城市放射性廢物庫(kù)綜合監(jiān)管方案設(shè)計(jì)

侯躍新，楊斌，肖丹，李巖，李鋼

（1.黑龍江省科學(xué)院技術(shù)物理研究所，哈爾濱150010；2.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院，哈爾濱150020）

城市放射性廢物庫(kù)綜合監(jiān)管方案設(shè)計(jì)

侯躍新1,2，楊斌1，肖丹1,2，李巖1，李鋼1

（1.黑龍江省科學(xué)院技術(shù)物理研究所，哈爾濱150010；2.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院，哈爾濱150020）

對(duì)城市放射性廢物庫(kù)綜合監(jiān)控的需求進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出一種利用核電子學(xué)及輻射探測(cè)技術(shù)進(jìn)行廢物庫(kù)內(nèi)及周邊區(qū)域輻射環(huán)境的監(jiān)測(cè)，同時(shí)提出對(duì)廢物庫(kù)的安防系統(tǒng)，如：視頻監(jiān)控、紅外報(bào)警和電子巡更等技術(shù)進(jìn)行整合及優(yōu)化的綜合性方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢物庫(kù)監(jiān)管系統(tǒng)的集約化管理。

城市放射性廢物庫(kù)；輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)；安防系統(tǒng)

隨著核技術(shù)的不斷應(yīng)用推廣，大量的放射源及放射性物質(zhì)應(yīng)用在工業(yè)、采礦業(yè)、勘探、科教文衛(wèi)以及國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域，但放射性廢棄物的產(chǎn)生量也日益增多。如果不對(duì)這些放射性廢棄物妥善處理，必定會(huì)給公眾健康及社會(huì)安全帶來(lái)一定的危害。為配合核技術(shù)應(yīng)用工作的開(kāi)展，國(guó)家在各省、自治區(qū)、直轄市建設(shè)城市放射性廢物庫(kù)［1］。城市放射性廢物庫(kù)是收集并貯存來(lái)自各地的放射性廢棄物的社會(huì)公益性環(huán)保設(shè)施。放射性廢物庫(kù)主要收儲(chǔ)來(lái)自各行業(yè)領(lǐng)域的低水平放射性固體廢物和不再使用的或廢棄的密封放射源［2-3］。對(duì)公眾而言，放射性廢物一直是一個(gè)敏感問(wèn)題，安全處理處置放射性廢物是影響核事業(yè)繼續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。放射性廢物的安全監(jiān)管問(wèn)題已成為人們高度關(guān)注的熱點(diǎn)。城市放射性廢物庫(kù)發(fā)生安全事故的風(fēng)險(xiǎn)及影響遠(yuǎn)比一般放射源應(yīng)用場(chǎng)所要高得多。因此，在我國(guó)開(kāi)展城市放射性廢物庫(kù)安全監(jiān)管建設(shè)具有重要的意義，它可以提高對(duì)核安全事故的應(yīng)急響應(yīng)和處理能力，同時(shí)也是保障城市放射性廢物庫(kù)安全運(yùn)行的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。

本文針對(duì)城市放射性廢物庫(kù)安全監(jiān)管的需求進(jìn)行系統(tǒng)分析，提出充分利用了當(dāng)今先進(jìn)的輻射探測(cè)技術(shù)、電子標(biāo)簽技術(shù)、圖像識(shí)別技術(shù)、電子巡更技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的解決方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市放射性廢物庫(kù)各區(qū)域內(nèi)的輻射劑量監(jiān)測(cè)，控制人員進(jìn)出與放射源進(jìn)出的門禁管理和安全防盜系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)城市放射性廢物庫(kù)安全監(jiān)管系統(tǒng)與省級(jí)放射源安全管理平臺(tái)的整合。

1 方案設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的城市放射性廢物庫(kù)綜合監(jiān)管方案由三個(gè)組成部分構(gòu)成：輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、安保系統(tǒng)和控制室綜合平臺(tái)。其中：控制室綜合平臺(tái)是廢物庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制終端，通過(guò)安裝在控制室的控制臺(tái)和管理軟件對(duì)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)儀表和安防終端進(jìn)行操作控制；輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由室內(nèi)監(jiān)測(cè)終端、庫(kù)區(qū)外圍的劑量監(jiān)測(cè)終端、放射源出入庫(kù)監(jiān)測(cè)終端構(gòu)成；安保系統(tǒng)由視頻監(jiān)控、紅外入侵檢測(cè)、電子圍欄及安全巡檢等監(jiān)測(cè)模塊構(gòu)成，它們之間緊密結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)報(bào)警，從而構(gòu)成三位一體的立體化、智能化監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，可有效防范非法人員的入侵行為，對(duì)提高庫(kù)區(qū)安全水平起到重要作用。

1.1 區(qū)域輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)部分設(shè)計(jì)

區(qū)域輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)部分由輻射劑量監(jiān)測(cè)終端儀表和系統(tǒng)管理軟件構(gòu)成。其中，輻射劑量監(jiān)測(cè)終端儀表分為室內(nèi)監(jiān)測(cè)終端和周邊環(huán)境輻射劑量監(jiān)測(cè)終端，室內(nèi)監(jiān)測(cè)終端主要監(jiān)控廢物庫(kù)內(nèi)部輻射劑量場(chǎng)的變化情況，周邊環(huán)境輻射劑量監(jiān)測(cè)終端監(jiān)控庫(kù)區(qū)周邊環(huán)境中環(huán)境射線的變化情況；管理軟件負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)終端儀表的接入、數(shù)據(jù)接收、分析、處理、展示及危險(xiǎn)狀況預(yù)警等。

1.2 放射性廢物通道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通道式輻射檢測(cè)系統(tǒng)的主要功能是辨別出監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的環(huán)境本地輻射劑量和人工放射源性廢物的輻射劑量。傳統(tǒng)方式是利用能譜分析的定量分析方法識(shí)別人工放射性核素，但其缺點(diǎn)是測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)且裝置相對(duì)復(fù)雜，不適合放射性廢物通道監(jiān)測(cè)。而在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，運(yùn)輸放射性廢物的車輛屏蔽性防護(hù)性相對(duì)較好，車輛等被檢物體對(duì)天然本底也有較大的屏蔽作用。因此，方案采用大容量塑料閃爍體作為探測(cè)器的組成部分。

1.3 安全保衛(wèi)系統(tǒng)整合及優(yōu)化設(shè)計(jì)

安防系統(tǒng)由視頻監(jiān)控系統(tǒng)、紅外入侵檢測(cè)、電子圍欄、安全巡檢、移動(dòng)終端、門禁系統(tǒng)構(gòu)成，它們協(xié)作聯(lián)動(dòng)為庫(kù)區(qū)的安全搭建了一道安全屏障。

a.紅外入侵檢測(cè)。在廢物庫(kù)的通風(fēng)口、主要門窗入口、外墻體等能夠進(jìn)入庫(kù)區(qū)的位置安裝紅外入侵檢測(cè)及報(bào)警裝置。前端采用總線制紅外入侵檢測(cè)，總線制紅外入侵檢測(cè)采用多光束紅外對(duì)射裝置，具有誤報(bào)率低、安全穩(wěn)定的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)門窗、出口、通風(fēng)口等重要地點(diǎn)的安全預(yù)警防范。

b.電子圍欄。電子圍欄對(duì)意圖非法入侵城市放射性廢物庫(kù)的人員具有震懾作用，當(dāng)有人試圖沖破安裝在圍墻上的電子圍欄時(shí)，會(huì)被圍欄的脈沖電壓擊退，或者遇到有人沖破、強(qiáng)行入侵時(shí)，探測(cè)器會(huì)準(zhǔn)確探測(cè)到入侵的位置并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。控制室的安保人員通過(guò)聯(lián)動(dòng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)可快速定位翻越的位置。

c.安全巡檢。安全巡檢裝置采用安卓智能手機(jī)作為載體，通過(guò)內(nèi)嵌的巡檢監(jiān)控軟件對(duì)巡檢人員的工作進(jìn)行督促和監(jiān)控；巡檢點(diǎn)采用無(wú)源的NFC標(biāo)簽作為巡檢信號(hào)發(fā)射器；巡檢設(shè)備通過(guò)GPS定位技術(shù)記錄巡檢的軌跡；當(dāng)發(fā)生異常時(shí)可向服務(wù)器發(fā)送報(bào)警信息，以便處理緊急事件。

2 結(jié)論

保證全國(guó)各省放射性廢物和廢放射源的安全收貯，消除城市放射性廢物庫(kù)的安全隱患，提高放射性環(huán)境安全監(jiān)管能力，協(xié)調(diào)城市放射性廢物庫(kù)與周邊環(huán)境共存共建的關(guān)系，對(duì)黑龍江省的放射性廢物庫(kù)進(jìn)行安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)是十分必要和迫切的。本文設(shè)計(jì)的方案將使城市放射源廢物庫(kù)安全有效運(yùn)行，對(duì)降低放射性廢物對(duì)公眾健康安全的危害，保障放射性廢棄物的妥善處理具有重要的意義，同時(shí)也可促進(jìn)核技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展。

［1］劉四龍，頡文魁，郭雨朝.城市放射性廢物庫(kù)運(yùn)行安全管理淺議［J］.青海環(huán)境，2012，（04）：197-201.

［2］趙慶會(huì)，史蕾，王輝.淺談城市放射性廢物庫(kù)的安全管理［J］.中國(guó)輻射衛(wèi)生，2015，24（1）：73-75.

［3］鄭惠娣，肖軍，徐春燕，等.淺談?wù)憬〕鞘形U運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)［J］.資源節(jié)約與環(huán)保，2014，（09）：154-156.

Design of Comprehensive Supervision Scheme for Urban Radioactive Waste Repository

HOUYue-xin1,2,YANGBin1,XIAODan1,2,LI Yan1,LI Gang1
(1.Technical Physics Institute ofHeilongjiangAcademyofSciences,Harbin 150010,China;
2.Institute ofAdvanced TechnologyHeilongjiangAcademyofSciences,Harbin 150020,China)

Analyzing the demand for the comprehensive monitoring of the urban radioactive waste repository,design a plan that monitor the radiation environment in the waste repository and the surrounding area by using nuclear electronics and radiation detection technology,at the same time,integratingand optimizingthe securitysystemrepositorysuch as:videomonitoring,infrared alarmand electronic patrolling technology. realizingthe intensive management ofthe waste repositorymonitor system.

Urban radioactive waste repository;Radiation environmental monitoring;Securitysystem

TP277

A

1674-8646（2015）11-0018-02

2015-09-17