CN109493571B - 一种基于辐射环境监测数据的报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于辐射环境监测数据的报警系统，包括：历史运行数据采集模块，用于形成核设施对应核素的属性列表，限值设定模块，用于设定排放限值的绿色属性、黄色属性和红色属性的上下限，实时数据采集模块，用于流出物和环境数据实时监测，报警和应急响应模块，用于不同核素监测数据分级，用于监测数据超限时的报警信号发出。该系统基于实时的放射性流出物监测数据，实现不同核素监测数据分级报警，提高排放数据异常情况下的响应效率，提高问题源头判断的准确率，提高分析和研究核基地环境保护工作现状的手段。

Description

一种基于辐射环境监测数据的报警系统

技术领域

本发明涉及辐射环境监督管理技术领域，具体涉及一种基于辐射环境监测数据的报警系统。

背景技术

从国际环保领域信息化的状况分析，美国及欧洲各国，作为信息化高度发达的国家，在环境信息管理方面，建立有完善的环境监测系统和组织架构，为各国的环境保护部门，在制定行之有效的政策和决策方面，提供了重要的技术支撑。

我国目前在各省级建立有重点污染企业污染物在线监测系统，系统针对于各行业和企业产生的总量控制污染物(气态：二氧化硫SO₂、氮氧化物NO_X和烟尘，液态：化学需氧量COD等)和其他特征污染物(根据企业自身性质或者当地已经接近于环境质量标准限值的污染物，比如挥发性有机物VOC_S等气态污染物)。

近年来，随着我国核电的大力发展，核设施带来的辐射环境影响也日渐受到了关注。核设施对环境的影响除常规的非放射性污染外，还有放射性照射所带来的辐射风险。而整个核工业的产业链从铀矿冶开采、冶炼到核燃料循环系统、从核电站到乏燃料后处理，是一个完整产业系统。在核工业产业链中的每一个环节，都会对环境有着或多或少的影响。不可置否，尽管核设施的废水、废气的排放和固体废物的处理处置，是满足国家相关法律法规和标准的，但核设施在正常运行过程中，可能会由于某些预期事件和运行事件，导致环境释放量在一定范围内的波动。

核设施运行会对环境造成辐射影响，从而对公众造成剂量贡献。为控制核设施运行对环境和公众造成的辐射影响，会根据设施对环境的释放量来预测其对公众造成的影响。根据估算的影响结果，在设施运行之初，环保部门会设定低于所致公众剂量约束值的该设施运行的排放限值，其中包括运行核设施可能释放的特征核素，如：U-235的排放浓度值(g/m³)，I-131的排放浓度值(Bq/m³)，总α和总β等的总排放量(Bq/a)等；

同时，核设施运行单位为避免对环境造成污染，避免违反环境保护部门的排放规定，在企业内部会制定排放管理限值，该值的确定是以环境保护部门规定的排放限值为基础，以企业内部控制更为严格的废物排放和处理处置要求为前提，此值一般较环境保护部门颁布的排放限值略低。

核设施在一般正常运行情况下，其排放的污染物浓度值是低于排放标准的，一旦超过企业内部的控制值，就需要引起企业安全环保部门的重视，查漏检修，确保运行环境安全；一旦超过了规定的排放限值，那么就需要环境监督检查部门，对核设施的安全运行进行监督检查和惩治。

中核集团以往的辐射环境管理基本能够满足国家法律法规及标准的要求，但在信息化方面差距较大，没有可以利用的现有网络环境，无法实现数据共享。随着国家环境保护要求的逐渐提高，原有的环境统计模式无法满足新的管理需求。原有数据系统的管理采取的单机版操作系统DOS，数据库系统运行很不稳定，延误了上报时间，特别是在排放数据异常情况下，无法在第一时间将排放情况及时地、实时的和准确的反应至集团的环境监测中心，导致在突发情况下响应不及时，或者即使采取了响应措施，但由于无法准确判断问题的源头在哪里，从而导致的采取的响应措施针对性不强，处理不得力。

为此，需要研发一套基于放射性流出物监测数据的报警系统。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于辐射环境监测数据的报警系统，基于实时的放射性流出物监测数据，实现不同核素监测数据分级报警，提高排放数据异常情况下的响应效率，提高问题源头判断的准确率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于辐射环境监测数据的报警系统，包括：

历史运行数据采集模块，用于分析核设施的生产运行历史数据，形成运行情况数据，对各类核设施对环境影响的关键核素进行列表分类，形成核设施对应核素的属性列表，

限值设定模块，用于根据历史运行数据采集模块及实时数据采集模块的数据信息，设定排放限值的绿色属性、黄色属性和红色属性的上下限，设定环境监测数据的绿色属性、黄色属性和红色属性的上下限，

限值设定模块对外提供属性输入输出口，用于上下限的读取，

实时数据采集模块，用于流出物和环境数据实时监测，

实时数据采集模块，包括第三方系统数据接口，流出物和环境监测数据实时上传到第三方系统中，通过第三方系统数据接口，共享给实时数据采集模块，

报警和应急响应(DCS)模块，用于不同核素监测数据分级，用于监测数据超限时的报警信号发出。

进一步，如上所述的一种基于辐射环境监测数据的报警系统，历史运行数据采集模块通过分析已有核设施的生产运行史，以及已有辐射环境调查资料，形成核设施的基本辐射环境状况信息，作为运行情况数据，

所述运行情况数据，具体包括：

设施正常运行情况时的气液态流出物中放射性核素种类，

设施正常运行情况时的流出物监测点位信息，

设施常规的环境监测信息，

设施正常运行情况时的对现有环境的辐射影响信息，

环境保护监督管理部门对设施批复的运行限值，运行限值至少包括核素U-235、U-238和总α、总β的单位为浓度和总量，

核设施或者企业安全环保部门对企业内部监督管理的内部管理限值。

进一步，如上所述的一种基于辐射环境监测数据的报警系统，对于实时传输的数据，小于内部管理限值的为绿色属性数据，小于排放限值，大于内部管理限值的，为黄色属性数据，大于排放限值为红色属性数据。

进一步，如上所述的一种基于辐射环境监测数据的报警系统，所述第三方系统默认为环境统计系统，用于获取并存储流出物和环境监测数据。

进一步，如上所述的一种基于辐射环境监测数据的报警系统，共享给实时数据采集模块的数据至少包括：特征核素实行监测浓度值和排放总量，以及其他的非放射性的特征污染物实行监测浓度值和排放总量。

进一步，如上所述的一种基于辐射环境监测数据的报警系统，所述第三方系统数据接口，利用XML作为系统接口的数据交换标准，进行信息资源整合。

进一步，如上所述的一种基于辐射环境监测数据的报警系统，实时数据采集模块，对来自于环境统计系统的实时数据，自动进行统计和分类处理，

分类处理依据从属性输入输出口读取的上下限的值。

进一步，如上所述的一种基于辐射环境监测数据的报警系统，报警和应急响应模块，包括：

显示报警模块，用于显示实时浓度监测信息，

声光报警模块，用于控制声音模块及发光模块的启动或停止，声音模块及发光模块设置在监测系统的源头及终端；

当传输数据有至少一个达到黄色属性数据时，执行数据显示加闪光报警，此时为闪光报警级别；当传输数据中有一个达到红色属性数据时，执行数据显示加声光报警，此时为声光报警级别。

进一步，如上所述的一种基于辐射环境监测数据的报警系统，声音模块启动后，有来自数据源头的人工应答才能消声。

本发明的有益效果在于：本发明基于实时的放射性流出物监测数据，实现不同核素监测数据分级报警，提高排放数据异常情况下的响应效率，提高问题源头判断的准确率，提高分析和研究核基地环境保护工作现状的手段。

本发明给出了适用于核设施的报警系统，所述报警系统可以与中核集团环境监测与评估中心的最新环境统计数据管理系统衔接，实现数据共享及联动。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中提供的一种基于辐射环境监测数据的报警系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合说明书附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

图1示出了本发明具体实施方式中提供的一种基于辐射环境监测数据的报警系统的结构框图，主要包括：

历史运行数据采集模块，用于分析核设施的生产运行历史数据，形成运行情况数据，对各类核设施对环境影响的关键核素进行列表分类，形成核设施对应核素的属性列表，

历史运行数据采集模块通过分析已有核设施的生产运行史，以及已有辐射环境调查资料，形成核设施的基本辐射环境状况信息，作为运行情况数据，

所述运行情况数据，具体包括：

设施正常运行情况时的气液态流出物中放射性核素种类，

设施正常运行情况时的流出物监测点位信息，

设施常规的环境监测信息，

设施正常运行情况时的对现有环境的辐射影响信息，

环境保护监督管理部门对设施批复的运行限值，运行限值至少包括核素U-235、U-238和总α、总β的单位为浓度和总量，

核设施或者企业安全环保部门对企业内部监督管理的内部管理限值，

限值设定模块，用于根据历史运行数据采集模块及实时数据采集模块的数据信息，设定排放限值的绿色属性、黄色属性和红色属性的上下限，设定环境监测数据的绿色属性、黄色属性和红色属性的上下限，上下限值在本领域也称为出入口数据，

限值设定模块对外提供属性输入输出口，用于上下限的读取，

对于实时传输的数据，小于内部管理限值的为绿色属性数据，小于排放限值，大于内部管理限值的，为黄色属性数据，大于排放限值为红色属性数据，目的在于：在接收到实时传输的数据时，会进行数据甄别，进行数据分属性分类，匹配响应的属性，从而为下步执行应急响应系统提供数据依据，

其中：

通过查阅以往文件未给出排放限值的企业或者核设施，根据国家标准或者生态环境保护部核安全局下发的文件来确定其排放限值，形成红色属性的文件；属性文件的出入口即标示数据的上下限；

根据企业目前运行现状，给出各核设施对不同核素的内部管理值，作为黄色属性的文件；属性文件的出入口即标示数据的上下限；

如果企业没有内部控制值，则根据企业的以往运行安全是否良好，确定红色属性文件中的70～90％的值，作为企业内部管理控制值，添加到黄色属性的文件；

例如：

查阅以往运行历史，能够做到运行安全的，以红色属性文件中值的90％作为内部管理值，如果有运行安全事件和事故的，以红色属性文件中值的70％作为内部管理值，

在监控系统中的黄色属性文件和红色属性文件作为监控两组警报限值，

黄色属性数据累积即形成黄色属性文件，黄色属性数据是实时的，红色属性数据及红色属性文件与此同理，

实时数据采集模块，用于流出物和环境数据实时监测，

实时数据采集模块，包括第三方系统数据接口，流出物和环境监测数据实时上传到第三方系统中，通过第三方系统数据接口，共享给实时数据采集模块，

所述第三方系统默认为环境统计系统，用于获取并存储流出物和环境监测数据，第三方系统指已有的、搭建完毕的环境统计系统，在环境统计系统的数据传输平台的基础上，报警系统进行进一步的数据处理、分析、联动工作，

共享给实时数据采集模块的数据至少包括：特征核素实行监测浓度值和排放总量(U和I等)，以及其他的非放射性的特征污染物实行监测浓度值和排放总量(F和惰性气体等)，

报警和应急响应(DCS)模块，用于不同核素监测数据分级，用于监测数据超限时的报警信号发出。

在上述技术方案的基础上，所述第三方系统数据接口，利用XML作为系统接口的数据交换标准，进行信息资源整合。

现有的环境统计系统，采用J2EE、EJB等基于Java的跨平台技术，应用交互采用三层B/S结构，可利用XML作为系统接口的数据交换标准，进行信息资源整合，采用组件开发技术，提高系统的灵活性和可扩展性。

在上述技术方案的基础上，实时数据采集模块，对来自于环境统计系统的实时数据，自动进行统计和分类处理，

分类处理依据从属性输入输出口读取的上下限的值。

在上述技术方案的基础上，报警和应急响应模块，包括：

显示报警模块，用于显示实时浓度监测信息，

声光报警模块，用于控制声音模块及发光模块的启动或停止，声音模块及发光模块设置在监测系统的源头及终端；

当传输数据有至少一个达到黄色属性数据时，执行数据显示加闪光报警，此时为闪光报警级别；当传输数据中有一个达到红色属性数据时，执行数据显示加声光报警，此时为声光报警级别。

在上述技术方案的基础上，声音模块启动后，有来自数据源头的人工应答才能消声。

例如：

当闪光报警时，监测系统的源头和终端都会显示黄色闪光，数据源头需要人为干预，采取关闭通排风系统或者加强通排风等不同措施，实现数据绿色化，采取措施并导入新的监测数据时，闪光报警结束，并将以上事件形成文件记录备份；

当声光报警时，则在数据源头和终端都会显示红色闪光报警和报警声，直至数据源头出现人工应答才能消声；后续需要有数据终端的介入，根据不同的事故发生情况，采取相应的应急措施后，实现监测数据的正常化后，将以上事故形成文件备份，并同时上报监督检查机构。

根据备份的事件和事故文件，分析此类设施在运行情况下可能发生的事件和事故类型、事故发生的源头，统计各类事故的发生概率，并对事故后果进行后果评价。在此基础上，分析和研究核基地环境保护工作现状，明确进一步需要解决的问题和途径。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种基于辐射环境监测数据的报警系统，包括：

历史运行数据采集模块，用于分析核设施的生产运行历史数据，形成运行情况数据，对各类核设施对环境影响的关键核素进行列表分类，形成核设施对应核素的属性列表，

限值设定模块，用于根据历史运行数据采集模块及实时数据采集模块的数据信息，设定排放限值的绿色属性、黄色属性和红色属性的上下限，设定环境监测数据的绿色属性、黄色属性和红色属性的上下限，

限值设定模块对外提供属性输入输出口，用于上下限的读取，

实时数据采集模块，用于流出物和环境数据实时监测，

实时数据采集模块，包括第三方系统数据接口，流出物和环境监测数据实时上传到第三方系统中，通过第三方系统数据接口，共享给实时数据采集模块，

报警和应急响应DCS模块，用于不同核素监测数据分级，用于监测数据超限时的报警信号发出；

历史运行数据采集模块通过分析已有核设施的生产运行史，以及已有辐射环境调查资料，形成核设施的基本辐射环境状况信息，作为运行情况数据，

所述运行情况数据，具体包括：

设施正常运行情况时的气液态流出物中放射性核素种类，

设施正常运行情况时的流出物监测点位信息，

设施常规的环境监测信息，

设施正常运行情况时的对现有环境的辐射影响信息，

环境保护监督管理部门对设施批复的运行限值，运行限值至少包括核素U-235、U-238和总α、总β的单位为浓度和总量，

核设施或者企业安全环保部门对企业内部监督管理的内部管理限值；

对于实时传输的数据，小于内部管理限值的为绿色属性数据，小于排放限值，大于内部管理限值的，为黄色属性数据，大于排放限值为红色属性数据，在接收到实时传输的数据时，会进行数据甄别，进行数据分属性分类，匹配响应的属性，从而为下步执行报警和应急响应DCS模块提供数据依据，

其中：

通过查阅以往文件未给出排放限值的企业或者核设施，根据国家标准或者生态环境保护部核安全局下发的文件来确定其排放限值，形成红色属性的文件；属性文件的出入口即标示数据的上下限；

根据企业目前运行现状，给出各核设施对不同核素的内部管理值，作为黄色属性的文件；属性文件的出入口即标示数据的上下限；

如果企业没有内部控制值，则根据企业的以往运行安全是否良好，确定红色属性文件中的70～90％的值，作为企业内部管理控制值，添加到黄色属性的文件；

报警和应急响应模块，包括：

显示报警模块，用于显示实时浓度监测信息，

声光报警模块，用于控制声音模块及发光模块的启动或停止，声音模块及发光模块设置在监测系统的源头及终端；声音模块启动后，有来自数据源头的人工应答才能消声；

当传输数据有至少一个达到黄色属性数据时，执行数据显示加闪光报警，此时为闪光报警级别；当传输数据中有一个达到红色属性数据时，执行数据显示加声光报警，此时为声光报警级别；

实时数据采集模块，对来自于环境统计系统的实时数据，自动进行统计和分类处理，分类处理依据从属性输入输出口读取的上下限的值。

2.根据权利要求1所述的一种基于辐射环境监测数据的报警系统，其特征在于：所述第三方系统默认为环境统计系统，用于获取并存储流出物和环境监测数据。

3.根据权利要求2所述的一种基于辐射环境监测数据的报警系统，其特征在于：共享给实时数据采集模块的数据至少包括：特征核素实行监测浓度值和排放总量，以及其他的非放射性的特征污染物实行监测浓度值和排放总量。

4.根据权利要求1所述的一种基于辐射环境监测数据的报警系统，其特征在于：所述第三方系统数据接口，利用XML作为系统接口的数据交换标准，进行信息资源整合。

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