城市放射性廢物庫綜合監(jiān)管方案設(shè)計

侯躍新，楊斌，肖丹，李巖，李鋼

（1.黑龍江省科學(xué)院技術(shù)物理研究所，哈爾濱150010；2.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院，哈爾濱150020）

城市放射性廢物庫綜合監(jiān)管方案設(shè)計

侯躍新1,2，楊斌1，肖丹1,2，李巖1，李鋼1

（1.黑龍江省科學(xué)院技術(shù)物理研究所，哈爾濱150010；2.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院，哈爾濱150020）

對城市放射性廢物庫綜合監(jiān)控的需求進(jìn)行分析，設(shè)計出一種利用核電子學(xué)及輻射探測技術(shù)進(jìn)行廢物庫內(nèi)及周邊區(qū)域輻射環(huán)境的監(jiān)測，同時提出對廢物庫的安防系統(tǒng)，如：視頻監(jiān)控、紅外報警和電子巡更等技術(shù)進(jìn)行整合及優(yōu)化的綜合性方案，實現(xiàn)對廢物庫監(jiān)管系統(tǒng)的集約化管理。

城市放射性廢物庫；輻射環(huán)境監(jiān)測；安防系統(tǒng)

隨著核技術(shù)的不斷應(yīng)用推廣，大量的放射源及放射性物質(zhì)應(yīng)用在工業(yè)、采礦業(yè)、勘探、科教文衛(wèi)以及國防建設(shè)等領(lǐng)域，但放射性廢棄物的產(chǎn)生量也日益增多。如果不對這些放射性廢棄物妥善處理，必定會給公眾健康及社會安全帶來一定的危害。為配合核技術(shù)應(yīng)用工作的開展，國家在各省、自治區(qū)、直轄市建設(shè)城市放射性廢物庫［1］。城市放射性廢物庫是收集并貯存來自各地的放射性廢棄物的社會公益性環(huán)保設(shè)施。放射性廢物庫主要收儲來自各行業(yè)領(lǐng)域的低水平放射性固體廢物和不再使用的或廢棄的密封放射源［2-3］。對公眾而言，放射性廢物一直是一個敏感問題，安全處理處置放射性廢物是影響核事業(yè)繼續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。放射性廢物的安全監(jiān)管問題已成為人們高度關(guān)注的熱點(diǎn)。城市放射性廢物庫發(fā)生安全事故的風(fēng)險及影響遠(yuǎn)比一般放射源應(yīng)用場所要高得多。因此，在我國開展城市放射性廢物庫安全監(jiān)管建設(shè)具有重要的意義，它可以提高對核安全事故的應(yīng)急響應(yīng)和處理能力，同時也是保障城市放射性廢物庫安全運(yùn)行的一項基礎(chǔ)性工作。

本文針對城市放射性廢物庫安全監(jiān)管的需求進(jìn)行系統(tǒng)分析，提出充分利用了當(dāng)今先進(jìn)的輻射探測技術(shù)、電子標(biāo)簽技術(shù)、圖像識別技術(shù)、電子巡更技術(shù)、計算機(jī)軟硬件技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的解決方案，實現(xiàn)對城市放射性廢物庫各區(qū)域內(nèi)的輻射劑量監(jiān)測，控制人員進(jìn)出與放射源進(jìn)出的門禁管理和安全防盜系統(tǒng)，進(jìn)而實現(xiàn)城市放射性廢物庫安全監(jiān)管系統(tǒng)與省級放射源安全管理平臺的整合。

1 方案設(shè)計

本文設(shè)計的城市放射性廢物庫綜合監(jiān)管方案由三個組成部分構(gòu)成：輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、安保系統(tǒng)和控制室綜合平臺。其中：控制室綜合平臺是廢物庫在線監(jiān)測系統(tǒng)的控制終端，通過安裝在控制室的控制臺和管理軟件對輻射環(huán)境監(jiān)測儀表和安防終端進(jìn)行操作控制；輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)由室內(nèi)監(jiān)測終端、庫區(qū)外圍的劑量監(jiān)測終端、放射源出入庫監(jiān)測終端構(gòu)成；安保系統(tǒng)由視頻監(jiān)控、紅外入侵檢測、電子圍欄及安全巡檢等監(jiān)測模塊構(gòu)成，它們之間緊密結(jié)合，可實現(xiàn)聯(lián)動報警，從而構(gòu)成三位一體的立體化、智能化監(jiān)測管理系統(tǒng)，可有效防范非法人員的入侵行為，對提高庫區(qū)安全水平起到重要作用。

1.1 區(qū)域輻射環(huán)境監(jiān)測部分設(shè)計

區(qū)域輻射環(huán)境監(jiān)測部分由輻射劑量監(jiān)測終端儀表和系統(tǒng)管理軟件構(gòu)成。其中，輻射劑量監(jiān)測終端儀表分為室內(nèi)監(jiān)測終端和周邊環(huán)境輻射劑量監(jiān)測終端，室內(nèi)監(jiān)測終端主要監(jiān)控廢物庫內(nèi)部輻射劑量場的變化情況，周邊環(huán)境輻射劑量監(jiān)測終端監(jiān)控庫區(qū)周邊環(huán)境中環(huán)境射線的變化情況；管理軟件負(fù)責(zé)監(jiān)測終端儀表的接入、數(shù)據(jù)接收、分析、處理、展示及危險狀況預(yù)警等。

1.2 放射性廢物通道監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

通道式輻射檢測系統(tǒng)的主要功能是辨別出監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的環(huán)境本地輻射劑量和人工放射源性廢物的輻射劑量。傳統(tǒng)方式是利用能譜分析的定量分析方法識別人工放射性核素，但其缺點(diǎn)是測量時間較長且裝置相對復(fù)雜，不適合放射性廢物通道監(jiān)測。而在現(xiàn)實環(huán)境中，運(yùn)輸放射性廢物的車輛屏蔽性防護(hù)性相對較好，車輛等被檢物體對天然本底也有較大的屏蔽作用。因此，方案采用大容量塑料閃爍體作為探測器的組成部分。

1.3 安全保衛(wèi)系統(tǒng)整合及優(yōu)化設(shè)計

安防系統(tǒng)由視頻監(jiān)控系統(tǒng)、紅外入侵檢測、電子圍欄、安全巡檢、移動終端、門禁系統(tǒng)構(gòu)成，它們協(xié)作聯(lián)動為庫區(qū)的安全搭建了一道安全屏障。

a.紅外入侵檢測。在廢物庫的通風(fēng)口、主要門窗入口、外墻體等能夠進(jìn)入庫區(qū)的位置安裝紅外入侵檢測及報警裝置。前端采用總線制紅外入侵檢測，總線制紅外入侵檢測采用多光束紅外對射裝置，具有誤報率低、安全穩(wěn)定的特點(diǎn)，可實現(xiàn)對門窗、出口、通風(fēng)口等重要地點(diǎn)的安全預(yù)警防范。

b.電子圍欄。電子圍欄對意圖非法入侵城市放射性廢物庫的人員具有震懾作用，當(dāng)有人試圖沖破安裝在圍墻上的電子圍欄時，會被圍欄的脈沖電壓擊退，或者遇到有人沖破、強(qiáng)行入侵時，探測器會準(zhǔn)確探測到入侵的位置并發(fā)出報警信號?？刂剖业陌脖Ｈ藛T通過聯(lián)動的視頻監(jiān)控系統(tǒng)可快速定位翻越的位置。

c.安全巡檢。安全巡檢裝置采用安卓智能手機(jī)作為載體，通過內(nèi)嵌的巡檢監(jiān)控軟件對巡檢人員的工作進(jìn)行督促和監(jiān)控；巡檢點(diǎn)采用無源的NFC標(biāo)簽作為巡檢信號發(fā)射器；巡檢設(shè)備通過GPS定位技術(shù)記錄巡檢的軌跡；當(dāng)發(fā)生異常時可向服務(wù)器發(fā)送報警信息，以便處理緊急事件。

2 結(jié)論

保證全國各省放射性廢物和廢放射源的安全收貯，消除城市放射性廢物庫的安全隱患，提高放射性環(huán)境安全監(jiān)管能力，協(xié)調(diào)城市放射性廢物庫與周邊環(huán)境共存共建的關(guān)系，對黑龍江省的放射性廢物庫進(jìn)行安防系統(tǒng)設(shè)計是十分必要和迫切的。本文設(shè)計的方案將使城市放射源廢物庫安全有效運(yùn)行，對降低放射性廢物對公眾健康安全的危害，保障放射性廢棄物的妥善處理具有重要的意義，同時也可促進(jìn)核技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展。

［1］劉四龍，頡文魁，郭雨朝.城市放射性廢物庫運(yùn)行安全管理淺議［J］.青海環(huán)境，2012，（04）：197-201.

［2］趙慶會，史蕾，王輝.淺談城市放射性廢物庫的安全管理［J］.中國輻射衛(wèi)生，2015，24（1）：73-75.

［3］鄭惠娣，肖軍，徐春燕，等.淺談?wù)憬〕鞘形U運(yùn)行管理經(jīng)驗［J］.資源節(jié)約與環(huán)保，2014，（09）：154-156.

Design of Comprehensive Supervision Scheme for Urban Radioactive Waste Repository

HOUYue-xin1,2,YANGBin1,XIAODan1,2,LI Yan1,LI Gang1
(1.Technical Physics Institute ofHeilongjiangAcademyofSciences,Harbin 150010,China;
2.Institute ofAdvanced TechnologyHeilongjiangAcademyofSciences,Harbin 150020,China)

Analyzing the demand for the comprehensive monitoring of the urban radioactive waste repository,design a plan that monitor the radiation environment in the waste repository and the surrounding area by using nuclear electronics and radiation detection technology,at the same time,integratingand optimizingthe securitysystemrepositorysuch as:videomonitoring,infrared alarmand electronic patrolling technology. realizingthe intensive management ofthe waste repositorymonitor system.

Urban radioactive waste repository;Radiation environmental monitoring;Securitysystem

TP277

A

1674-8646（2015）11-0018-02

2015-09-17