放射源實時在線監控系統

沈志鴻

（浙江創源環境監控技術有限公司，浙江 嘉興 314006）

1 系統背景

隨著核應用技術的研究發展，越來越多領域涉及到使用放射源。如何防止在使用放射源時發生脫落、丟失、超標使用、私自轉移等情況,最大限度避免輻射安全事故[1]；如何解決環境輻射監測部門對放射防護管理工作提出更高要求，需要數量大、種類多、更新更快的輻射環境監測信息，因此構建實用性強、覆蓋面廣、實時性好、靈活性好的放射源監控系統對于當前輻射環境監測具有重要意義。另外由于監測點分散，分布范圍廣，而且大多數處于環境較惡劣地區，因此一般的環保監控設備是無法安裝使用的。

綜上所述，開發一套時效性強、穩定性高、定位精準、覆蓋面廣的放射源管理系統就勢在必行了。

2 系統概述

我們經過與各環保局輻射管理部門的討論，根據監管部門的實際需求并結合本地區放射源使用的現狀，開發出了一套國內領先的放射源監管系統，即"放射源在線監控系統"。本系統主要功用體現在預防源丟失和丟失后快速找回這兩個方面。該系統在經與眾多用源企業合作應用后反應良好，可以有效地幫助政府監管部門和放射源使用企業全天候、全時段、持續在線監控放射源的異常變化及被盜跟蹤問題，使有關涉源部門能在第一時間做出反應，降低放射源對人類的危害，確保安全用源。

3 系統特點

本系統對放射源監控采用GPS/GIS[2]、GPRS/GSM[3]、輻射計量、射頻標簽多重定位的方式實施監控，具有如下的特點：

（1）實時性：本系統具有24 h實時監控的特點，如果有任何報警（比如斷電、位移等）都會第一時間短信通知相關人員。

(2)靈活性:本系統具有GPRS/GSM雙重通訊的特點，可以根據不同的廠區條件選用適合的通訊方式，并且可以通過遠程發送指令配置設備。

(3)精準度高:本系統采用GPS定位，對于放射源的任何室外移動都有精準的移動軌跡。

(4)覆蓋面廣，擴展性強:任何有GPRS/GSM信號的區域，系統都能正常工作。

(5)經濟性:由于采用公網平臺，無需GPRS/GSM專門開發監控系統通訊設備、無需建設專用網絡，只需采用現成設備即可，建設成本低。

系統采用模塊化設計，故障率低，易維護。

(6)可操作性：系統可操作性強，運用通用的、成熟的、可靠的技術，且使用簡便、易懂易學，以減少維護、保養的工作難度和工作量。把工作中可能存在的失誤、紕漏降到最低。

(7)安全性：本系統具備極高的系統安全保障和穩定性。安全性主要是防止來自系統內外的有意和無意的破環，網絡安全防護措施包括信道加密、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護、防火墻及終端設備防護幾方面來保障。

4 系統設計

4.1 工作原理概述

本系統對放射源監控采用GPS/GIS、GPRS/GSM、輻射計量、射頻標簽多重定位的方式實施監控，如圖1所示。

當被監控設備在室內時，由于GPS衛星信號在不露天情況下信號很弱，難以定位，因此系統在GPRS/GSM模式下利用移動基站進行定位。

當被監控設備移到室外時，系統接收衛星信號，GPS定位系統開始進行全程監控，管理員可根據平面地圖及衛星綜合地圖提供的運動軌跡進行實施追蹤，及時追回。

系統還具備以下預警措施：

（1）數據庫管理，提供數據查詢、放射源管理信息[4]。

（2）斷電報警：模塊設計有內置電池供電，當模塊外電被切斷，系統將在二分鐘以內通過短信的方式向各相關人員發出報警以及后續的定時提示報警。在內置電源供電條件下，模塊可連續工作8 h以上，以便于追蹤。

（3）系統利用互聯網，以利管理人員隨時隨地的對放射源進行監控，保證被監控設備的安全性。

（4）提示性信息：系統實施定時短信的方式告知管理員放射源的定位狀態。

（5）通過地理地圖系統可直觀的確定放射源所處地理位置，以及每個源的基本信息，方便管理。

圖1 系統工作原理圖

4.2 放射源監控的實施

放射源現場監控模塊采用的是型號為“RSM900A智能定位儀”，外形如圖2所示，其中包含GPS定位及數據傳輸單元，采用與監控設備的綁定實施監控，模塊具有震動、斷電防盜功能，GPS及移動基站定位。通過通信設置端口與PC機聯機可對模塊進行諸如服務器IP、短信報警、斷電、振動強度等設置的操作[5]?，F場按裝操作簡單易行，將監控模塊與被監控放射源部件綁定，按規定要求將直流電源接入電源端口，通信天線端口連接通信天線，通電后模塊進入監控狀態。

當遇外力拆卸放射源監控模塊時，震動及斷電，模塊將通過GPRS數據傳輸單元將異常情況的報警信息實時傳輸給監控中心，并通過短信的方式將報警信息實時通報各相關人員，也可與110報警平臺聯網以實現監控，并迅速采取措施進行最終處理。

由于模塊設計有內置電源，當模塊脫離外電后模塊仍能繼續工作48 h以上，并發出GPS定位信息，如果放射源和綁定的監控模塊同時丟失，可通過模塊的GPS系統提供定位，從而確定放射源的最終地里位置（經緯度）。

4.3 平臺軟件特點概述

4.3.1 采用GIS地圖定位

對區域里的污染源進行GIS定位，并在地圖中顯示每個點的狀態信息，便于管理者查看該企業的位置及相關信息，一旦采用GPS定位的放射源發生偷盜現象，我們可以在GIS地圖上監察到。

4.3.2實時記錄數據

全天候24 h不間斷實時記錄放射源的狀態、劑量等數據。

4.3.3 多種監控方式

(1)斷電報警：監控設備一旦發生切斷電源的故障，系統會立即發送報警短信給相關管理人員。

(2)開蓋報警：一旦發生監控設備被撬開或打開的情況，系統會立即發送報警短信給相關管理人員。

(3)震動報警：系統可以設置一定的震動頻率，如果監控的設備震動頻率過快，系統會立即發送報警短信給相關管理人員。

(4)位移報警：設備在斷電的情況下，接收到超過設定范圍的GPS信號，即會產生位移報警。系統會連續不間斷的發送報警短信給相關管理人員，WEB頁面上也可以查到設備發生移動的軌跡。

(5)劑量報警：放射源設備的輻射計量值超過設定的上限或下限報警值，系統會立即發送報警短信給相關管理人員。

（6）射頻報警：如果放射源設備不在射頻范圍內，那么就會產生射頻報警，系統會立即發送報警短信給相關管理人員。

4.3.4 多級報警制度

按不同報警組別給不同的人發送各自的報警信息。比如一般的報警（斷電報警，開蓋報警等）可以設置發送短信給系統維護人員、企業負責人等，而像（位移報警，射頻報警等）可以設置發送給相關領導，環保局用戶等。

在信息技術高速發展的今天，gps、gis技術被各行各業廣泛應用，限于篇幅，許多技術牽涉面非常廣，不便進一步展開，拋磚引玉供大家參考。