三門核電輻射防護管理軟件系統建設

葉瀝

摘 要：輻射風險信息的獲取和共享是核電廠輻射防護工作的基礎。輻射工作信息和個人劑量信息的匯總分析則是輻射防護決策的重要依據。三門核電廠建立了一個全面覆蓋輻射防護各分支領域的信息系統，實現了全流程信息化，構建了輻射風險數據、輻射工作信息和劑量數據的數據庫，提高了工作效率，提升了工作人員的輻射安全意識。本文對系統進行了介紹，指出了優缺點，并針對存在的問題進行了分析，給出了改進建議。

關鍵詞：輻射防護信息系統；ALARA；DosiServ

中圖分類號：TL94 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）23-0106-03

為了加強輻射水平監測，提高輻射工作效率，提升工作人員的輻射安全意識，三門核電需建立一個全面覆蓋輻射防護各個分支領域的信息系統。通過這一系統，電廠各部門將及時獲取并匯總各類輻射監測數據，共享并分析輻射防護技術信息，為輻射防護決策提供充分支持。同時，規范輻射防護工作流程，最終為機組的平穩運行提供有力保障。

1 背景

按照西屋公司的建議，三門核電輻射防護相關的軟件最初僅為兩個單獨存在的小型軟件系統，分別為CANBERRA公司的HIS-20系統和OpenEMS系統。其中HIS-20覆蓋輻射工作控制流程，OpenEMS覆蓋流出物管理流程，無法滿足實際需求。經過行業調研，三門核電采用通用平臺上的自主開發模式來進行輻射防護軟件系統的建設，不但在流程功能方面可以實現自由化定制，還可以在人力資源的配置上進行最大限度地優化。

2 系統功能簡介

輻射防護軟件系統包含六個模塊，分別為輻射風險信息管理、輻射防護物資管理、ALARA數據庫、個人劑量管理、放射性固體廢物管理、放射性流出物管理。

輻射風險信息管理模塊主要用于對輻射控制區內各個區域的輻射水平和風險信息的維護，對輻射防護調查及巡檢工作計劃進行編輯管理，為工作人員提供相關區域的風險信息和防護建議，為工作準備提供有效的支持。

輻射防護物資管理模塊提供對輻射防護用品、輻射防護儀表（便攜式儀表和電子劑量計）、放射源、控制區鑰匙（控制區各分區總鑰匙和控制區邊界門鑰匙）和輻射信息標識等物資的管理功能。

ALARA數據庫模塊提供了ALARA相關文件的存儲和記錄功能，并對輻射防護性能指標進行跟蹤。

個人劑量管理模塊內建立了輻射工作人員信息庫，集成了RP證辦理流程和劑量數據保存、報告出具等功能，為個人劑量管理人員提供一個方便、快捷、規范的工作平臺。

放射性固體廢物管理模塊用于記錄、保存放射性固體廢物管理過程中形成的各種數據，并提供多種查詢、排列和統計方式形成報表，方便放廢管理人員存放和讀取數據，也方便所有用戶查詢和打印數據。

放射性流出物管理模塊主要包括：放射性液態流出物排放、放射性氣態流出物排放和其他輔助功能。

3 系統優勢及特性

3.1 功能覆蓋全面

輻射防護軟件系統覆蓋輻射防護領域內所有的流程，各功能塊有機結合，達成流程完全信息化的目的。輻射工作人員可以在系統內查詢輻射防護的相關信息，包括輻射水平監測、輻射工作人員信息、輻射工作票狀態和準備工作的完成情況等。系統搭建了一個全面反映我廠輻射防護領域內諸方面情況的數據庫，為后續的數據累積、數據挖掘、數據分析和決策打下了堅實基礎，為不斷優化輻射工作控制創造了優越條件。

3.2 模塊間無縫連接

三門核電將所有的功能模塊均設置在同一個數據庫中，實現零門檻數據交換。系統內模塊眾多，分別管理了不同的工作流程。在實際工作中，這些流程頻繁交換數據。例如，只要在輻射工作許可證模塊中的房間編碼字段輸入數字，系統即可在相應的字段內自動填充該房間所對應的環境劑量率，無需查詢后再輸入。

3.3 數據獲取便捷安全

無線巡檢儀的使用時輻射防護軟件系統中的一個亮點。相比之前的紙質巡檢，巡檢員不再需要攜帶紙筆去現場記錄數據，降低了異物引入風險；其次，電子巡檢系統也消除了紙筆記錄數據中存在的錄入數據時難以辨認的情況，記錄的數據上傳系統，降低了錄入時產生錯誤的概率；第三，巡檢儀中為每一個測量點提供了歷史數據作為參考，幫助調查人員及時發現異常情況；第四，巡檢儀內可以對異常情況進行拍照記錄，與巡檢地點直接關聯，這是傳統巡檢方式無法做到的；第五，巡檢儀內置了巡檢路線的提醒，路線根據廠房劑量率選取較低劑量水平的路線；第六，所有的巡檢點進行了條形碼標志掃描，防止越點。

3.4 工作詳細記錄

借助本系統我廠實現了工作全程跟蹤，工作過程中輻射相關所有信息均在系統內記錄在案，形成了ALARA數據庫。從數據庫中可以挖掘信息，不斷優化輻射防護措施。數據庫也可以作為人員培訓教材的重要來源。數據庫可以加深對于AP1000堆型的了解，從中獲取的信息有助于我廠采取的針對性措施，以保證機組平穩運行。

4 系統建設難點解析及解決方案

在系統建設中，調查巡檢流程的設置和衛生出入口控制系統的接口是兩個難點。下面著重介紹這兩個問題。

4.1 巡檢調查流程設置

4.1.1 核電廠調查巡檢活動特征

核電廠的輻射防護巡檢調查活動有如下幾個特征：

（1）調查種類繁多且具備各自的特點：不同種類的調查采用的調查工具、方法各不相同，各自的數據單位、調查頻度也是各不相同的，難以按照統一的巡檢軟件模板套用設計。

（2）調查數據需要審批驗證流程：核電廠的調查數據需要用于工作票的風險分析，必須準確反映廠房內的輻射環境，所以數據除了要與歷史數據進行比較之外，還需結合機組狀態和現場工作安排進行分析驗證。這就需要第三者驗證和審批。

（3）調查點更改：廠房內的調查點設置一般隨機組狀態的變化而增減，需要RP人員對巡檢方案隨時修改，這就要求調查方案在具備嚴肅性的同時兼備一定的靈活性。endprint

4.1.2 三門核電廠的巡檢方案

針對前述的三個特點，三門核電在系統中設計了調查點、調查量、調查方案、調查任務的概念。同一個調查點可納入不同種類的調查方案，調查方案按既定的頻率產生調查任務，調查點則以調查量的形式體現在調查任務內。

4.2 DosiServ接口問題

在輻射防護軟件系統的建設過程中，與外部系統的接口成為實現完整功能的障礙。因系統覆蓋面廣，功能點全面，所以與外部系統的接口較多，它們主要分為兩類：

（1）與設備操作軟件的接口。比如熱釋光劑量系統、控制區出入控制系統（DosiServ系統）等。

（2）與軟件系統的接口。比如輻射工作許可證模塊、電廠信息系統、水化學系統等。

其中第一類接口較為困難，而DosiServ系統的接口問題，這是整個系統建設中最為困難的。Dosiserv作為電子式個人劑量計的配套軟件，用于輻射控制區的出入控制和劑量統計，是輻射防護領域的核心系統。DosiServ系統的數據庫結構和數據庫操作軟件均未知，我們對數據庫做了一些探索。

4.2.1 DosiServ出入控制的驗證機制

DosiServ是ORACLE的數據庫，庫中建立了多個數據表，其中較為重要的是WORKER、TASK、AREA這三個表，DosiServ的驗證機制為人員ID+TASK號+TASK分配的三重驗證。人員ID即為人員的RP號，TASK號即為輻射工作許可證號。

4.2.2 接口所需傳遞的數據字段

經過梳理，需要雙方進行數據傳遞的字段如表1所示。

4.2.3 傳輸機制

我們最終采用的是MGP官方提供的導入工具。該工具可批量進行人員信息、TASK信息、多個授權表信息的導入。就目前的傳輸數據量和現場工作量，一次導入需約3分鐘，導入頻率設置為6分鐘一次，基本實現了雙方的數據同步。

4.2.4 存在的問題

（1）人員與TASK解綁問題：導入工具只提供了信息的錄入途徑，對于人員與TASK解綁的功能并未提供。在實際工作中如遇更換工作負責人或者工作人員，仍需手動在DosiServ軟件內操作，較為不便。

（2）導入工具傳輸效率較低：導入工具在數據導入上的低效直接關系到數據庫的更新速率，將可能妨礙現場工作的正常開展。造成這一問題的原因可能是：1）DosiServ軟件由DosiView修改而來，已多年未更新，可以看到其數據庫結構設計上存在諸多不合理之處，造成代碼執行效率較低；2）導入工具代碼需優化，執行過程中驗證等待時間較長。

5 結語

三門核電輻射防護管理軟件系統集中了諸多的優點，極大地提高了輻射防護各項工作的效率，使得輻射防護相關數據在數據庫中安全保存。另外，數據庫的建立也為后續的輻射防護優化工作（ALARA工作）提供了可靠依據。

對于在建設過程中遇到的外部系統接口問題，現有的解決方式能夠滿足現場工作要求，但是可靠性和實時性仍然存在隱患，建議后續繼續在接口問題上進行改進。endprint