清华大学

2014

人类在利用核能过程中面临着核泄漏、核污染等各种挑战。一旦发生核与辐射事件或事故,现场的辐射环境监测环节至关重要。辐射应急监测要求监测快速、准确,尽量要求能够在现场进行放射性测量和分析,为核与辐射应急响应决策提供科学的数据信息。在面对这些核应急事件中,急需对发生核事故的周边辐射环境进行全面的监测,并能够根据实际情况对辐射监测力量进行快速调度,为正确后果评价和应急决策提供最有力的技术支持。 项目紧密围绕核与辐射应急监测调度的实际需求,设计体系化的核与辐射应急监测调度协同平台,具备统一监测调度、自动辐射监测、快速灵活部署等特点,能满足核事故应急响应中区域监控、远程监控和多点监控的需求;实现辐射监测信息的自动获取、存储、综合分析,为应急监测指挥人员提供强有力的工具,提高辐射监测调度准确性和效率,提高我国辐射应急监测自动化水平;实现在灾害情形下的辐射应急监测调度,在可能的电力中断、民用通信中断的灾害情形下,仍能保证核与辐射应急监测调度协同平台正常运转。围绕核与辐射应急监测调度的重大需求,核与辐射应急监测调度协同平台系统采用C/S模式,由核与辐射应急监测终端、现场移动监测调度所、应急监测指挥中心三方构成。通过部署个人核应急终端系统、核与辐射应急监测调度系统(前端、后端),实现整个核与辐射应急监测调度协同平台系统的有效运行。涵盖串口通信、短距离无线通信、GSM通讯、3G/WiFi、蓝牙等多种通信方式,实现了平台的三级联动、网络化、体系化运行方式。 核与辐射应急监测终端。核与辐射应急监测终端分PDA终端和剂量监测仪两部分,部署核与辐射应急监测终端系统,包括核与辐射应急监测终端软件、剂量监测仪剂量采集软件。核与辐射应急监测终端(包含剂量监测仪)为一个相对独立的单元,可完成小范围内的核与辐射监测任务。核与辐射应急监测终端还可以与核与辐射应急监测调度系统(前端、后端)进行交互。核与辐射应急监测终端软件包含“辐射监测”、“剂量仪”、“信息报送”、“拍照报送”等功能。剂量采集软件负责剂量监测仪运行参数的设置,剂量监测仪部分行为指令的发送。 现场移动监测调度所。现场移动监测调度所部署核与辐射应急监测调度系统(前端),包含“地图操作”、“实时监测”、“现场局部态势图”、“信息管理”、“监测历史”、“终端设备管理”等功能。可以指挥与调度现场核与辐射应急监测终端,具有现场快速处理信息的能力,为现场工作人员提供现场核应急监测服务。现场移动监测调度所可以为现场工作人员提供更强大、全面的核应急监测、分析计算服务,实现在核应急监测中“边监测、边分析、边调度”。 应急监测指挥中心。应急监测指挥中心由服务器及PC台式机组成,部署核与辐射应急监测调度系统(后端),包含“地图操作”、“实时监测”、“综合态势图”、“监测历史”、“设备管理”等功能。工作人员通过此系统为现场协调指挥端,提供相关支持。核与辐射应急监测调度系统显示当前监测区域的综合态势图,处理各个终端上报的信息,及时宏观调整处理策略以应对核与辐射情况的变化。 围绕核与辐射应急监测调度的重大需求,主要技术包括如下几个方面： 1、监测数据内插平滑推演技术。通过现场部署核与辐射应急监测终端,获取的监测数据是事故发生区域内的规划网格点上的观测值,根据这些观测点的监测数据采用内插平滑方法,求出最优逼近已知空间数据的函数关系,并根据函数关系推求出区域范围内其它任意未观测点或未观测区域的监测值。基于这一技术,在获取到部分监测数据的情况下,最终能够推演出事故发生区域的整体核与辐射数据态势图。 2、辐射态势评估自动化技术。辐射态势评估的自动化是通过监测数据自动化校验、监测数据归一化技术、自动绘制等剂量率线等具体技术实现的。监测数据自动化校验,包括异常数据剔除、数据置信度与权重因子计算等。监测数据归一化技术是对不同测量条件下得到的监测数据进行归一化处理。自动绘制等剂量率线能适应时间和空间分布不均匀的情形。 3、现场多点监测互馈式调度技术。现场监测过程中核与辐射应急监测调度协同平台与各终端之间、以及各终端之间采取互馈式交互调度模型,基于监测数据实时分析出现场终端的最优监测路径,及时调整终端的监测路径、方法,智能化调度现场终端进行应急监测。 4、平台系统互联互通技术。核与辐射应急监测调度协同平台采用多级架构的工作模式,通过多种通信手段互联互通技术,满足平台系统内部核与辐射应急监测终端、现场协调指挥端、应急监测指挥中心三级工作架构之间的通信要求,同时也满足核与辐射应急监测调度协同平台系统和其他参与核应急突发事件现场处理的部门之间的通信要求。