无线通信在核电站辐射防护工作中的应用

臧义坤

【摘要】 本文介绍了可用于核电站辐射防护工作的无线通信的基本要求，对无线通信应用到核电站辐射防护系统中所具有的特点进行了分析，构建了基于无线通信的核电站辐射防护系统的框架结构。

【关键词】 核电站 辐射防护 无线通信

一、核电厂辐射防护

APl000作为具有代表性的三代核电技术之一，其在以往核电厂技术基础上采用了一些大量的技术改进，比如各子系统加入了数字化、智能化、IP网络化和无线移动化。在AP1000核电站已经在核电生产厂房部署了无线通信系统，随着核电站的安全生产发展需要，基于无线通信传输的辐射防护系统也必将是一个发展趋势，本文主要针对其辐射防护工作的无线移动化进行探讨。

二、辐射监测的发展趋势

随着对核安全要求的日益提高，将来国内外对辐射监测的技术要求具体体现在：

（1）失电后的长时间工作要求。如果出现了极限情况，可能导致探测仪器供电的丧失。所以今后设计的探测仪器必须考虑失电后一定时间内的持续工作能力。

（2）具备无线传输信号。如果部分重要的探测器具备无线传输信号的能力，就可以在极端情况下，迅速建立通信链路，实时有效地监控事故发展进程。

（3）经受事故环境恶劣条件。事故工况下的环境常伴有高温、高压、高湿、放射性等复杂因素，所以抗恶劣环境能力是探测器今后发展的重要方向。

传统的辐射监测要么是离线监测，要么是基于有线传输的设计。然而有线传输存在很多不可避免的缺点，主要体现在：

（1）网络维护困难，新增或者减少传感器都很麻烦，消耗大量人力物力资源；

（2）人难以接近的位置，如核电站的深层设备、旋转机械转动部分、危险区域及运动的设备，无法对传感器进行有线连接；

（3）大量传感器的安装往往受到电缆重量和费用的限制，大量布线增加了系统潜在危险和不可控性。

三、可用于核电站无线通信技术选择

核电站由于安全的考虑，核电站的建筑全部都非常坚固厚重。核电站是由多组功能建筑厂房组成，人员大多数时间又处于各个建筑物之中，周围还有很多电子设备，这都给无线通信的信号传输带来了一定的屏蔽和干扰作用，所以说，要实现对核电站人员辐射防护网络的无线部署，主要应考虑如下技术经济因素。

（1）实用经济性。最大程度的满足辐射防护部门的业务需求，为核电站辐射监管人员和技术人员提供有效的技术支持。要保证辐射防护系统运行的稳定，数据提供准确迅速，界面友好，操作方便，功能完善，系统维护性好。

（2）开放兼容性。无线通信网络需要采用开放式设计，要能支持标准的技术协议，能够兼容该标准的主流厂家生产的各类终端。

（3）可定位技术。在核电站中要实现对每个工作人员的定位，尤其是在辐射控制区域也要进行定位计时等技术辅助。在厂房内主要使用基于RF和功能区域的定位；在室外主要是GPS和RF定位相结合，GPS定位为主，有效记录辐射数据的位置信息。

四、系统构架

基于以上考虑，并结合AP1000核电站已经为无线电话系统建设了一套覆盖厂房内外的WLAN系统，在该WLAN较为丰富的可用带宽上可以做合理网络资源规划，通过划分VLAN、设立防火墙等，可以为辐射探测的数据传输专门规划一个网络VLAN及SSID，实现辐射探测的传输网络与无线电话的传输网络逻辑上各自独立，互补影响，进而提高了WLAN系统的使用效率。

辐射环境监测系统内的传输网络采用了两种方式，即厂区内采用WLAN与厂区外周围区域采用光纤专线+3G/LTE方式。在厂区内，辐射探测探头上可以加装专门支持WLAN的数据接口模块，就可以方便的接入使用现有厂区内的WLAN网络。厂区外，固定采集点采用租用光纤专线+3G/LTE 无线通信方式互为冗余的组合，是辐射环境辐射防护系统最近常用的组网方式；流动探测车可以采用3G/LTE的无线传输为主用，卫星通道为应急备用传输通道。

五、结论

本文把无线通信应用到核电站人员辐射防护工作中，它不但非常适合应用到核电站这种环境，而且也具有许多传统的监测系统所不具有的特点。对于核电站人员辐射防护工作来说是一个全新的理念，具有很好的实际应用价值。但在实际的应用中，由于无线局域网具有很强的应用相关性，所以在辐射防护应用中的关键技术需要根据实际情况进行具体重点的研究。