浅谈城市放射性废物库安防系统升级改造

王辉 袁久林 田坤

摘  要：通过对城市放射性废物库现有安防系统运行存在的问题进行分析，并对照《城市放射性废物库安全防范系统要求》（HAD802/01-2017）有关要求，探索废物库安防系统升级改造设计方案。通过建设视频监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统、动环监控系统等使废物库安防系统更加完善、智能、实用，并满足《城市放射性废物库安全防范系统要求》（HAD802/01-2017）有关要求。

关键词：放射性废物库  安防系统  升级  改造

中图分类号：TL933                           文献标识码：A                文章编号：1674-098X（2020）09（a）-0104-04

Abstract：Based on the analysis of the problems existing in the operation of the existing security system of the city radioactive waste repository， and in accordance with the relevant requirements of Requirements for safety prevention system of city radioactive waste repository（HAD802/01-2017）， this paper explores the upgrading and transformation design scheme of the security system of the waste repository， through the construction of video monitoring system， intrusion alarm system， access control system， ring monitoring system so as to make the security system of the waste repository more perfect， intelligent and practical， and meet the requirements of Requirements for safety prevention system of city radioactive waste repository（HAD802/01-2017）.

Key Words：Radioactive waste repository;Security system;Upgrade;Reform

山東省城市放射性废物库（以下简称废物库）是山东省唯一的放射性废物（废源）暂存场所。废物库自投入运行以来（截止到2020年3月），安全收储全省辖区内的废旧放射源6800余枚、放射性废物1000kg。为及时消除辐射安全隐患，确保全省辐射环境安全，促进核与辐射技术利用和经济社会的可持续发展，做出了应有的贡献。与此同时，为确保数千枚放射源的安全存储，加强废物库安全防范，确保废物库的安全运行也是废物库管理的重中之重[1]。

2017年2月，国家核安全局发布了核安全导则《城市放射性废物库安全防范系统要求》（HAD802/01-2017）[2]（以下简称导则），细致明确了废物库各项安防系统要求。对照导则要求，山东省城市放射性废物库安防系统还存在一定差距，城市放射性废物库安防系统升级改造很有必要[3]。

1  安防系统现状

1.1 现有安防系统运行存在的问题

废物库目前使用的安防系统设备故障多发，多项功能失效，具体内容包括：多个监控点位和录像存储设备故障，部分监控图像无法存储;动环监控系统部分传感器和传输线缆出现故障，系统无法使用;UPS设备配置不足，电池老化，无法支撑系统运行;监控、门禁、报警、声音复核设备配置不足，未进行相应整合，系统功能缺失等。

1.2 安防系统与导则要求差距分析

通过对照导则，目前废物库存在诸多问题，具体内容包括：库区大门未设置阻挡车辆强行冲撞的路障设置，未配置出入口管理系统;监控中心未安装可视对讲系统，无紧急报警装置;入侵探测与视频监测、出入口控制及照明系统无法实现有效联动;系统软件设计简单，无法有效处理各个子系统安防数据等。

2  设计方案

2.1 入侵报警系统升级

在库房各出入口安装三鉴报警探测器，该探测器是以红外为主、微波为辅、单片机智能处理的综合探测技术，可用于空间入侵探测，对无人值守的侧门、重要区域入口进行布防;库房内安装壁挂式和吸顶式红外报警探测器，在库区传达室、监控中心和库房卸源区安装紧急报警和声光报警装置，全方位设防;入侵报警系统连接到报警主机，报警主机通过安防系统传输网络将报警信息传送到监控中心的安防综合管理平台中，实现库区入侵报警。

采用报警按钮实现周界防控中的“点防”，即在重要的安防区域安装一键式报警按钮，当有突发情况时，安保人员或者其他报警人员可以通过报警按钮实现快速报警。

同时，设计结合视频监控、高音喇叭来实现综合报警防护。当有周界报警信号发生时，在监控中心的综合管理平台上会收到报警信号，同时联动报警点位的监控摄像头，进行确认，并且可以通过扩音喇叭来实现对即将发生的入侵行为进行喝止等。

安防系统平台记录相应报警信息，并提供短信告知功能，系统平台具备报警功能设定及报警解除等信息处理功能。同时，报警系统与门禁系统进行联动，正常解锁刷卡进入不报警。

2.2 视频监控系统改造升级建设

视频监控点位全部采用全高清摄像机，摄像机使用双绞线/光纤线缆与网络交换机连接，通过网络与监控中心的硬盘录像机连接进行图像存储，同时录像机通过网络为系统用户提供监控图像预览、录像查询等服务。

监控前端：前端摄像机根据不同的应用场景和监控需求，选择不同类型的摄像机，同时根据实际需要配置如防雷器、设备箱等配套设备。室内采用红外半球、红外枪机与室内球机，确保满足应用要求。

传输系统：视频监控系统的承载网络设计采用二层组网模式。网络分为核心层和接入层，核心层通过高速转发通信，提供可靠的骨干网络传输。接入层用于连接网络摄像机等前端设备。

存储系统：监控系统的存储设备负责对视频数据进行存储，系统配置后端NVR进行数据集中存储。设计在监控中心机房内部署NVR（网络硬盘录像机）。监控存储容量依据原有监控设备数量31个，加上新增点位3个，共计35点位计算。存储空间根据选择的分辨率进行计算，全高清1080p时，码流设置为4Mbps，每路每小时的录像文件约1.8G;35路监控存储60d合计需要=90720GB，即等于90.72TB。考虑到磁盘格式化损耗、做RAID、预留热备盘等因素，通常增加25%的冗余，即90.72*1.25=113.40TB。如配置4TB监控系统硬盘，需配置29块。

最终，通过“综合管理平台”将原有和新建的视频监控系统与其他子系统集成到综合管理平台进行高效协同。系统平台设计支持在二维电子地图上进行视频预览。

2.3 库区出入口管理和防闯入系统建设

针对目前废物库库区大门无出入口管理系统，车辆和人员进出靠人工记录，车辆非法冲撞情况下无任何防护措施等情况，规划安装车牌设备摄像机、人员通行道闸、访客登记机、路障机等设备进行防护、管理。

2.3.1 新建车牌识别系统

廢物库安保人员需要对进出库区的车辆进行登记、管理，监控外来车辆和废源收储车在库区的活动过程。系统采用视频检测方式对经过的车辆进行捕获，记录一张高清图像，除车辆图像信息外，还包括车辆的通行信息，如时间（精确到0.1s）、地点、车速、限速、方向、号牌号码、号牌颜色、车身颜色、车道号等内容。通过使用车牌识别专用摄像机和车牌识别管理系统将原来需要人工处理的工作进行智能化处理，通过与视频监控系统结合，可以实现对进出车辆的有效管理，保障废物库安全。

2.3.2 新建门禁、人脸识别闸机系统

门禁系统、进出口管理系统主要是为了控制人员的进出，禁止非工作人员在未经允许的情况下进入到工作区域。本次项目建设中，设计采用人证访客机、人脸识别人行通道摆闸、门禁控制器、读卡器、电控锁等设备组成针对人员的进出管理系统。

设计在废物库库区大门处安装人行通道摆闸和人脸识别闸机，通过人脸识别技术，进行人员识别，库区进出放行，人员进出情况统计。来访人员通过授权后，开闸放行，未经授权的闭闸禁止入内。

设计在库区的大门、库房出入口、监控值班室和中心机房等处，安装门禁读卡器，对不同的持卡人员设立不同的进出权限，通过门禁系统实现关键区域的访问控制。

2.3.3 可视对讲一键报警设备部署

为满足重点区域的可视对讲、一键报警需求，设计在库区传达室、监控中心和库房装卸区安装具有紧急报警和声光报警功能的可视对讲设备。通过可视对讲设备，库区大门的门岗值班人员可与监控中心进行可视对讲;废物库库房的工作人员可通过库房内的可视对讲设备与监控中心或门岗安保人员进行可视对讲;监控中心可通过对讲分机的“监视”按键来观察废物库门口情况。如废物库房内突发紧急情况，可按一下报警求助按钮，发送信号至控制中心，申请与控制中心视频通话。报警时可驱动警灯闪烁，起到警示威慑作用。

2.3.4 车辆防闯入装置部署

按照废物库安全防范系统要求，需在废物库出入口处安装路障机装置。路障机采用可编程控制器（PLC）控制电路和液压动力传动系统。设备操作简便，升降平稳。在升起时，能阻挡车辆冲击，下降到位后，与路面齐平，让过往车辆顺利通行。路障机设置了手动操作功能，方便在停电和故障时，路障机依靠手动操作，照样能翻起和降落。

2.4 其他配套系统设备升级改造

2.4.1 电子巡更系统改造

由于原有电子巡更设备故障、系统瘫痪，设计基于门禁系统实现在线式巡更。废物库的大门出入口、监控中心、机房、配电室、废物库房等关键区域均配置了门禁设备，这些区域也是巡更区域，通过配置巡更卡片，利用门禁读卡设备可实现在线巡更。

规划配置巡更卡片6张，设置7～10个巡更点位。安保人员对重点区域巡逻时，持巡更卡对指定区域进行人工巡视，通过门禁读卡器刷卡进行巡更。系统根据巡逻人员工作状况及巡更点的巡更信息进行监督、记录，并将结果实时传送给监控中心。

2.4.2 UPS系统升级改造

根据导则要求，设计配备一套20kVA后备电源设备。包括32节蓄电池，在废物库市电断电的情况下，为出入口控制系统、入侵报警系统、视频监控系统提供不少于8h备用电源。

2.4.3 动环环境监控系统改造

根据导则要求，结合废物库现状，设计将当前出现故障无法修复的动力环境监控设备进行更换;通过在废物库房、监控中心机房等重点部位部署温湿度、漏水、烟雾探测器，对其进行环境监测;通过部署三项电量仪、电流互感器、UPS通讯模块等设备对监控中心的UPS系统设备进行动力系统监测;对γ射线（伽马射线）辐射剂量率监控设备进行数据传输系统修复，恢复数据传输通路，将剂量率实时数据上传监控中心。

2.5 多系统集成建设

对照导则要求和城市放射性废物库的收储流程，结合废物库现状，解决现有综合管理平台系统瘫痪，各子系统数据无法传输，缺乏高效管理手段等问题，进行系统优化升级。

设计将视频监控系统、库房入侵报警系统、电子巡更系统、库房动力及环境监控报警系统、库区及库房剂量率监控报警系统、收储车辆管理系统等子系统进行集成，集中在一套基于B/S架构的系统上，系统由一个入口登陆，在上面集中了安防监控系统（包含视频监控、出入口、入侵报警、可视对讲、电子巡更）、剂量率在线监测系统等子系统模块，并可增配放射性收储车管理子系统，形成一体化管理。

设计在废物库监控中心网络出口处配置下一代防火墙设备，针对系统提供网络攻击、入侵防护，提供网络安全防护能力，防止废物库各类监控、监测数据被非授权获取、泄露。

3  结语

通过以上的系统改造，修复原有系统运行存在的问题，同时安防系统升级后更加完善智能，能够基本满足导则要求，更好地保障山东省城市放射性废物库运行安全。

参考文献

[1] 唐辉，徐彬，谢成，等.四川省城市放射性废物库的建设与运行管理[J].四川环境，2018，37（4）：127-132.

[2] 国家核安全局.（HAD802/01-2017）城市放射性废物库安全防范系统要求[S].2017.

[3] 孔敏娜，杨震宇，程尧.放射性废物库安防系统设计 [J].产业与科技论坛，2015，14（5）：84-85.

[4] 侯跃新，杨斌，肖丹，等.城市放射性废物库综合监管方案设计[J].黑龙江科学，2015，6（11）：18-19.

[5] 谷洪，唐辉，邓涪云，等.四川省城市放射性废物库辐射环境质量的监测与调查分析[J].四川环境，2020，39（3）：145-149.

[6] 高超，杨彪.放射性废物管理中的监测问题[J].科技风，2020（16）：149.