李　鋼，肖　丹，楊　斌，李　巖，侯躍新

放射源及放射性廢物庫在線監(jiān)控技術現(xiàn)狀及進展

李鋼，肖丹，楊斌，李巖，侯躍新

（黑龍江省科學院技術物理研究所，哈爾濱 150010）

通過對核與輻射安全監(jiān)管在技術手段上發(fā)展趨勢的整理分析，介紹了輻射劑量監(jiān)測技術、視頻紅外技術、智能巡檢現(xiàn)場執(zhí)法技術和電子圍欄等技術。充分利用放射源及放射性廢物庫在線監(jiān)控技術，可大力推進、全面實現(xiàn)核與輻射安全監(jiān)管體系及監(jiān)管能力的現(xiàn)代化，確保核能與核技術的健康發(fā)展。

放射源；劑量；在線；現(xiàn)狀

隨著我國經濟的快速發(fā)展，核電技術逐漸興起，工業(yè)企業(yè)中的放射源及射線裝置的數(shù)量也越來越多。2009年，環(huán)?？偩值钠詹榻Y果顯示，全國生產、銷售、使用放射源的單位有12 073家，放射源超14萬枚，其中7萬多枚在用，幾乎遍布全國所有省區(qū)。我們知道，放射源屬于特殊產品，在按照正常的操作流程和相關法規(guī)執(zhí)行的情況下，不會對人體產生危害，但由于其危害的不可見性和不可預知性，導致放射性事故時有發(fā)生。根據衛(wèi)生部放射衛(wèi)生專家組的統(tǒng)計，從1988——1998年的11年間，全國發(fā)生了各種放射性事故332起，平均每年有30起，近千人受照射。最近幾年，國內放射性事故雖有減少，但仍有發(fā)生，從1998年以來，平均每年都有數(shù)十起放射事故［1］。所有這些無疑增加了監(jiān)管部門的工作難度和放射性用戶對放射性物品安全使用的心理恐慌，相關部門和企業(yè)也由此開始研究制定各種去核化方案，但由于放射源和射線裝置在工業(yè)應用中的某些方面存在著不可替代性，去核化的設想逐漸被摒棄。因此，人們又將目光重新投放在如何有效地加強放射源的監(jiān)管和切實可行的安全防護上。

1　總體趨勢

目前我國放射性的監(jiān)控主要集中在核電、放射源、射線裝置和放射性廢物庫等領域。如圖1所示。劑量監(jiān)控技術作為傳統(tǒng)監(jiān)測手段應用在各種放射性場所。隨著科技的發(fā)展，GPS、GPRS和計算機等技術逐漸成為劑量監(jiān)控的輔助技術，得到廣泛應用［2］。視頻監(jiān)控、紅外監(jiān)控和電子圍欄等技術在重點放射源、廢物庫和核電領域也已廣泛應用。隨著手機及各種通信技術的普及，智能巡檢和現(xiàn)場執(zhí)法技術正在不斷醞釀中，并有可能成為放射性監(jiān)控的主流手段。

圖1　放射性領域的監(jiān)控手段Fig.1 Method of monitoring the field of radioactivity

2　輻射劑量監(jiān)控技術

從2009年開始，全國各地陸續(xù)開展放射源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設。通過放射源在線監(jiān)控系統(tǒng)的建設，不僅提高了監(jiān)管部門對放射源的掌控，降低了放射性事故發(fā)生的概率，也為放射源的自動化、智能化和系統(tǒng)化管理提供了可靠的技術支持和保障。

為了實時監(jiān)測放射源、庫區(qū)內部及周邊環(huán)境的射線劑量，目前市場多數(shù)采用一種集微電腦處理和無線通信技術于一體的智能化放射源劑量監(jiān)測儀表，它廣泛應用于工業(yè)、醫(yī)療、環(huán)保等放射性同位素應用領域，對定點放射源輻射劑量進行實時監(jiān)測，可與輻照、電子加速器等大劑量輻射設備的連鎖裝置相連，組成門禁系統(tǒng)。也可作為環(huán)境自動預警輻射劑量監(jiān)測網絡的終端機。

這種監(jiān)控系統(tǒng)一般具有遠程定位跟蹤、放射源丟失與泄露報警功能，報警方式除了傳統(tǒng)的聲光報警外，在無人值守的情況下，還有短信和來電提醒功能。儀表嵌入GPRS無線通信模塊和GPS模塊，可將監(jiān)測的劑量值和放射源的坐標方位以數(shù)據包的形式，實時發(fā)送到監(jiān)控中心［3］。

3　視頻監(jiān)控及紅外防盜技術

最近幾年，視頻技術迅速更新?lián)Q代，由最早的模擬視頻系統(tǒng)（VCR）向部分數(shù)字化視頻系統(tǒng)（DVR/NVR）發(fā)展，并且隨著光線寬帶等技術的發(fā)展，第三代完全數(shù)字化的視頻系統(tǒng)（即網絡攝像機和視頻服務器技術）已經逐步得到普及和應用。新一代視頻監(jiān)控技術是一種基于IP網絡的、綜合多種媒體信息（如視頻、音頻和數(shù)據等）的控制管理平臺。這種技術以光纖網絡為依托，以數(shù)據的壓縮、存儲和解碼為核心，以快速、智能和強大的圖像分析技術為特色，并將各種信息整合到一個使用平臺上。新一代視頻技術彌補了現(xiàn)有原始視頻監(jiān)控系統(tǒng)的不足，實現(xiàn)了無人值守監(jiān)控、圖像自動分析、智能比對存儲和異常狀態(tài)報警等功能，徹底將現(xiàn)場的安防人員從繁雜而枯燥的任務中解脫出來。

對于Ⅰ、Ⅱ類重點源、放射性廢物庫和核電等重要場所，視頻監(jiān)控是一種必要的監(jiān)控手段。通過視頻監(jiān)控技術，在監(jiān)控現(xiàn)場可以快速、有效、真實地對現(xiàn)場信息進行反饋及存儲，而且不易被發(fā)現(xiàn)、不干擾現(xiàn)場的其他系統(tǒng)運行。在監(jiān)控中心，通過數(shù)據的及時上傳，各種監(jiān)控資源匯接到此，現(xiàn)場的視頻、音頻、數(shù)據信息被編碼和存儲，管理部門可根據相關權限進行實時播放、遠程控制和歷史視頻查詢等操作，實現(xiàn)數(shù)據的互聯(lián)、互通和可控，為各級主管部門的決策、指揮調度和現(xiàn)場取證等，提供及時可靠的監(jiān)控信息。

紅外防盜也是廢物庫區(qū)和核電周圍必不可少的監(jiān)控手段，使用對射式紅外電子柵欄，每隔8m布置一對，完成全倉庫周界的實時入侵監(jiān)控，與視頻入侵報警互為補充。為防止小動物等干擾造成誤報警，目前比較可靠的方式是采用多光束探測技術。

4　智能化巡檢管理及現(xiàn)場執(zhí)法技術

巡檢系統(tǒng)分為在線巡更系統(tǒng)和離線巡更系統(tǒng)，根據放射性廢物庫的安全級別，一般采用在線巡更系統(tǒng)。在線巡更系統(tǒng)由控制器、讀卡器（巡檢點）、巡檢專用手機組成。該系統(tǒng)充分利用GPRS、GPS和GIS等技術進行巡檢點定位、巡更信息上傳和相關信息查詢管理等。在巡檢過程中，巡檢專用手機通過APP程序接收衛(wèi)星發(fā)來的定位數(shù)據，調取監(jiān)控中心數(shù)據信息并比對，經過后臺處理，根據巡檢內容智能規(guī)劃巡檢路線和巡檢方案，可根據需要實時上傳、記錄和保存現(xiàn)場獲取的圖像和語音信息等，輔助巡檢人員作出科學決策。

在無網絡信號或SIM卡欠費等情況下，巡檢軟件可執(zhí)行正常巡檢工作，巡檢數(shù)據暫存在巡檢手機上，到信號穩(wěn)定時自動上傳數(shù)據。當巡檢人員遇到緊急情況或生命危險時，可按一鍵報警，直接將當前所在位置的經緯度發(fā)送到服務器上，管理人員可立即知道報警人員的當前位置，及時做出處理，盡可能地避免事故的發(fā)生。當巡檢人員發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場隱患或故障時，可以通過拍照和錄像等方式采集巡檢現(xiàn)場情況，并上傳至監(jiān)控中心，也可以隨時查看主管部門的通知公告等信息，及時了解工作狀態(tài)。

巡檢平臺系統(tǒng)通常由巡檢專用機和監(jiān)控中心平臺組成。巡檢人員在巡檢時攜帶巡檢專用機，啟動APP應用程序，通過GPRS網絡定時自動向監(jiān)控中心平臺發(fā)送位置和狀態(tài)信息，可隨時將異常狀況上傳至中心平臺，并增加了一鍵報警功能，當巡檢人員遇到緊急情況或生命危險時，可按一鍵報警，立即把當前的位置發(fā)送到管理平臺，管理平臺能準確知道巡檢人員的位置坐標，及時做出處理，有效避免事故發(fā)生。

5　電子圍欄技術

電子圍欄技術就是利用高壓脈沖和探測技術實現(xiàn)對控制區(qū)域周邊進行安全布防的技術。電子圍欄系統(tǒng)主要由防區(qū)主機、防區(qū)探測器和電子圍欄等三部分組成。當有人非法翻越或破壞圍欄時，由于電子圍欄采用了低能量的脈沖高壓，一旦觸及，會因有觸電感而使非

法入侵者離開，同時由于脈沖高壓能量極低且作用時間極短，因而不會對非法闖入者的身體造成傷害。探測器會立刻探測到警情，并將警情傳送到管理平臺，管理平臺對報警信號進行接收和處理，發(fā)出聲光報警，提示中心值班人員通知巡邏中的保安人員立刻趕往現(xiàn)場處理。

6　結語

輻射劑量監(jiān)控、視頻監(jiān)控及紅外防盜和智能巡檢等技術的發(fā)展，彌補了放射性監(jiān)控領域由于人為因素造成的安全漏洞。隨著技術的不斷進步，這些技術將加快放射性監(jiān)控工作逐步向著精細化、智能化和人性化方向發(fā)展。充分利用各種先進技術手段，將推進、全面實現(xiàn)核與輻射安全監(jiān)管體系和監(jiān)管能力的現(xiàn)代化，確保核能與核技術的健康發(fā)展。

［1］ 國家環(huán)境保護總局.國家環(huán)境保護“十五”計劃［R］.北京：國家環(huán)境保護總局，2000.

［2］ 愈軍.建設和完善全國輻射環(huán)境監(jiān)測網絡初探［J］.輻射防護通訊，2000，（01）：3-7.

［3］ 何毅.一種無線通信分布式輻射測量系統(tǒng)的設計［J］.電子質量，2013，（01）：13-15.

The present situation and progress of online monitoring technology of radioactive sources and waste

LI gang，XIAODan，YANGBin，LI Yan，HOUYue-xin
（Technical Physics Institute ofHeilongjiangAcademyofSciences，Harbin 150010，China）

Through the analysis of the development trend of the technology in the nuclear and radiation safety supervision，this paper introduces the radiation dose monitoring technology，video infrared technology，intelligent inspection on-site enforcement technology and electronic fence technology etc.It will vigorously promote and fully realize the nuclear and radiation safety supervision system and supervision ability of modernization，to ensure the healthydevelopment ofnuclear energyand nuclear technology.

Radioactive source；Dose；online；Present situation

TP277

A

1674-8646（2015）04-0048-03

2014-12-30

李鋼（1982-），男，助理研究員，黑龍江哈爾濱人，碩士，從事核探測及核電子學研究。