2號機(jī)組接口的通信設(shè)備和與之間的環(huán)境輻射監(jiān)測。

4 輻射監(jiān)測系統(tǒng)特點(diǎn)

4.1 輻射監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)字化

（1）通過數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，有效和全面收集各種輻射相關(guān)的測量參數(shù)，并且將收集的輻射監(jiān)測參數(shù)進(jìn)入工藝系統(tǒng)里面，從而使操作人員在控制室內(nèi)看到有效直觀輻射狀況。（2）通過數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)（I&C，AREMS，ECC等）進(jìn)行通信共享，提供了詳細(xì)的補(bǔ)充資料，為工作人員確定工作狀態(tài)提供了依據(jù)。

4.2 輻射監(jiān)測系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)

（1）網(wǎng)絡(luò)冗余。有8個(gè)數(shù)據(jù)采集站對主控制室的進(jìn)行輻射監(jiān)測，通信采用數(shù)據(jù)交換兩個(gè)不同的傳輸線。（2）數(shù)據(jù)存儲冗余。數(shù)據(jù)存儲儀器測量以下分層存儲方式：現(xiàn)場儀表→數(shù)據(jù)采集站（終點(diǎn)站）→數(shù)據(jù)庫→xu端數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)存儲。

5 輻射監(jiān)測系統(tǒng)調(diào)試，操作和維修經(jīng)驗(yàn)

5.1 個(gè)人劑量監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)改造

問題原始設(shè)計(jì)：（1）不攜帶電子劑量計(jì)或無法啟動電子劑量計(jì)，在這種情況下，可以進(jìn)入控制區(qū)。（2）在啟動電子劑量計(jì)，使用手動輸入RP號和輻射工作票號，電子劑量計(jì)緩慢啟動，由于失控時(shí)區(qū)的工作人員檢修增加，可能導(dǎo)致的衛(wèi)生出入口堵塞。（3）人員退出是因?yàn)閭€(gè)人電子劑量計(jì)和人員污染監(jiān)測車門并沒有實(shí)現(xiàn)聯(lián)動，使人員污染監(jiān)控報(bào)警后車門不能直接確定污染人員信息。

改進(jìn)方案：（1）人員入口處更衣室增加熱量三角門控制區(qū)工作。（2）增加了電子劑量與入口附近更衣室熱啟動終端計(jì)數(shù)觸摸屏。（3）實(shí)現(xiàn)在門口和個(gè)人劑量監(jiān)測系統(tǒng)的聯(lián)動控制區(qū)C2門。（4）個(gè)人劑量監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫獨(dú)立出來，配置冗余服務(wù)器系統(tǒng)。

5.2 優(yōu)化的輻射監(jiān)測監(jiān)控室監(jiān)控屏幕

（1）問題原始設(shè)計(jì)。ARMS在監(jiān)測儀器系統(tǒng)本身已經(jīng)采樣介質(zhì)的流量，溫度探頭和其它輔助功能參數(shù)進(jìn)行測量，但是輻射監(jiān)測控制室的監(jiān)視屏這些輔助參數(shù)的顯示信息相對缺乏。這些參數(shù)決定了儀器操作人員的身體健康，所以儀表的正常工作是非常重要的。（2）改進(jìn)方案。通過軟件升級和通過ARMS信號采集系統(tǒng)，配置模式發(fā)送圖象之后將涉及的氣體的取樣和液體流量、探頭溫度和其他參數(shù)的采集和處理，以在屏幕上顯示。輻射監(jiān)測控制室監(jiān)視器在超出設(shè)定值會發(fā)出報(bào)警。

6 結(jié)語

通過輻射監(jiān)測系統(tǒng)的改進(jìn)是穩(wěn)定可靠的，從中學(xué)習(xí)了很多的經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)其他核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了幫助。