核事故應急測控與指揮調度系統設計

袁 宏 鐘紅梅 柳 芳

（四川省核工業地質調查院，四川 成都610061）

0 引言

核事故主要是指那些有可能對廣大公眾造成異常照射的超臨界事故或（和）放射性物質嚴重泄露事故。一旦核輻射事故發生，救援人員應攜帶核應急監測終端，立即趕赴現場進行勘察，將現場采集并處理后的數據傳輸到監測指揮中心，使指揮中心及時了解情況做出快速反應，以應對緊急情況，將損失減到最小。但是，傳統測量或監測需要人員對儀器實時看護，這樣不可避免地會造成對人員的輻射，對身體健康有很大的危害。

1 技術方案

核事故后釋放到環境中的放射性物質阻隔了事故處置與救援人員的正常進入，因此在對未知放射性強度的事故現場進行處置前，了解現場的真實情況十分必要。本文設計了移動式的核輻射環境實時監測設備，實現對事故現場的核輻射程度、環境狀況的實時監測與現場視頻的監控，指揮人員可在遠程查看，全程指揮救援行動的開展。整個系統框架如圖1所示。

1.1 遠程測控終端設計

遠程測控終端采用小型數控車形式，主要對現場的核輻射指標（γ輻射劑量率、總 α、總 β）、環境指標（溫度、濕度、VOC、氣壓）和語音視頻進行數據的采集，為整個系統提供數據支持。

①前端的各種探測器與傳感器，可將環境中的相應信息量化為標準數值，包括有γ輻射探測器、α探測器、β探測器、溫濕傳感器、VOC傳感器、氣壓傳感器。

②處理控制模塊，模塊對各個探測器與傳感器有控制功能，同時響應用戶的各種指令，完成指令的執行，模塊包括處理器、存儲器、算法和協議、系統電源管理等部分，是整個設備的中樞。處理控制模塊的功能是實現系統中各設備的調度使用和數據的處理。系統中采用的處理器為Atmel公司推出的MEGA16處理器，處理器負責對各探測器輸出信號的采集、無線遙控履帶車的控制、系統電源的管理等功能。

③設備正常工作需要的其它模塊，主要包括通信模塊和供電模塊。通信模塊包括履帶車無線遙控通信、無線音視頻采集通信與本地有線通信。無線遙控通信實現與現場外的調度指揮中心之間的數據無線交互，包括現場數據信息的傳送、中心指令的接收。無線音視頻采集通信部分采用1.2GHz微波實現將攝像頭和拾音器采集到的音視頻無線傳送到控制中心PC機進行播放。本地有線通信主要為滿足本地存儲需要，直接存儲各種重要信息到處理器內部EEPROM中。

1.2 指揮控制中心遠程測控信息系統

指揮控制中心的遠程測控信息系統采用B/S模式進行設計。系統在IIS上提供Web服務，空間數據采用百度地圖API完成連接，現場采集信息與系統運行數據采用ADO.NET連接。用戶在任何能接入系統的計算機中的瀏覽器中進行登錄，即可使用系統提供的所有功能。

系統采用RIA（富互聯網應用）技術在瀏覽器端提供高交互性的較流暢的圖形豐富美觀的應用。系統主要的功能包括核輻射指標展示、環境指標展示、在線視頻、在線音頻、救援隊伍跟蹤等。指標展示擬采用曲線圖與數據表格圖文結合方式，圖形和數據采用后臺靜默方式自動更新。系統數據顯示界面如圖2所示（采用的模擬數據）。

2 結語

本文中硬件系統采用具有高穩定性的AVR處理器MEGA16，具有運行穩定，擴展功能強大等特點。音視頻采集采用1.2GHz微波傳輸方式，具有圖像清晰，傳輸距離遠，不受第三方運營商限制等諸多特點。另外，履帶車以無刷直流電機驅動，其供電電源獨立，不影響測量部分電源系統。配套的遠程測控信息系統采用靜態實時刷新技術，實現了數據與視頻的實時監測，可有效應用于核事故應急處置與救援行動中。

［1］蔣維華,張憲民.核事故應急輻射監測系統設計[J].計算機應用研究,2005(4):180-182.

［2］中國會議.第十五屆全國核電子學與核探測技術學術年會論文集[C].貴陽,2010.

［3］劉振景.輻射場數據采集及無線傳輸處理[D].哈爾濱:哈爾濱工程大學,2009.

［4］汪偉,張宏建,周洪亮，等.核事故應急移動實時數據監測系統[J].核電子學與探測技術,2006,1(26):91-94.