新形勢下的核電廠核安保一體化技術應用

摘要：隨著科技的不斷發展和全球安全形勢的變化，核電廠核安保也面臨著前所未有的挑戰。網絡攻擊、低慢小飛行器等新型威脅的出現，使得傳統核安保體系面對的挑戰更為復雜和多樣化。為了應對這一挑戰，本文提出了基于新形勢的核電廠核安保一體化應用設想，以提升核電廠的核安保水平，有效地應對新型威脅，提高核安全水平。

關鍵詞：核電廠；核安保；一體化；立體防護；低慢小

一、引言

核電廠是國家能源戰略的重要組成部分。在當今世界百年未有之大變局的背景下，國際形勢不斷變化，核電廠核安保也變得更加緊迫和重要。國際和國內社會都需要加強對核材料的管控，從而對當前的核安保提出了更高的要求。同時，隨著科技的快速發展，出現了多種新型威脅，傳統的核電廠實物保護管理手段已無法有效應對。因此，借助更先進的科技手段，建立全面、高效、智能的核電廠安全防范系統，以應對日益復雜的安全威脅，實現核安保一體化成為當務之急。

本文基于以上背景，研究構建一套更加高效安全的核安保一體化平臺，結合當今科技發展，將衛星定位、人工智能算法應用以及大模型等新型技術應用到核安保系統中，實現系統安全性和可靠性的提升。

二、核電廠核安保現狀分析

（一）核電廠分區管理

在核安全法規、核安全導則和核安保導則的指導下，國內核電廠實物保護系統在設計階段就充分考慮了多方面的威脅要素，按照一級實物保護系統要求建設，同時考慮探測、延遲和響應等各要素，達到縱深防御、均衡防護的目的。實體保衛區域由外向內縱深布局，分為控制區、保護區、要害區三個區域。

（二）實物保護系統技防措施

實物保護系統技防措施一般由出入口控制系統、周界入侵報警系統、視頻監控系統、安保通信系統、巡更系統等子系統組成。

出入口控制系統用于對進出廠區的人員和車輛出入權限的授權管理。周界入侵報警系統用于及時有效地探測、延遲各種敵對和非法入侵行為。視頻監控系統用于監視、日常巡視及報警視頻復核。安保通信系統保證保衛控制中心、報警站、保衛人員和響應部隊之間及時、暢通的通信聯系與指揮，保障及時響應。巡更系統主要滿足對保衛人員日常巡更的管理和記錄。

（三）實物保護系統的發展方向

現階段國內實物保護系統主要采用的是Lenel Onguard、HoneyWell EBI等系統，受限于系統本身特點，其在安保技術應用方面有較大的改進空間，主要集中在以下幾個方面。

1.系統集成度

目前的實物保護系統往往由多個子系統組成，子系統之間相對獨立，缺乏有效的集成和聯動，影響系統的整體響應速度和效率。

2.智能化水平

現有的實物保護系統大多采用傳統的安防技術，智能化水平不高。周界入侵報警系統傳感器容易受到環境因素的影響而導致誤報或漏報。視頻監控系統攝像機只能被動地記錄圖像，缺少對異常行為的智能分析功能。

3.新的安全威脅

隨著科學技術的發展，新的安全威脅不斷涌現，如網絡攻擊、無人機、海域艦艇、蛙人等，傳統的實物保護系統難以應對這些新型安全威脅。

在應對新威脅方面，傳統實物保護系統存在種種劣勢，已無法滿足新時期核電廠核安保的需求。

三、 核電廠核安保一體化研究目標

本課題旨在設計針對核電廠安保工作的一體化解決方案，以期在核電廠實物保護相關法規、規范、標準的基礎上，有效防范基準威脅和當前復雜國際形勢下涌現的新威脅。從先進可靠、經濟實用、數智結合、國產化自主可控等多個維度，解決現階段實物保護系統的痛點難點，研究部署統一管理、統一標準、統一技術的全方位、立體化、網絡化的核安保防范體系，實現實物保護系統與放射源管理系統、廠前區安防系統等的融合聯動，實現指揮管控、態勢感知、數據集成共享、綜合分析研判、三維可視化、通信指揮調度一體化。核安保一體化平臺的建設可遵循以下思路：

第一，以信息化為基礎。核安保一體化平臺的建設，應以信息化為基礎，充分利用現代信息技術，實現對核安保系統的運行情況等信息的實時采集、傳輸、處理。

第二，以協同工作為核心。核安保一體化平臺的建設，應以協同工作為核心，實現各個子系統之間的數據共享和工作協同。平臺提供統一的數據接口和數據交換標準，各個子系統之間無縫對接，數據互聯互通。通過一體化管理，有助于更迅速地識別和應對潛在威脅，縮短應急響應時間，降低系統風險。

第三，以安全可靠為保障。核安保一體化平臺的建設，應采用先進的安全技術和措施，防止已知新型威脅入侵等安全事件的發生，建立立體的核安保調度指揮系統，實現更全面、更高效的安保措施，確保核電廠的正常運行和核材料的安全。

（一） 核安保一體化的建設范圍

當前，大部分核電廠的核安保力量主要集中在核電廠的控制區、保護區和要害區，在實體保護區范圍內，應采取一系列措施防止核材料丟失，并確保核電廠的物理安全。此外，還需要保護核電廠免受潛在的威脅和外部干擾，防止非授權人員進入高風險區域，并在發生任何異常事件時能夠及時響應。為了更好地實現上述目標，核安保一體化應將不同安保手段整合起來，實現信息共享、作戰協同，提高系統應對多樣化威脅的能力，同時，采取協同保護策略，將防護范圍擴展到更大的區域。核安保一體化統籌規劃核電廠的廠前區和生產區域內的各種核安保事件響應，利用新技術確保核電廠生產廠區（實體保衛區域）、廠前區、海域、低空、地下和網絡，以實現各個層級的防護，提高核電廠的整體安全性，確保核電廠的正常運行和核材料的安全。

（二） 新技術的應用

隨著科技的高速發展，新的技術應用不斷產生。核安保一體化研究應將不同的安保系統進行整合，實現信息的共享和工作的協同。傳統的核安保主要側重于出入口控制、入侵報警等實體防護，一定程度上實現了報警信息聯動和視頻復核等自動化功能。核安保一體化則利用諸如雷達、激光掃描、微波陣列等新型探測技術，結合物聯網技術、定位技術、5G無線網絡技術、智能識別技術、大語言模型、數字孿生技術等新興技術，通過統一數據信息共享和智能分析來實現效率的提升，提高系統應對突發事件和威脅的能力，提升核安保工作的水平和效能。

四、核安保一體化平臺建設

核安保一體化平臺的建設應從平臺架構、針對新型威脅的技術手段應用、智能化輔助幾個方面來加強。自頂層規劃設計，實現集實物保護、廠前區安保、低空防御、水域安保、網絡安全于一體的“陸海空網”綜合性管理智慧平臺。

（一）新型系統架構的設計

新型架構具有開放性，通過智能感知設備、智能監控設備、智能查驗設備等系統，實現全面的數據探測與采集，然后將數據匯聚到核心數據倉，通過數據加工、數據存儲、數據分析、數據關聯后，形成不同主題的數據倉庫，實現數據資源的共享。基于核安保核心數據倉和智能消息服務平臺，構建基于不同細分業務場景下的應用子系統或應用模塊，如出入口控制、入侵報警管理、智能巡更等。支持根據業務需要進行靈活的業務應用拓展，同時可將應用子系統生成的數據、事件、狀態等反饋到監控指揮中心進行關聯、匯聚、疊加展示，形成完整的核電廠實物保護防護體系。

（二）應對新型威脅的技術應用

現階段的新型威脅主要來自低空和水域，主要包括無人機等空域低慢小目標帶來的威脅和無人艇等水域威脅。將低慢小防御與海域防護融合，構建海空一體化防御指揮系統。前端通過多種傳感器實現對低空小型飛行器和海面物體的多源探測，利用數據融合技術實現對目標的廣域搜索、精確定位。根據探測預警的目標信息，實現對目標的持續探測、跟蹤識別和軌跡預測。實時接收低空和水域防御的預警、跟蹤、防御信息，展示低空及水域防御的態勢信息。根據目標類型、所在空域海域等各種條件自動觸發預案，按既定程序對目標進行跟蹤識別控制。同時，通過對各種設備的綜合調度，實現對防護空域海域內的態勢分析和評估，消除或降低低空小型飛行器和海域艦船等對核電廠造成的安全威脅。

（三）智能化輔助手段的應用

隨著科技的飛速發展，智能化輔助手段的發展日新月異。本節主要從出入口控制、入侵報警、巡更管理等3個方面，對智能化輔助手段進行針對性探究。

1.出入口控制系統

通過對核電廠實物保護區和廠前區出入口進行防范管控部署，實現人、車、物、證、碼的綜合管理。利用加密算法，完成身份驗證和訪問控制，結合AI算法實現更加智能化、高效化和精準化的管理。通過人臉識別、指紋識別等生物識別技術，對人員進行身份驗證，防止未經授權人員進入，實現安保崗的管理，如區域態勢監控、通行管理、人員軌跡管理、報警任務處理等的智能化。

（1）智慧卡證辦理：在廠前區管理網絡完成出入申請，通過離線授權完成對各實物保護系統的出入口授權管理，通過數據擺渡技術實現不同網絡間的數據傳輸。

（2）基于人員、包裹智能感知設備，實現對人員、包裹的查驗，通過智能審圖，達到人包綁定的效果。

（3）智能識別技術：利用人工智能技術，實現對核電廠內人員、車輛的智能識別，確保只有授權人員才能進入關鍵區域。

（4）結合區域人臉識別設備實現應急人員清點功能。應急清點數據可向其他系統提供。

（5）基于人員核輻射監測設備，實現設備與門禁系統的聯動。同時，報警數據實時聯動到出入口控制系統操作終端與監控指揮中心。

（6）實現門禁卡+密碼、卡+人臉、卡+指紋、卡+虹膜等多種雙密認證的授權功能。

（7）實現對脅迫、尾隨、反轉場景下的人員結構化數據分析、報警并展示。

（8）實現對區域內特定人員軌跡的定位跟蹤。

（9）實現對重點區域AI人員的行為分析，準確地檢測和識別目標，分析目標的行為，及時發現可疑人員和異常行為并發出警報。

2.入侵報警系統

對核電廠控制區、保護區、要害區進行周界入侵報警系統防范管控措施的升級部署，結合AI算法實現更加智能化、高效化和精準化的管理，自動識別人員行為、聯動通信系統自動指揮調度、規劃警情處理路線等技術，提高入侵報警系統的整體性能。

（1）電子地圖場景采用3D技術，支持展示建筑物整體外觀視角模型、各區域內部模型等，顏色效果貼合現場實景，支持展現天氣效果、時間效果等。

（2）采用先進的傳感器探測技術：周界相關區域通過多種類型探測器的并行接入，降低誤報率。引入智能監測系統，通過人工智能算法分析監測數據，提前發現異常行為，及時發出警報，降低漏報和誤報概率。

（3）報警與安保通信系統聯動：保衛控制中心值班人員、執勤人員、指揮調度人員通過平臺實現安保通訊的互聯互通。在平臺上通過指令與傳統的安保通訊系統進行調度聯動，提高響應效率。

（4）采用全景視頻復核：報警防區周邊多路視頻聯動展示，結合周邊高低點視頻聯動追蹤，提供全景式的報警視頻復核界面，實現在VR、三維GIS等立體場景下的360度無死角聯動監控。

（5）實現對報警聯動視頻與異常報警相關人員、車輛等結構化數據的智能化分析。通過圖像識別技術，對異常行為進行自動識別，并及時報警。采用無線通信和傳感器技術，實現實時監控和即時信息傳輸。

（6）將系統信息結構化，構建實時實物保護入侵報警孿生系統，提升系統的運維能力。

（7）利用計算機視覺和機器學習等技術，對報警全景視頻進行智能分析和處理。通過目標檢測、行為識別等AI 算法，自動識別和分析視頻中的異常事件和行為，減少誤報和干擾。

（8）增加對氣象數據與傳統的入侵報警探測設備、視頻監控的疊加分析，增強報警復核機制，提高報警處理的效率。

3.巡更管理

巡更系統結合北斗衛星導航系統和5G無線網絡定位技術，實現巡更軌跡厘米級的定位精度。基于GIS地圖，展示巡更路線和巡更狀態，并可查看巡更人員第一視角視頻，巡更報警可提示。巡更系統融合5G、北斗、視頻、無人機等多種技術數據，實現更智能的巡更方案：

（1）根據視頻、無人機、機器人等巡更方式的特點，合理規劃巡更點、巡更路線。基于5G和北斗定位技術，制定高效的巡更路線和巡更調度方案；結合無人機的靈活性，優化巡更覆蓋范圍和頻次；利用5G融合通信技術，實現不同巡更方式之間的協同作業。

（2）構建統一的智能在線巡更系統架構，利用5G無線網絡實現數據的快速傳輸和處理；結合北斗定位技術，確保定位信息的精確性；利用融合通信技術完成不同設備和系統間的信息交互；通過收集和分析歷史數據，根據巡更任務的規律和變化趨勢，動態調整和優化巡更計劃。

（3）構建智能在線巡更管理業務，實現任務分發，數據收集、處理和存儲等過程的智能化。

五、 結束語

核安保一體化應用是提升核電廠核安保管理水平的重要手段。通過整合先進技術，實現多層次、全方位的安全管理，并將廠前區安防管理與實物保護系統相結合，形成在預警、探測、延遲、響應等各個環節技術能力的增強，從而有效應對新形勢下的安全挑戰。希望本論文能夠為核電廠安保一體化的實踐提供一些建議和參考。

作者單位：李軍 劉強 周舟 楊云斐 劉曉東

中核浙能能源有限公司

參考文獻

[1] 核安全導則HAD 501/02-2018 核設施實物保護

[2] GA 1800.6-2021電力系統治安反恐防范要求 第6部分：核能發電企業.