辐射环境自动监测系统的质量管理策略

2022-03-24高学军

低碳世界 2022年1期

高学军

（泰安市生态环境保护控制中心，山东泰安 271000）

0 引言

经济的快速发展对环境也带来了影响，因此，在当前发展的过程中，倡导解决经济与环境之间的矛盾。对此，在节能环保的发展趋势下，如果无法有效处理辐射问题，势必会影响到可持续发展。因此，构建辐射环境自动监控系统，在当前阶段显得尤为重要。辐射环境自动监控系统能够就区域内的辐射问题进行自动监测，并及时发出警报，从而进行有效处理。基于此，只有了解辐射环境自动监测系统的功能以及特点，提出有针对性的质量管理策略，才能增强其应用的效果，保障系统的稳定运行。

1 辐射环境自动监测系统的组成与工作原理

近年来，辐射环境自动监测系统已经在先进技术的支撑下完成了优化。因此，自使用自动控制、实时传输、现代传感器、通信、自动测量等技术以来，该系统已经实现以自动探测为中心，就监测区域进行连续、实时监测的功能。这时，通过远程控制就能够对被监测区域的现实辐射环境情况进行数据收集，通过数据分析与应用，就能对核辐射事件进行有效的预警，同时开展数据预测，为辐射控制工作的开展提供保障，图1 为区域辐射监测系统。

图1 区域辐射监测系统

1.1 辐射环境自动监测系统的组成

1.1.1 数据集成

在辐射环境自动监测系统的构建上，数据集成系统的应用就是利用网络交换设备、网络数据库、数据传输加密技术、系统整合应用技术以及系统资料备份技术，实现对所有监测区域辐射环境数据的自动收集与汇总。之后，通过系统内部的加工与应用，便能开展统计工作，并以数据报告的形式进行展示，同时将已收集的数据和整理完毕的数据进行储存，以此满足应用的现实需求。与此同时，在数据集成系统中，设置伽马能谱采样时间、伽马剂量率以及报警阈值等各个子项目，再搭配无线与有线的双冗余联络方式，就能实现数据收集与查询功能。在系统分析的过程中可以将特殊数据进行标记，并给予警报，进而有效规避风险问题[1]。此外，省级数据汇总中心也能够实现辐射环境数据自动监测和实时传输，并将所有数据传递给数据控制中心。后续采用具备双机热备功能的应用，保证系统应用的安全性与稳定性，实现大量数据整合与保存的目标。通过数据分析与预测，就能及时反馈问题。

1.1.2 数据备份

从数据备份来看，它是通过建立数据备份库来实现对信息数据的有效储存的，其中包括数据汇总集成的分析系统、数据备份中心、全国中心链路冗余等部分。系统可以储存及备份所有辐射环境自动监测数据，防止数据丢失或损毁对工作造成严重影响，确保数据的实时性与有效性，满足应用的实际需求。

1.1.3 检测子站

对于所有系统的构建而言，对辐射环境进行自动监测需要对监测子站的建立进行有效整合。因为如果想要对区域辐射环境进行自动监测，就需要通过总站来进行有效的指挥与控制。在构建起自动监测子站的系统集合中将不同的功能以及不同的检测内容与之匹配，并适当添加传感仪器等设备，以此满足现实应用的需求。例如，高气压电离室、各种辐射数据的信息采集器以及辐射探测器等都是必不可少的应用设备，碘化钠γ 能谱仪等也是需要常备的设备。

在构建子站的过程中，所有的设备必须要同时对周边环境的辐射水平进行监测。在构建子系统时，高气压电离室是实现辐射有效探测的核心构件。高气压电离室必须具备灵敏度高、反应速度快且检测范围宽广等特点，而且其自身的稳定性也必须得到有效保障，这样才能实现真正满足现实检测区域的需求，快速、精准地反映该区域的辐射环境数据。能谱仪是实现辐射定量监测以及现实定性的重要部件，在使用过程中，该设备能够快速且高效地识别各种辐射和核元素。通过分析其数据处理器所收集的数据，能够自动计算这些核元素的信息位置以及总剂量。将辐射环境自动监测系统与智能技术进行匹配，进而保证应用的效果。此外，在打造自动监测子站的过程中，也可以利用超大流量的气溶胶采样器实现对待检测的区域进行放射性核元素的采集与分析。同时，如果出现紧急情况，可以利用该采样器实现应急监测，以此获取核辐射的剂量。值得注意的是，干、湿沉降采样器在应用的过程中可以应对不同天气下的沉降采样工作，为了配合检测区域的气象状况，也需要利用气象观测设备进行优化，以满足硬件设备的应用需求。

1.2 辐射环境自动监测系统的工作原理

从辐射环境自动监测工作的开展情况来看，在应用智能技术后，所有测量工作均实现了自动化处理。核元素分析工作就是对仪器应用进行测量，有效利用气溶胶采样，能够及时反馈采样存在的数据异常问题。一般情况下，气溶胶采样是以泵吸形式进行处理的，而从滤膜的使用情况来看，它可以分为碘滤膜与气溶胶滤膜。在使用的过程中，机械设备可以自动转换，并实时切换为更合适的介质，更换频率也可以由人工操控。一般而言，更换频率为每天一次。在滤膜更换过后，气流会通过气溶胶滤膜，使阿尔法与贝塔粒子附着在滤膜的表层，此时利用探头进行数据收集。对于穿透滤膜的伽马射线，也有探头可以测量，测量方法是先进行核元素分析，然后让气流通过碘滤膜，最后由探头进行无机碘的测量。如果确实没有测量出碘，那么气流就会从其他方向直接进入泵；如果在测量的过程中测量出碘，那么气流将会经过有机碘滤罐，并改由其他探头测量，最后获取碘的数据。在自动监测时，可对监测时间进行控制，且所有测量到的数据均会保留在站内的计算机中，并实时传输到数据汇总中心[2]。图2 为辐射环境网络监测系统框架。

图2 辐射环境网络监测系统框架

伽马辐射剂量会通过自动监测站进行处理，由正比计数管探测器进行测量，从而确认伽马射线空气的剂量，以此来实现数据反馈。一般情况下测量的时间可由人工调节，在现实使用的过程中一般每5 min 产生1 组数据。在供电控制上，多选用太阳能板与交流电两种方式。而数据传输则是依托GSM 网络进行的。

2 辐射环境自动监测系统质量管理现状

近年来，我国对核技术进行了创新与发展，但是从辐射环境自动监测系统的构建来看，虽然目前已经能够满足应用的需求，但由于相关专业的监测技术人员较少，且在人才储备上又很难满足后续发展的需求，这就导致即使后续进行了大规模的建设，也会由于系统运行、维护人员的短缺而出现管理等问题。此外，就当前辐射环境自动监测系统的使用来看，仅有极少数发达地区具备连续监测系统的建设能力，因此在质量管理工作中，也就缺少了拥有丰富实践经验的工作人员。基于此，其他地区在进行系统质量管理工作的过程中，很难通过借鉴同行的经验达到熟练使用辐射环境自动监测设备的目的。

由于辐射环境自动监测系统在运行与使用的过程中会涉及部分国家机密，导致很多单位不愿意与第三方机构合作。对此，与具备资质的第三方机构合作，并与其签署保密协议，再结合保障服务工作的需要，可以在一定程度上缓解当前存在的问题。

3 辐射环境自动监测系统质量管理策略

3.1 落实人才保障

人才是保障技术发展与管理工作顺利开展的关键性因素。如果没有人才为各项工作出谋划策并解决现实问题，就很难保证辐射环境自动监测系统的管理质量。因此，针对当前存在的问题，可以通过人才引进策略来吸引大量海内外的优秀人才，同时也要构建内部系统，进行内部培训，使具备相应实践经验的工作人员能够流动起来。通过派遣学习和专业指导，提高工作人员的专业能力。此外，为呼吁社会群众对此项工作给予支持，保证有足够的后备人才，国家也需开展人才培养相关工作，并加大相应的扶持力度。

3.2 强化技术管理

针对维护工作的开展，必须制订详细的计划。技术工作人员只有在维护管理工作开展的过程中针对区域现实情况制订相应的维护计划，才能保证后续工作的正常运行。因此，技术人员可以在系统远程维护工作开展的过程中，将重点聚焦在如何进行系统升级、运行监测保障以及实现故障识别与处理等方面，从而开展综合设计，整合远程维护方案，进一步提升质量管理工作的有效性[3]。例如，恶劣天气往往会给系统带来直接性的波动影响。如果周遭环境的湿度变化波动持续增大，那么就会对仪器本身的功能造成影响，进而缩短其使用寿命，最终就会由于设备的精度下降而导致误判。因此，在进行系统维护工作中，要制订详细的计划，并综合分析恶劣天气所带来的影响，整合仪器设备的功能特点以及长期运行维护的经验，有效增强设备应用的效果。

在年度巡检和备件管理工作开展中，如果想要进一步提升辐射环境自动监测系统的运行效率并延长其应用寿命，就需要就各项工作的细节进行有效把控。对系统的通信设备、接地设备、供电设备、避雷系统等进行全面且细致的检查，尤其是针对系统元件以及外界保障等工作，必须要进行综合且精细的处理，规避风险问题带来的影响。此外，为保证设备应用的质量，降低故障问题带来的影响，在备品备件工作开展中，需要对相关设备进行统计，做好备品备件的数量控制，确保发生故障时能够及时更换备品备件。例如，硬件故障主要是机械驱动部件以及电子电路板的损坏，此类故障发生时，一般不能自我修复，因此更换元件是最直接且最有效的办法。基于此，在开展备品备件控制的工作中，需要按照现实需求来落实采购工作，保障管理工作开展的有效性。

3.3 第三方的参与

辐射环境自动监测系统的后期运行维护工作难度较大，而且对专业人员的数量有一定要求，当前的人才总数无法满足后续发展的需求。对此，可以引进专业的第三方机构参与到质量管理工作，使技术人员无须将过多的精力分散到系统的维护以及服务上。技术人员只需关注数据分析系统的质量控制、数据的审核以及预警工作的开展，就能够满足日常运转的需求，而且也能实现检测系统的模块化分工的精细化处理，从而保证系统检测工作开展的高效性。通过第三方机构的参与，还可以提高辐射环境自动监测系统的运行稳定性。