放射源及放射性废物库在线监控技术现状及进展

李　钢，肖　丹，杨　斌，李　岩，侯跃新

放射源及放射性废物库在线监控技术现状及进展

李钢，肖丹，杨斌，李岩，侯跃新

（黑龙江省科学院技术物理研究所，哈尔滨 150010）

通过对核与辐射安全监管在技术手段上发展趋势的整理分析，介绍了辐射剂量监测技术、视频红外技术、智能巡检现场执法技术和电子围栏等技术。充分利用放射源及放射性废物库在线监控技术，可大力推进、全面实现核与辐射安全监管体系及监管能力的现代化，确保核能与核技术的健康发展。

放射源；剂量；在线；现状

随着我国经济的快速发展，核电技术逐渐兴起，工业企业中的放射源及射线装置的数量也越来越多。2009年，环保总局的普查结果显示，全国生产、销售、使用放射源的单位有12 073家，放射源超14万枚，其中7万多枚在用，几乎遍布全国所有省区。我们知道，放射源属于特殊产品，在按照正常的操作流程和相关法规执行的情况下，不会对人体产生危害，但由于其危害的不可见性和不可预知性，导致放射性事故时有发生。根据卫生部放射卫生专家组的统计，从1988——1998年的11年间，全国发生了各种放射性事故332起，平均每年有30起，近千人受照射。最近几年，国内放射性事故虽有减少，但仍有发生，从1998年以来，平均每年都有数十起放射事故［1］。所有这些无疑增加了监管部门的工作难度和放射性用户对放射性物品安全使用的心理恐慌，相关部门和企业也由此开始研究制定各种去核化方案，但由于放射源和射线装置在工业应用中的某些方面存在着不可替代性，去核化的设想逐渐被摒弃。因此，人们又将目光重新投放在如何有效地加强放射源的监管和切实可行的安全防护上。

1　总体趋势

目前我国放射性的监控主要集中在核电、放射源、射线装置和放射性废物库等领域。如图1所示。剂量监控技术作为传统监测手段应用在各种放射性场所。随着科技的发展，GPS、GPRS和计算机等技术逐渐成为剂量监控的辅助技术，得到广泛应用［2］。视频监控、红外监控和电子围栏等技术在重点放射源、废物库和核电领域也已广泛应用。随着手机及各种通信技术的普及，智能巡检和现场执法技术正在不断酝酿中，并有可能成为放射性监控的主流手段。

图1　放射性领域的监控手段Fig.1 Method of monitoring the field of radioactivity

2　辐射剂量监控技术

从2009年开始，全国各地陆续开展放射源在线监控系统建设。通过放射源在线监控系统的建设，不仅提高了监管部门对放射源的掌控，降低了放射性事故发生的概率，也为放射源的自动化、智能化和系统化管理提供了可靠的技术支持和保障。

为了实时监测放射源、库区内部及周边环境的射线剂量，目前市场多数采用一种集微电脑处理和无线通信技术于一体的智能化放射源剂量监测仪表，它广泛应用于工业、医疗、环保等放射性同位素应用领域，对定点放射源辐射剂量进行实时监测，可与辐照、电子加速器等大剂量辐射设备的连锁装置相连，组成门禁系统。也可作为环境自动预警辐射剂量监测网络的终端机。

这种监控系统一般具有远程定位跟踪、放射源丢失与泄露报警功能，报警方式除了传统的声光报警外，在无人值守的情况下，还有短信和来电提醒功能。仪表嵌入GPRS无线通信模块和GPS模块，可将监测的剂量值和放射源的坐标方位以数据包的形式，实时发送到监控中心［3］。

3　视频监控及红外防盗技术

最近几年，视频技术迅速更新换代，由最早的模拟视频系统（VCR）向部分数字化视频系统（DVR/NVR）发展，并且随着光线宽带等技术的发展，第三代完全数字化的视频系统（即网络摄像机和视频服务器技术）已经逐步得到普及和应用。新一代视频监控技术是一种基于IP网络的、综合多种媒体信息（如视频、音频和数据等）的控制管理平台。这种技术以光纤网络为依托，以数据的压缩、存储和解码为核心，以快速、智能和强大的图像分析技术为特色，并将各种信息整合到一个使用平台上。新一代视频技术弥补了现有原始视频监控系统的不足，实现了无人值守监控、图像自动分析、智能比对存储和异常状态报警等功能，彻底将现场的安防人员从繁杂而枯燥的任务中解脱出来。

对于Ⅰ、Ⅱ类重点源、放射性废物库和核电等重要场所，视频监控是一种必要的监控手段。通过视频监控技术，在监控现场可以快速、有效、真实地对现场信息进行反馈及存储，而且不易被发现、不干扰现场的其他系统运行。在监控中心，通过数据的及时上传，各种监控资源汇接到此，现场的视频、音频、数据信息被编码和存储，管理部门可根据相关权限进行实时播放、远程控制和历史视频查询等操作，实现数据的互联、互通和可控，为各级主管部门的决策、指挥调度和现场取证等，提供及时可靠的监控信息。

红外防盗也是废物库区和核电周围必不可少的监控手段，使用对射式红外电子栅栏，每隔8m布置一对，完成全仓库周界的实时入侵监控，与视频入侵报警互为补充。为防止小动物等干扰造成误报警，目前比较可靠的方式是采用多光束探测技术。

4　智能化巡检管理及现场执法技术

巡检系统分为在线巡更系统和离线巡更系统，根据放射性废物库的安全级别，一般采用在线巡更系统。在线巡更系统由控制器、读卡器（巡检点）、巡检专用手机组成。该系统充分利用GPRS、GPS和GIS等技术进行巡检点定位、巡更信息上传和相关信息查询管理等。在巡检过程中，巡检专用手机通过APP程序接收卫星发来的定位数据，调取监控中心数据信息并比对，经过后台处理，根据巡检内容智能规划巡检路线和巡检方案，可根据需要实时上传、记录和保存现场获取的图像和语音信息等，辅助巡检人员作出科学决策。

在无网络信号或SIM卡欠费等情况下，巡检软件可执行正常巡检工作，巡检数据暂存在巡检手机上，到信号稳定时自动上传数据。当巡检人员遇到紧急情况或生命危险时，可按一键报警，直接将当前所在位置的经纬度发送到服务器上，管理人员可立即知道报警人员的当前位置，及时做出处理，尽可能地避免事故的发生。当巡检人员发现现场隐患或故障时，可以通过拍照和录像等方式采集巡检现场情况，并上传至监控中心，也可以随时查看主管部门的通知公告等信息，及时了解工作状态。

巡检平台系统通常由巡检专用机和监控中心平台组成。巡检人员在巡检时携带巡检专用机，启动APP应用程序，通过GPRS网络定时自动向监控中心平台发送位置和状态信息，可随时将异常状况上传至中心平台，并增加了一键报警功能，当巡检人员遇到紧急情况或生命危险时，可按一键报警，立即把当前的位置发送到管理平台，管理平台能准确知道巡检人员的位置坐标，及时做出处理，有效避免事故发生。

5　电子围栏技术

电子围栏技术就是利用高压脉冲和探测技术实现对控制区域周边进行安全布防的技术。电子围栏系统主要由防区主机、防区探测器和电子围栏等三部分组成。当有人非法翻越或破坏围栏时，由于电子围栏采用了低能量的脉冲高压，一旦触及，会因有触电感而使非

法入侵者离开，同时由于脉冲高压能量极低且作用时间极短，因而不会对非法闯入者的身体造成伤害。探测器会立刻探测到警情，并将警情传送到管理平台，管理平台对报警信号进行接收和处理，发出声光报警，提示中心值班人员通知巡逻中的保安人员立刻赶往现场处理。

6　结语

辐射剂量监控、视频监控及红外防盗和智能巡检等技术的发展，弥补了放射性监控领域由于人为因素造成的安全漏洞。随着技术的不断进步，这些技术将加快放射性监控工作逐步向着精细化、智能化和人性化方向发展。充分利用各种先进技术手段，将推进、全面实现核与辐射安全监管体系和监管能力的现代化，确保核能与核技术的健康发展。

［1］ 国家环境保护总局.国家环境保护“十五”计划［R］.北京：国家环境保护总局，2000.

［2］ 愈军.建设和完善全国辐射环境监测网络初探［J］.辐射防护通讯，2000，（01）：3-7.

［3］ 何毅.一种无线通信分布式辐射测量系统的设计［J］.电子质量，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

李钢（1982-），男，助理研究员，黑龙江哈尔滨人，硕士，从事核探测及核电子学研究。