核事故应急测控与指挥调度系统设计

袁 宏 钟红梅 柳 芳

（四川省核工业地质调查院，四川 成都610061）

0 引言

核事故主要是指那些有可能对广大公众造成异常照射的超临界事故或（和）放射性物质严重泄露事故。一旦核辐射事故发生，救援人员应携带核应急监测终端，立即赶赴现场进行勘察，将现场采集并处理后的数据传输到监测指挥中心，使指挥中心及时了解情况做出快速反应，以应对紧急情况，将损失减到最小。但是，传统测量或监测需要人员对仪器实时看护，这样不可避免地会造成对人员的辐射，对身体健康有很大的危害。

1 技术方案

核事故后释放到环境中的放射性物质阻隔了事故处置与救援人员的正常进入，因此在对未知放射性强度的事故现场进行处置前，了解现场的真实情况十分必要。本文设计了移动式的核辐射环境实时监测设备，实现对事故现场的核辐射程度、环境状况的实时监测与现场视频的监控，指挥人员可在远程查看，全程指挥救援行动的开展。整个系统框架如图1所示。

1.1 远程测控终端设计

远程测控终端采用小型数控车形式，主要对现场的核辐射指标（γ辐射剂量率、总 α、总 β）、环境指标（温度、湿度、VOC、气压）和语音视频进行数据的采集，为整个系统提供数据支持。

①前端的各种探测器与传感器，可将环境中的相应信息量化为标准数值，包括有γ辐射探测器、α探测器、β探测器、温湿传感器、VOC传感器、气压传感器。

②处理控制模块，模块对各个探测器与传感器有控制功能，同时响应用户的各种指令，完成指令的执行，模块包括处理器、存储器、算法和协议、系统电源管理等部分，是整个设备的中枢。处理控制模块的功能是实现系统中各设备的调度使用和数据的处理。系统中采用的处理器为Atmel公司推出的MEGA16处理器，处理器负责对各探测器输出信号的采集、无线遥控履带车的控制、系统电源的管理等功能。

③设备正常工作需要的其它模块，主要包括通信模块和供电模块。通信模块包括履带车无线遥控通信、无线音视频采集通信与本地有线通信。无线遥控通信实现与现场外的调度指挥中心之间的数据无线交互，包括现场数据信息的传送、中心指令的接收。无线音视频采集通信部分采用1.2GHz微波实现将摄像头和拾音器采集到的音视频无线传送到控制中心PC机进行播放。本地有线通信主要为满足本地存储需要，直接存储各种重要信息到处理器内部EEPROM中。

1.2 指挥控制中心远程测控信息系统

指挥控制中心的远程测控信息系统采用B/S模式进行设计。系统在IIS上提供Web服务，空间数据采用百度地图API完成连接，现场采集信息与系统运行数据采用ADO.NET连接。用户在任何能接入系统的计算机中的浏览器中进行登录，即可使用系统提供的所有功能。

系统采用RIA（富互联网应用）技术在浏览器端提供高交互性的较流畅的图形丰富美观的应用。系统主要的功能包括核辐射指标展示、环境指标展示、在线视频、在线音频、救援队伍跟踪等。指标展示拟采用曲线图与数据表格图文结合方式，图形和数据采用后台静默方式自动更新。系统数据显示界面如图2所示（采用的模拟数据）。

2 结语

本文中硬件系统采用具有高稳定性的AVR处理器MEGA16，具有运行稳定，扩展功能强大等特点。音视频采集采用1.2GHz微波传输方式，具有图像清晰，传输距离远，不受第三方运营商限制等诸多特点。另外，履带车以无刷直流电机驱动，其供电电源独立，不影响测量部分电源系统。配套的远程测控信息系统采用静态实时刷新技术，实现了数据与视频的实时监测，可有效应用于核事故应急处置与救援行动中。

［1］蒋维华,张宪民.核事故应急辐射监测系统设计[J].计算机应用研究,2005(4):180-182.

［2］中国会议.第十五届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C].贵阳,2010.

［3］刘振景.辐射场数据采集及无线传输处理[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2009.

［4］汪伟,张宏建,周洪亮，等.核事故应急移动实时数据监测系统[J].核电子学与探测技术,2006,1(26):91-94.