施曉烽 徐君

摘要：隨社會經(jīng)濟發(fā)展速度不斷加快，核電事業(yè)建設規(guī)模日漸擴大。為從根本上保障核電生產(chǎn)期間的安全性，避免生產(chǎn)工作對周圍空氣環(huán)境造成嚴重不利影響，要著重關注輻射環(huán)境空氣監(jiān)測工作，構建起輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站，從根本上提升監(jiān)測結果的全面性及精準度?；诖?，本文以輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站建設的必要性為切入點，提出輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站構建期間的技術路線，明確輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站的布點原則、選址條件，設計站房結構、細化設備選型要求，制定出專項可行的監(jiān)測方案及數(shù)據(jù)處理流程，并結合輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站的運行要求，制定專項可行的運行管理機制，以供參考。

關鍵詞：輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站建構運行管理質(zhì)量控制

現(xiàn)階段，核能源利用率不斷提升，核環(huán)境質(zhì)量已然受到國家及大眾的高度關注。依據(jù)核安全十三五規(guī)劃，我國國控輻射環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測站需要達到500個以上，要求輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控網(wǎng)絡覆蓋到全國范圍以內(nèi)的地級以上城市以及邊境口岸等地區(qū)。為從根本上提升輻射環(huán)境空氣監(jiān)測水平，需要設計出功能完善的輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站，不斷優(yōu)化輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站的結構模塊，制定出專項可行的輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站運行管理機制。

1輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站構建重要意義

現(xiàn)階段，核能源已然在我國能源總體系中占據(jù)了重要地位，核設備建設規(guī)模不斷擴大，生產(chǎn)技術更加成熟。在電磁輻射活動不斷增多的同時，輻射對周邊空氣環(huán)境的污染更為嚴重。

為使核事業(yè)能夠與社會可持續(xù)發(fā)展目標相符，滿足輻射環(huán)境及安全管理要求，需要建立起輻射環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站，在全國范圍內(nèi)形成輻射環(huán)境自動監(jiān)控網(wǎng)絡，從根本上提升輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測結果的全面性與精準度。

輻射環(huán)境可以分為空氣輻射環(huán)境、水輻射環(huán)境、土壤輻射環(huán)境等，空氣輻射環(huán)境的監(jiān)測難度較大，其中包括輻射劑量率連續(xù)監(jiān)測、氣溶膠監(jiān)測、氧濃度含量監(jiān)測等。通過建立起功能完善的輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站，能夠?qū)椛洵h(huán)境下的空氣質(zhì)量進行實時與應急監(jiān)測，為后續(xù)應急防護決策的制定提供重要的數(shù)據(jù)支持，切實保障環(huán)境的安全性[1]。

輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站的構建工作應當經(jīng)過設計技術路線、布點、選址、設備選型、監(jiān)測方案制定等環(huán)節(jié)。監(jiān)測站構建完畢后，還需要對自動監(jiān)測站運行全過程進行嚴格管控，及時發(fā)現(xiàn)并解決自動監(jiān)測站內(nèi)部設備故障問題，確保自動監(jiān)測站能夠始終處于高效平穩(wěn)的運行狀態(tài)。

2輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站技術路線

輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站的監(jiān)測項目開展工作主要包括在線或離線設備監(jiān)測方式、數(shù)據(jù)監(jiān)測設施。為從根本上滿足輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測功能要求，應重點關注在線與離線設備的配置工作，確保這些設備能夠在運行過程中協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)。

著重關注輻射空氣吸收劑量、輻射能量譜分析工作，選擇適宜的電磁輻射測量項目，配備功能完善的在線及自動監(jiān)測設備[2]，分析影響在線監(jiān)測緩解的各類不利因素，并對自動監(jiān)測流程進行切實優(yōu)化，確保監(jiān)測工作能夠提高事故反應速度，切實保障監(jiān)測環(huán)節(jié)的人力及物力資源利用率。

結合不同地區(qū)空氣環(huán)境與水文特征，增強輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站對不同環(huán)境的適應性。要求在輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站中配備電力、通信、防雷等基礎設施，確保監(jiān)測站能夠更好地適應惡劣運行環(huán)境[3]。配合使用集成設計建造理念，開展統(tǒng)一站房設計工作，能夠及時發(fā)現(xiàn)并解決存在于監(jiān)測站設備運行期間的各類異常問題。

分析輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站的運行數(shù)據(jù)管控要求，建立起全省至全國范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)控制中心，確保不同部門及不同領域的管理人員均能夠及時掌握輻射環(huán)境空氣質(zhì)量變化情況，并就這些情況制定出專項可行的應急決策方案。

3輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站布點

第一，就目前來看，我國已經(jīng)具備較為成熟的核設施流出物監(jiān)測技術，并配備了體系完善的輻射環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范。在輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站布點工作開展期間，應當著重考慮核電站周邊環(huán)境特征，如道路、居住空間、環(huán)境風向特征等，確保建立起的輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站能夠充分發(fā)揮出監(jiān)測預警功能，切實保障周邊空氣環(huán)境的安全性。輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站的布點工作需要嚴格遵守以下原則[4]。

（1）要求自動監(jiān)測站的布點工作應當切實滿足地區(qū)行政劃分標準，重點在省會及地級行政區(qū)城市建立空氣自動監(jiān)測站，構建起覆蓋范圍更廣的輻射環(huán)境，即空氣自動監(jiān)測網(wǎng)絡。

（2）分析所在地區(qū)人口分布情況，結合人口分布密度及分布特征選擇適宜的輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站位置。

（3）在設置輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測點的疏密性時，要結合監(jiān)測站的監(jiān)測功能、核建筑設施的密集程度、建設成本投入情況。在所處位置為重點監(jiān)控區(qū)域的情況下，可以適當增加自動監(jiān)測點密度，從根本上保障監(jiān)測結果的全面性及精準度。

（4）重視輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站必要的交通道路、電力及通信基礎設施，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)高質(zhì)高效傳輸目標，從根本上提升自動監(jiān)測站管控效果。

4輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站設備選型

為使輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站的運行效果滿足預期設計要求，還需要結合監(jiān)測目標選擇適宜的監(jiān)測設備。

現(xiàn)階段，輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測工作主要包括輻射空氣吸收劑量率、氣象參數(shù)、大流量氣溶膠監(jiān)測、實驗室放射性監(jiān)測等。采集到的監(jiān)測數(shù)據(jù)應當借助網(wǎng)絡傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。

輻射環(huán)境空氣自動化監(jiān)測設備為輻射探測儀、氣象參數(shù)自動測量儀、超大流量自動氣溶膠采樣儀、數(shù)據(jù)采集以及電力通信傳輸設備。不同設備肩負起的運行職責不同，后期運維管理要點差異性較大[5]。

舉例而言，輻射探測儀主要用于測量輻射劑量率水平;氣象參數(shù)自動監(jiān)測儀主要用于監(jiān)測環(huán)境內(nèi)氣象參數(shù)值，對比分析環(huán)境參數(shù)及監(jiān)測數(shù)據(jù)結果;數(shù)據(jù)采集與通信傳輸系統(tǒng)主要由采集裝置、不間斷電源、有線及無線接入設備、現(xiàn)場監(jiān)測設備等組成，需要在具體運行過程中具備數(shù)據(jù)處理、異常數(shù)據(jù)預警、故障診斷等功能。

5輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站監(jiān)測方案的制定

現(xiàn)階段，國家及有關部門對輻射環(huán)境空氣監(jiān)測工作開展的質(zhì)量要求更高，并頒發(fā)了全國輻射環(huán)境監(jiān)測方案，制定了更為完善的監(jiān)測內(nèi)容。

輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站的建設目的是為環(huán)境管控部門提供輻射空氣環(huán)境狀況以及環(huán)境變化趨勢，判斷空氣環(huán)境中放射物污染來源，為輻射環(huán)境空氣治理工作提供重要技術支持，從根本上保障大眾核心利益。

在制定輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站監(jiān)測方案時，需要遵循現(xiàn)行標準規(guī)范，遵照自動監(jiān)測站監(jiān)測目標，優(yōu)化人力與物力資源配備方式。

結合不同輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測項目，設置監(jiān)測技術參數(shù)以及監(jiān)測設施布置要求。例如，在超大流量自動大氣連續(xù)氣溶膠監(jiān)測項目開展期間，采樣流量需要大于等于每天8000m3，濾紙過濾效率高于90%[6]，要求監(jiān)測設備應當具備自動流量控制功能。設備布置期間的取樣點高度應當距離地面1.5m，取樣點需避免設置在氣候環(huán)境變化較為顯著、受人為行為影響較大的范圍內(nèi)。

6輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站數(shù)據(jù)處理

輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站在運行過程中涉及了體量大、種類復雜的監(jiān)測數(shù)據(jù)，為實現(xiàn)高效利用監(jiān)測數(shù)據(jù)的目標，保障監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲及處理效果，需要著重關注輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站數(shù)據(jù)庫的建立工作，建立起省級與全國范圍內(nèi)的兩級數(shù)據(jù)中心，配合使用有線及無線的雙鏈路冗余備份通信方式，增強數(shù)據(jù)處理水平。

首先，在各省內(nèi)建立起省級輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站數(shù)據(jù)匯總中心。配合使用有線網(wǎng)絡系統(tǒng)連接各空氣輻射環(huán)境自動監(jiān)測站數(shù)據(jù)庫，將自動監(jiān)測站在線測量得到的數(shù)據(jù)借助系統(tǒng)直接傳輸給數(shù)據(jù)匯總中心，并借助相應的數(shù)據(jù)處理軟件，對此些數(shù)據(jù)進行集中處理及利用。

其次，在全國范圍內(nèi)站立起輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總中心，借助有線網(wǎng)絡連接各省級匯總中心數(shù)據(jù)。要求全國數(shù)據(jù)匯總中心應當借助有線網(wǎng)絡連接環(huán)境保護管理單位。各省級數(shù)據(jù)匯總中心處理后的數(shù)據(jù)需要統(tǒng)一發(fā)送至全國數(shù)據(jù)匯總中心以及環(huán)境保護部門，確保相關部門能夠利用這些數(shù)據(jù)及時發(fā)現(xiàn)存在于輻射環(huán)境中的異常問題，并針對問題制定出專項可行的解決對策。

7輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站運行管理

7.1自動監(jiān)測站運行維護要點

著重分析輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站運行環(huán)境特征，從根本上保障自動監(jiān)測數(shù)據(jù)結果的全面性、精準度、完整性。要求輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站的運行需要嚴格遵循日監(jiān)視、月巡檢的要求，巡檢內(nèi)容主要包括基礎設備巡檢、軟件系統(tǒng)巡檢、氣象設備運行狀態(tài)檢查、數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)監(jiān)管等。在發(fā)現(xiàn)設備運行故障問題后，需要進行及時的上報維修，制定出專項可行的運維管理對策，為監(jiān)測設備提供一個安全可靠的運行環(huán)境，進一步控制設備運維成本。

7.2自動監(jiān)測站結果質(zhì)量管理

為從根本上增強輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性及全面性，還需要著重關注自動監(jiān)測設備檢查、運行參數(shù)校準等工作。要求監(jiān)測設備需要每隔3～5年對運行功能進行復測，采樣設備及氣象設備需要每隔1年進行量值監(jiān)測。

在自動監(jiān)測結果質(zhì)量管理過程中，還需要設置適宜的設備質(zhì)量管理體系。建立起設備運維檔案，從根本上提升設備運維工作效率，確保監(jiān)測設備能夠始終保持精準運行狀態(tài)，為管理部門提供高質(zhì)量輻射環(huán)境空氣監(jiān)測結果。

8輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站運行管理現(xiàn)狀

由于輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站在我國的運行時間較短，監(jiān)測數(shù)據(jù)的全面性與精準度難以得到根本上的保障，存在于監(jiān)測運維管理期間的問題屢見不鮮。

一方面，專業(yè)設備運維人員缺失。由于輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站內(nèi)部設備種類較多，設備結構復雜，對維護人員專業(yè)水平及職業(yè)素養(yǎng)提出了更高要求。但就目前來看，現(xiàn)因人員缺乏豐富的運維工作經(jīng)驗，無法及時發(fā)現(xiàn)監(jiān)測站內(nèi)設備運行問題，導致監(jiān)測設備故障頻繁出現(xiàn)，嚴重影響到數(shù)據(jù)監(jiān)測結果精準度。

另一方面，自動監(jiān)測站內(nèi)部設備種類較多，維護難度較大。輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站涉及的監(jiān)測設備種類較多，不同設備操作要點不同，運維管控體系較為復雜，對設備運維工作開展的質(zhì)量與效率提出了更高要求。

同時，通過分析現(xiàn)階段輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站運行維護工作，發(fā)現(xiàn)在運行期間的故障維修處理較為緩慢，自動監(jiān)測站內(nèi)儀表設備故障發(fā)生概率難以從根本上得到控制。此外，監(jiān)測站內(nèi)高氣壓電離室以及 VPN設備故障發(fā)生概率較高。由于部分地區(qū)沒有針對輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站設置專項的設備原裝備件庫，導致出現(xiàn)故障問題的設備難以得到及時更換，極大程度地影響了輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測水平。

9提升輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站運行管理水平的具體措施

9.1建立起監(jiān)測站運行維護管理機制

制定出專項可行的輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站運行管控機制，設置統(tǒng)一的輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站建立標準，配備相應的設備運維管控保障手段。

統(tǒng)一監(jiān)測站內(nèi)操作軟件、系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)端口，降低設備運維故障難度。積極與第三方機構合作，將設備的日常巡檢及維護工作交于第三方服務機構，使自動監(jiān)測站內(nèi)部運維人員能夠?qū)⒏嗟臅r間放置在自動監(jiān)測站數(shù)據(jù)分析、設備運行管理及評估等工作中，從根本上增強自動監(jiān)測站運行管理力度，控制運行管理期間的人力與物力成本投入量。

9.2做好監(jiān)測站保養(yǎng)及備件儲備工作

通過開展輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站保養(yǎng)及備件儲備工作，為后續(xù)監(jiān)測站的運行管理提供必要支持。依照現(xiàn)有輻射環(huán)境、空氣自動監(jiān)測站建設及運行管理要求，有序開展監(jiān)測設備、采樣設備、基礎設備的維護保養(yǎng)工作。結合監(jiān)測站設備運行情況以及易發(fā)生故障的設備種類，測算出備品備件的年度需求量，確保存在于監(jiān)測站設備中的故障問題能夠得到及時解決，從根本上提升監(jiān)測站設備運維管理效果。

9.3構建專業(yè)監(jiān)測站運維管理人才隊伍

為切實增強輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站運行管理水平，最大限度地保障監(jiān)測結果的全面性及精準度，還需要以構建起一支專業(yè)的監(jiān)測站運維管理團隊為基礎，及時發(fā)現(xiàn)與解決存在于監(jiān)測站設備運行時的異常問題。

在輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站運維隊伍的建設工作中投入充足的物力支持，定期在運行管理團隊內(nèi)開展專業(yè)技能培訓工作。要求入崗前的運行維護管理人員，均需要通過專業(yè)培訓并獲得相關的任職許可證。在監(jiān)測站日常運行管理過程中，加強工作人員的實際操作訓練力度，確保相關工作人員能夠在發(fā)現(xiàn)監(jiān)測站運行故障問題后第一時間做出正確反應，制定出周密可行的故障設備運維方案，最大限度地降低監(jiān)測站設備故障問題對輻射環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測工作造成的不利影響。

10結語

總而言之，通過優(yōu)化空氣輻射環(huán)境自動監(jiān)測站建設流程，對輻射環(huán)境下的空氣質(zhì)量進行專項監(jiān)測，能夠從根本上提升輻射環(huán)境監(jiān)測結果精準度。相較于發(fā)達國家而言，我國輻射環(huán)境空氣自動監(jiān)測站的建設工作處于起步階段，在重點關注自動監(jiān)測站設計工作的同時，還需要做好自動監(jiān)測站運行管理工作，加強自動監(jiān)測站內(nèi)設備故障運維力度，確保輻射環(huán)境空氣監(jiān)測站的監(jiān)測結果全面且精準。

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