輻射監(jiān)測(cè)流程管理系統(tǒng)研究

呂明軍

摘要：為了提高輻射監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)度，本人將一些先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)和輻射監(jiān)測(cè)管理儀器有機(jī)結(jié)合在一起，向外界系統(tǒng)的介紹了輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作流程以及如何應(yīng)用。從輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理、構(gòu)件組成、核心技術(shù)以及特色應(yīng)用技術(shù)分別進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：輻射監(jiān)測(cè);流程管理;核應(yīng)急

引言：進(jìn)行輻射監(jiān)測(cè)的根本目的在于對(duì)周邊的地理環(huán)境以及輻射數(shù)值進(jìn)行合理控制，確保對(duì)周邊的生物以及居民不產(chǎn)生任何健康影響?；诖耍斜匾獜?qiáng)化對(duì)輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的管理，從人民的利益出發(fā)，不斷提高輻射監(jiān)測(cè)能力，保障人民的利益不受損失。

一、輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與開發(fā)現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)的輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都已經(jīng)無需引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)。在當(dāng)前技術(shù)飛速發(fā)展的形勢(shì)下，如何不斷完善輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的性能是許多學(xué)者非常關(guān)注的問題，現(xiàn)代輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一方面強(qiáng)調(diào)構(gòu)件對(duì)象的快速化和靈活化，另一方面注重智能化和自動(dòng)化。尤其是在移動(dòng)智能化終端大力發(fā)展的今天，我國(guó)正在研發(fā)具有輻射數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)功能的手機(jī)端應(yīng)用軟件，各個(gè)監(jiān)測(cè)站無需在進(jìn)行戶外樣本采集時(shí)再攜帶大型的分析儀器，只需要在手機(jī)端填寫樣本數(shù)據(jù)即可，在優(yōu)化監(jiān)測(cè)軟件的同時(shí)提高工作效率。

二、輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

（一）統(tǒng)一規(guī)劃原則

在建設(shè)輻射流程管理系統(tǒng)時(shí)不僅要獲得相關(guān)法律部門的允許，同時(shí)還要在符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范管理，嚴(yán)格秉承使用和建設(shè)為一體的原則，保障輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以在建設(shè)完成后盡快投入使用。將規(guī)劃不統(tǒng)一帶來的一系列問題如數(shù)據(jù)匹配度低、系統(tǒng)接口不一致等問題發(fā)生的概率降到最低。此外，還要綜合考慮系統(tǒng)規(guī)劃的正確性以及可能會(huì)給輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)帶來的不利影響，根據(jù)事先確立好的規(guī)劃原則進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)組織架構(gòu)扁平化。同時(shí)，還要建立一套完善的評(píng)價(jià)和管理機(jī)制，對(duì)參與系統(tǒng)建設(shè)的工程人員進(jìn)行考核，確保輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以高效、正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（二）冗余原則

輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅承擔(dān)對(duì)輻射數(shù)值的監(jiān)測(cè)工作，還需要在發(fā)生特殊緊急情況的時(shí)候進(jìn)行快速應(yīng)急反應(yīng)。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重的輻射泄漏事故時(shí)，往往會(huì)因?yàn)楸姸嗖块T的聯(lián)動(dòng)不利產(chǎn)生諸多問題，而且在進(jìn)入緊急狀態(tài)后由于需要對(duì)泄露數(shù)值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，無疑會(huì)增加系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)訪問量，如果系統(tǒng)冗余量不足，會(huì)造成一系列嚴(yán)重后果?；诖?，在設(shè)計(jì)輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的前期就要考慮到承載量的問題，額外添加一定的冗余量，確保發(fā)生緊急情況后系統(tǒng)也可以正常使用。

三、有關(guān)輻射監(jiān)測(cè)流程管理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）系統(tǒng)組織架構(gòu)

輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用多級(jí)架構(gòu)形式，同時(shí)還配備由網(wǎng)絡(luò)全天候自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)中心管理系統(tǒng)、MCU以及前端數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，這幾個(gè)不同組件的功能也各不相同，如網(wǎng)絡(luò)全天候自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要用于輻射固定監(jiān)測(cè)站的輻射數(shù)值監(jiān)測(cè)以及移動(dòng)監(jiān)測(cè)站，而MCU主要負(fù)責(zé)對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和控制。

以一臺(tái)完備的輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為例，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣中的γ輻射、大氣顆粒、地表水以及土壤、動(dòng)植物外部中的放射性物質(zhì)進(jìn)行精確監(jiān)測(cè)，同時(shí)還以對(duì)一些超出額定輻射值的物體進(jìn)行快速數(shù)據(jù)反饋和監(jiān)控。

（二）不同監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的功能

輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)擁有不同類型的監(jiān)測(cè)單元和站點(diǎn)，而且這些站點(diǎn)可以對(duì)地面以及空氣中的輻射值含量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和反饋，同時(shí)還擁有數(shù)據(jù)儲(chǔ)存及傳輸功能。只要管理人員訪問特制的監(jiān)測(cè)終端便可以獲得這些數(shù)據(jù)，但是是否進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部還需要獲得管理員的授權(quán)和許可。

例如現(xiàn)在較為常見的移動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)主要由以下組件構(gòu)成：①移動(dòng)數(shù)據(jù)終端系統(tǒng);②CDMA網(wǎng)絡(luò);③互聯(lián)網(wǎng)信息管理終端服務(wù)器;④GPS定位系統(tǒng);⑤RS-422 通訊系統(tǒng)。每個(gè)移動(dòng)輻射監(jiān)測(cè)站都配置了最為先進(jìn)的GPS定位裝置，在對(duì)輻射數(shù)值進(jìn)行反饋時(shí)主要借助移動(dòng)站點(diǎn)通訊協(xié)議，也就是第五個(gè)組件進(jìn)行數(shù)據(jù)反饋。移動(dòng)監(jiān)測(cè)站徹底改變了人工使用傳統(tǒng)的蓋格計(jì)數(shù)器測(cè)量輻射數(shù)值的現(xiàn)象，一方面降低了因小概率事件對(duì)人體健康造成不利影響的情況，另一方面還可以實(shí)現(xiàn)全天候監(jiān)測(cè)，在保障輻射數(shù)值精確度的情況下提高了工作效率。

（三）系統(tǒng)具體操作流程

控制輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件組成如下：①終端操作系統(tǒng);②中間件;③用戶界面;④緊急情況處理軟件，該系統(tǒng)雖然也采用了分層結(jié)構(gòu)，但是不同于整體輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的架構(gòu)。

以該控制系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)為例，基礎(chǔ)層為建立在C語言系統(tǒng)之上的Linux操作系統(tǒng)，運(yùn)行速度可達(dá)到每秒10萬次以上，管理人員通過操作該系統(tǒng)，可以對(duì)不同物質(zhì)輻射反饋數(shù)值的進(jìn)行集中處理，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)堆棧以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)通訊數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸;該系統(tǒng)的中間層由函數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)和虛擬機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)對(duì)輻射物體樣本的標(biāo)識(shí)制作。一般情況下的樣本都具有兩種截然不同的標(biāo)識(shí)模式，其中第一種模式就是利用信息技術(shù)制作相應(yīng)的二維碼，管理人員只要掃一掃二維碼便可查詢?cè)摌颖镜木唧w信息;另外一種標(biāo)識(shí)模式就是由輻射監(jiān)測(cè)站的工作人員借助隨身攜帶的小型條碼打印機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行表示制作。鑒于這兩種標(biāo)識(shí)制作方式各有利弊，所以要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行制作。就第一種標(biāo)識(shí)制作方式而言，可以有效彌補(bǔ)標(biāo)識(shí)數(shù)量不足的缺陷，同時(shí)二維碼標(biāo)識(shí)也可以確保樣本的安全性;就第二種標(biāo)識(shí)制作方式來說，可以提高樣本的辨識(shí)度。

（四）不同模塊的作用及功能

通常來說，輻射監(jiān)測(cè)流程系統(tǒng)擁有很多模塊：①大綱數(shù)據(jù)維護(hù)模塊;②基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊;③樣品數(shù)據(jù)模塊;④實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制模塊;⑤統(tǒng)計(jì)模塊;⑥數(shù)據(jù)傳輸模塊;⑦系統(tǒng)設(shè)置模塊構(gòu)成，每個(gè)模塊都具有不同的功能和作用，所以在操作系統(tǒng)時(shí)一定要嚴(yán)格按照每個(gè)模組的操作流程進(jìn)行操作，充分利用每個(gè)模塊的功能。

例如在使用大綱數(shù)據(jù)維護(hù)模塊時(shí)，由于該模塊是輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的底層基礎(chǔ)模塊，借助該模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象表體的輻射數(shù)值進(jìn)行及時(shí)分析和頻度反饋，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)站、樣本、管理員之間有效關(guān)聯(lián)。通常情況下，只有該模組啟動(dòng)后才可以對(duì)其他模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)調(diào)用。同時(shí)，如需對(duì)輻射物體的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，只需要進(jìn)入樣品數(shù)據(jù)查詢模塊即可，該模塊具有快速反應(yīng)樣品的輻射數(shù)值以及分析報(bào)告，而且具有往期歷史樣本數(shù)據(jù)查詢功能，監(jiān)測(cè)站工作人員只需要在電腦上輸入需要查詢的監(jiān)測(cè)對(duì)象、監(jiān)測(cè)點(diǎn)名稱、以及采樣日期便可實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢。除此之外，如果工作人員要對(duì)監(jiān)測(cè)站實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備資源進(jìn)行管理維護(hù)時(shí)，就需要調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量模塊，在該模塊下，不僅包含實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所有的儀器資料、輻射實(shí)驗(yàn)物質(zhì)，還擁有對(duì)物資的臺(tái)賬管理以及庫(kù)存顯示等功能，進(jìn)而提高輻射監(jiān)測(cè)站的工作管理水平。由于輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特殊性，需要監(jiān)測(cè)站管理人員分月度、季度、年度對(duì)不同物質(zhì)的輻射監(jiān)測(cè)報(bào)告進(jìn)行上報(bào)，上報(bào)內(nèi)容包好空氣中的氣溶膠總放、 氣 溶 膠 γ 核 素 、 空 氣 中 氚 和 碳 - 14 、 飲 用 水 總 放 、 土 壤 放 射 性 核 素 、 生 物 樣 品 放 射 性 核素、 海洋生物樣品放射性等等。如果采用人工數(shù)據(jù)報(bào)告不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且還會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。基于此，監(jiān)測(cè)站管理員可以調(diào)用統(tǒng)計(jì)模塊自動(dòng)生成輻射數(shù)值監(jiān)測(cè)報(bào)告。而最后一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸模塊也是最常用的模塊，在該模塊下，不僅可以及時(shí)查詢和下載相關(guān)的輻射監(jiān)測(cè)法律文件，同時(shí)還可以各類文件進(jìn)行共享，如果管理人員和項(xiàng)目檢測(cè)人員需要紙質(zhì)化數(shù)據(jù)報(bào)告，還可以將該模塊下的數(shù)據(jù)下載并打印出來。

總結(jié)：

輻射監(jiān)測(cè)流程管理工作不僅具有很強(qiáng)的特殊性，同時(shí)也具有一定的系統(tǒng)性。傳統(tǒng)的輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)工作由于受到各類技術(shù)條件的限制具有很大的難度，又加上一些錯(cuò)誤的工作模式導(dǎo)致數(shù)據(jù)記錄不準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)計(jì)算失誤等現(xiàn)象，進(jìn)而嚴(yán)重制約了輻射監(jiān)測(cè)管理工作的效率和質(zhì)量。為了改變這類情況，故采用了流程管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)憑借計(jì)算強(qiáng)度大、反饋速度快以及數(shù)據(jù)的快速處理等優(yōu)勢(shì)受到各大監(jiān)測(cè)站的喜愛。不僅提高了管理效率，同時(shí)也為監(jiān)測(cè)站節(jié)約了人力資源成本。在流程管理系統(tǒng)的干預(yù)下，以往人工檢測(cè)中具有的信息傳輸時(shí)間長(zhǎng)以及反饋率低下等問題得到了有效解決。由此可見，輻射監(jiān)測(cè)流程管理系統(tǒng)不僅可以大幅提高監(jiān)測(cè)站的輻射監(jiān)測(cè)管理水平，同時(shí)還可以解決日常輻射監(jiān)測(cè)中人工不能解決的問題，為創(chuàng)造一個(gè)良好的檢測(cè)管理環(huán)境奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，讓輻射堅(jiān)實(shí)管理工作由原先的人工粗放式管理向信息化和智能化邁進(jìn)，從而提高現(xiàn)代輻射監(jiān)測(cè)工作的信息服務(wù)質(zhì)量和應(yīng)用效能。

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