核事故应急辐射环境实时移动监测系统研究

■郑磊

（濮阳市华龙区环境保护局 河南濮阳457001）

核事故应急辐射环境实时移动监测系统研究

■郑磊

（濮阳市华龙区环境保护局 河南濮阳457001）

核能是一种可再生能源，其生产的核电在解决我国沿海地区能源供应紧张问题过程中发挥了其他能源目前所无可替代的作用，对我国国民经济发展具有重要的战略性指导意义。随着核技术发展的日益成熟，其带来的安全问题也受到了社会各界越来越高度的关注与重视，尤其是核辐射问题。为避免核事故发生，降低核辐射，建立核事故应急辐射环境实时移动监测系统势在必行。文章从核事故应急辐射环境实时移动监测的必要性和系统的实现两方面来进行论述。

核事故应急辐射环境实时移动监测系统

0　前言

广为人知的日本福岛核泄露事件，不仅造成了巨大的经济损失，导致大量放射性物质被释放出来，而且严重影响了社会群众对核能的看法。核能作为现代社会发展所需的一种重要能源，如果不能对其加以合理的利用，不能对核事故进行妥善有效的处理，对核事故应急中的核辐射进行实时移动监测，就会导致社会群众对核能产生抗拒心理，从而影响核能今后的进一步应用。对核事故应急辐射环境进行实时监测，目的是为了保护人类免受核辐射带来的各种伤害。

1　核事故应急辐射环境实时移动监测的必要性

核事故的发生通常会伴有大量放射性物质的释放，具有突发性特点。核能及其产生的核电本身是洁净的、安全的，发生重大事故的概率也是很低的，但一旦发生核事故，势必会给国家、社会和人民带来巨大的经济损失和安全威胁，甚至是引发社会动荡。因此，必须要全面做好核事故应急辐射准备工作。根据对历史上曾发生过的美国三里岛核电站、前苏联切尔诺贝利核电站以及日本的福岛核电站这几次重大核事故经验总结，如果在核事故中有大量放射性物质泄漏，必将会给工作人员、周围群众和周围环境造成严重损害，其在社会上产生的影响和造成的经济损失也必将是极其巨大的。要想有效避免核事故发生，防止大量放射性物质泄漏，世界上所有发展核能的国家都应积极设立相关的应急组织，建立完善的核辐射环境实时移动监测系统，以确保能够及时准确的向应急组织决策者提供有价值的环境辐射污染情况。

核事故应急辐射环境实时移动监测系统的建立与实现是核事故应急组织和安全发展与使用核能的一个关键环节。它可以切实推动核科学技术实现长足发展目标，可以促进核能健康可持续发展，对避免核事故发生，降低核辐射影响，减小经济损失等都具有非常重要的作用[1]。

2　核事故应急辐射环境实时移动监测系统的实现

2.1系统整体结构设计

核事故应急辐射环境实时移动监测系统的总体结构设计包含四部分，即现场数据采集、无线数据传输、监测中心数据处理和移动监测终端。

现场数据采集由安装在专用应急监测车上的移动监测终端来完成。移动监测终端能够采集各种辐射数据、定位信息和气象信息，并能够将采集的各类数据进行打包通过无线传输数据传送给监测中心，然后由监测中心对数据进行分析、处理、存储和共享[2]。

2.2数据采集与处理的设计

本系统利用GPS技术作为数据的采集与处理模块，它可以提供标准的数据输出格式，具有丰富的输出资讯，如卫星定位、偏差资讯、地理位置、全球卫星定位导航资讯、对地方向、对地速度、日期和时间等。当GPS接收机相应的串口打开时，其就会以1s的周期开始不停的发送所有定位信息。根据本系统设计的实际用途，只需要对卫星定位和全球卫星导航这两种卫星信号资讯进行采集与处理，并从中获得实时时间、经纬度、高度、相对速度、相对方向和定位状态数据信息。

2.3数据通信网络的设计

移动终端采集完各种数据之后，通过CDMA无线数据传输网络将这些数据传送到监测中心。CDMA模块提供串行接口和透明数据传输方式，其无线数据网络通过与联通专线结合形成一个覆盖面广、成本少、安全稳定的数据通信网络，即应急监测车上的移动监测终端利用CDMA无线数据通信模块向监测中心传送各种监测数据，从而建立起应急监测车和监测中心的一个专用数据通信通道。采用这种数据通信网络可以确保在系统设计时将主要精力放在系统的整体结构和软件的设计上，从而为系统提供一个安全稳定的数据通信网络[3]。

2.4移动监测终端的设计

移动监测终端是安装在每一辆应急监测车上的一个重要装置，其主要负责对监测现场的气象信息、定位信息、γ辐射等数据进行实时准确的获取，并对这些数据进行分析、打包和处理，然后通过无线数据传输通道发送给监测中心进行数据的进一步处理。与此同时，将这些数据录入到本地数据库，以便以后查询和打印所用。为实现系统对各个仪表数据的实时准确获取，该系统采用多线程编程技术，让气象仪表、γ辐射仪、GPS接收机等的数据采集在不同的线程中完成，从而大大提高系统的运行效率[3]。

2.5监测中心数据处理模块的设计

监测中心软件的设计需要具备网络通信、数据库设计与应用，核辐射环境数据处理等功能。与连续γ辐射监测系统数据库设计不同，核事故应急辐射环境实时移动监测系统的实现对数据库的设计具有严格的要求。从系统日后的可扩展性、控件的丰富性等方面考虑，文章采用当前应用较为广泛的可视化编程软件和高级编程语言来开发与设计该系统及其数据库。

3　总结

对于核事故应急辐射环境实时移动监测系统的设计与实现，文章主要从系统的整体结构设计、数据采集与处理的设计、数据通信网络的设计、移动监测终端的设计和监测中心数据处理模块的设计几方面来予以说明。对于该系统的设计，虽然目前能够较好的满足核事故应急辐射环境实时监测需要，但随着计算机技术、通信技术等发展的不断进步，其还需要进行不断的更新与完善。只有这样才能够适应核事故应急辐射环境监测的需要。

[1]马雄楠.网络化环境辐射监测系统的研究 [D].成都理工大学,2009.

[2]朱晓翔,陆继根.核应急辐射环境监测的准备和响应 [J].环境监控与预警,2011,05:1-3+8.

[3]魏雄,周书民.基于GPS/CDMA的核事故应急监测系统的设计 [J].核电子学与探测技术,2011,12:1333-1336.

[4]张瑜,杨维耿.对后福岛时代我国辐射环境监测的建议 [J].核安全,2013,S1:131-133.

X8[文献码]B

1000-405X（2016）-2-307-1

郑磊（1979～），男，学士，工程师，研究方向为环境工程、辐射、环境监测。