黃亞萍

（福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站，福州 350012）

福建省核與輻射應(yīng)急移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)踐與應(yīng)用

黃亞萍

（福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站，福州 350012）

介紹福建省核與輻射應(yīng)急移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成及功能，通過(guò)該系統(tǒng)對(duì)固定點(diǎn)及核電廠核應(yīng)急巡測(cè)路線的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，說(shuō)明系統(tǒng)性能穩(wěn)定、數(shù)據(jù)可靠。通過(guò)巡測(cè)積累了巡測(cè)路線的輻射環(huán)境本底數(shù)據(jù)，為核應(yīng)急提供強(qiáng)有力的支持。

移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；快速響應(yīng)系統(tǒng)；巡測(cè)路線；正態(tài)分布

截至2016年，福建共有2座商用核電廠，在役機(jī)組7臺(tái)，在建機(jī)組3臺(tái)，已成為全國(guó)第二的核電大省。隨著核電事業(yè)高速發(fā)展，為保證核電廠環(huán)境安全，福建省亦同步加大力氣發(fā)展輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)能力，不僅建設(shè)了福清和寧德核電廠的外圍環(huán)境監(jiān)督性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)核電廠正常運(yùn)行期間周?chē)妮椛洵h(huán)境［1］，而且建立了核與輻射應(yīng)急移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能滿足核或輻射事故應(yīng)急時(shí)的輻射監(jiān)測(cè)需要。

1　系統(tǒng)的構(gòu)成

福建省核與輻射應(yīng)急移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由省級(jí)核與輻射應(yīng)急監(jiān)測(cè)調(diào)度平臺(tái)和應(yīng)急監(jiān)測(cè)快速響應(yīng)系統(tǒng)構(gòu)成。應(yīng)急監(jiān)測(cè)調(diào)度平臺(tái)對(duì)監(jiān)測(cè)車(chē)統(tǒng)一進(jìn)行調(diào)度指揮并收集各類應(yīng)急監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和輸出，必要時(shí)與環(huán)保部互聯(lián)互通實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)和信息。快速響應(yīng)系統(tǒng)為快1、快2、快3三類移動(dòng)監(jiān)測(cè)車(chē)，主要用于現(xiàn)場(chǎng)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)和采樣。系統(tǒng)框圖見(jiàn)圖1。

圖1　福建省核與輻射應(yīng)急移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖Fig.1 The system block diagram of the emergent mobile monitoring system of nuclear and radiation in Fujian

2　系統(tǒng)的功能

核事故發(fā)生后需要立即掌握核電廠周?chē)敿?xì)的γ輻射劑量率情況，以便進(jìn)行核應(yīng)急決策［2］。雖然福建省已在各核電廠的不同方位建設(shè)了自動(dòng)監(jiān)測(cè)子站，但監(jiān)測(cè)車(chē)可靈活移動(dòng)，能監(jiān)測(cè)更廣范圍的輻射影響情況，因此移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是發(fā)生大氣釋放事故以后在陸地上進(jìn)行輻射巡測(cè)最有效的工具［3，4］。

快1是經(jīng)過(guò)改裝集成、專門(mén)裝備的專用監(jiān)測(cè)車(chē)，體積較大，儀器設(shè)備最全。車(chē)上裝有車(chē)載高壓電離室、NaI連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、氣象自動(dòng)監(jiān)測(cè)站、空氣采樣器等應(yīng)急監(jiān)測(cè)儀器。能自動(dòng)連續(xù)測(cè)量γ輻射劑量率數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)氣象參數(shù)及核素識(shí)別；還能進(jìn)行大氣、地表水、土壤、植物樣品的采集。

快2、快3移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是“平戰(zhàn)結(jié)合”的監(jiān)測(cè)車(chē)，體積小，更靈活。應(yīng)急時(shí)將車(chē)和儀器設(shè)備進(jìn)行組合，執(zhí)行應(yīng)急監(jiān)測(cè)任務(wù)。

三類移動(dòng)監(jiān)測(cè)車(chē)通過(guò)GPS與應(yīng)急監(jiān)測(cè)調(diào)度平臺(tái)建立連接，使用車(chē)載數(shù)據(jù)通信與處理系統(tǒng)接受指令并上傳數(shù)據(jù)，其中快1的γ劑量率、核素分析、氣象參數(shù)等自動(dòng)上傳至調(diào)度平臺(tái)。環(huán)保部通過(guò)調(diào)度平臺(tái)查閱數(shù)據(jù)和下達(dá)指令。

3　系統(tǒng)的應(yīng)用與分析

由于快1監(jiān)測(cè)車(chē)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備是隨監(jiān)測(cè)車(chē)移動(dòng)的，除定期進(jìn)行儀器檢定外，還應(yīng)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，以保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確有效性［5］。福建對(duì)寧德和福清核電廠分別設(shè)置了核應(yīng)急巡測(cè)路線，已定期開(kāi)展日常巡測(cè)，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并積累核電廠正常運(yùn)行時(shí)巡測(cè)路線的輻射環(huán)境水平。

3.1數(shù)據(jù)的傳輸

從已進(jìn)行的巡測(cè)來(lái)看，移動(dòng)監(jiān)測(cè)車(chē)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均能自動(dòng)傳輸至調(diào)度平臺(tái)，能正常進(jìn)行文件的上傳和下載，能與調(diào)度平臺(tái)進(jìn)行音視頻通話，系統(tǒng)的穩(wěn)定性較好。

3.2數(shù)據(jù)的分析檢驗(yàn)

3.2.1固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)

對(duì)快1兩輛監(jiān)測(cè)車(chē)同時(shí)間進(jìn)行三次固定點(diǎn)（車(chē)輛停車(chē)場(chǎng)）監(jiān)測(cè)，其極值、平均值及標(biāo)準(zhǔn)差以及用SPSS統(tǒng)計(jì)分析得到的直方圖及P-P圖，見(jiàn)表1。

表1　固定點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及分析Tab.1 The monitoring data and analysis of fixed points（劑量率單位：nGy/h）

從表1可知，監(jiān)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)差在2.64～3.54，所有監(jiān)測(cè)的直方圖均較接近正態(tài)分布。用統(tǒng)計(jì)分析的P-P圖方法進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，觀察6月26日兩輛車(chē)和9月27日1號(hào)車(chē)的P-P圖，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)和理論直線（對(duì)角線）基本重合，說(shuō)明實(shí)際累積概率和理論累積概率是基本一致的，測(cè)值基本服從正態(tài)分布。而4月23日兩輛車(chē)和9月17日2號(hào)車(chē)的數(shù)據(jù)點(diǎn)和理論直線有部分不重合，進(jìn)一步分析這三次的去勢(shì)P-P圖即分布的殘差圖（見(jiàn)圖2），發(fā)現(xiàn)殘差的絕對(duì)值都小于0.1，判斷測(cè)值也基本服從正態(tài)分布［6］。通過(guò)檢驗(yàn)說(shuō)明移動(dòng)監(jiān)測(cè)車(chē)對(duì)固定點(diǎn)的γ劑量率監(jiān)測(cè)誤差小，精度高，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的［7］。

圖2　4月23日等三次巡測(cè)數(shù)據(jù)的去勢(shì)P-P圖Fig.2 The castration P-P map of three survey results on April 23rd

3.2.2巡測(cè)分析

由于巡測(cè)時(shí)隨著監(jiān)測(cè)車(chē)的移動(dòng)，輻射場(chǎng)是變化的，因此很難像分析固定點(diǎn)一樣去分析巡測(cè)路線的監(jiān)測(cè)結(jié)果，主要進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比，查看是否有明顯偏離值。表2列出部分巡測(cè)數(shù)據(jù)。

表2　巡測(cè)路線的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)Tab.2 The monitoring data of patrol route（單位：nGy/h）

由表2可知，使用相同監(jiān)測(cè)車(chē)對(duì)福清Ⅰ號(hào)線進(jìn)行巡測(cè)時(shí)，測(cè)值的平均值較接近；使用不同監(jiān)測(cè)車(chē)對(duì)福清Ⅱ號(hào)、寧德Ⅰ號(hào)Ⅱ號(hào)線進(jìn)行巡測(cè)時(shí)，測(cè)值的平均值相差不超過(guò)15%，標(biāo)準(zhǔn)差近似相等且為固定點(diǎn)監(jiān)測(cè)時(shí)的4倍左右，說(shuō)明路線上不穩(wěn)定的輻射場(chǎng)對(duì)測(cè)值的統(tǒng)計(jì)漲落貢獻(xiàn)大。根據(jù)寧德和福清核電廠運(yùn)行前的環(huán)境γ輻射本底調(diào)查結(jié)論，寧德核電廠廠址周?chē)唉幂椛淇諝馕談┝柯剩甓龋└鞅O(jiān)測(cè)點(diǎn)位測(cè)量值在（29.6～140）nGy/h，福清核電廠道路劑量率測(cè)量結(jié)果為86.5～133nGy/h；根據(jù)2015全國(guó)輻射環(huán)境質(zhì)量報(bào)告，寧德核電廠輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)子站的測(cè)值在67.7～187.2 nGy/h，福清的測(cè)值在78.0～160.0nGy/h。表2測(cè)值與本底比較是處于相同水平的，數(shù)據(jù)沒(méi)有明顯偏離，說(shuō)明快1移動(dòng)監(jiān)測(cè)車(chē)的這些巡測(cè)數(shù)據(jù)是可靠有效的。

4　結(jié)語(yǔ)

福建省核與輻射應(yīng)急移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建成，使現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能實(shí)時(shí)自動(dòng)發(fā)送至調(diào)度平臺(tái)，可用于核事故時(shí)配合固定式環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)快速確定環(huán)境地表γ輻射劑量率水平與分布狀況［8］。在核電廠正常運(yùn)行時(shí)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定期的運(yùn)行維護(hù)，開(kāi)展定期巡測(cè)，分析數(shù)據(jù)的有效性，掌握巡測(cè)路線的輻射本底水平，為核應(yīng)急工作打下基礎(chǔ)。

［1］ 朱耀明，林明貴.寧德核電廠外圍環(huán)境γ輻射連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)［J］.海峽科學(xué)，2015，（06）：75-78.

［2］岳會(huì)國(guó).核事故應(yīng)急準(zhǔn)備與響應(yīng)手冊(cè)［K］.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2012.

［3］ 施仲齊.核或輻射應(yīng)急的準(zhǔn)備與響應(yīng)［M］.北京：原子能出版社，2010.

［4］ 陸智根，朱曉翔.核應(yīng)急監(jiān)測(cè)車(chē)在田灣核電站應(yīng)急區(qū)域的初步應(yīng)用［J］.中國(guó)輻射衛(wèi)生，2010，（06）：211-213.

［5］ 國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范［S］.中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，2001.

［6］ 張文彤.SPSS統(tǒng)計(jì)分析基礎(chǔ)教程［M］.北京：高等教育出版社，2004.

［7］ 費(fèi)業(yè)泰.誤差理論與數(shù)據(jù)處理［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.

［8］ 國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.環(huán)境地表γ輻射劑量率測(cè)定規(guī)范［S］.中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，1994.

The practice and application of the emergent mobile monitoring system of nuclear and radiation in Fujian

HUANGYa-ping
（Fujian Environmental Radiation Supervision Station，F(xiàn)uzhou 350012，China）

This article introduces the construction and function of the emergent mobile monitoring system of nuclear and radiation in Fujian，analyzes the monitoring statistics of the emergent survey circuit of the nuclear power plant through such system，proving its stability and reliability.Fundamental statistics of the survey circuit are collected through survey monitor and serve as convincing supports of nuclear emergencies.

Mobile monitoringsystem；Quick response system；Surveycircuit；Normal distribution

TP274.4

A

1674-8646（2016）17-0018-03

2016-07-18