CN110533854A - 一种适用于海上核设施的核安保警报系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于海上核设施的核安保警报系统及方法，核安保警报系统包括船端信息采集设备，其用于采集海上核设施的位置信息、运行参数、以及探测入侵目标；判断运行参数是否正常以及是否存在入侵目标，并生成报警信息；报警复核设备，其用于根据报警信息发出告警，并显示异常的海上核设施的位置信息；还用于当操作者复核报警信息确认无误时，在操作者的指令下根据报警信息生成报警信息帧，并发送报警信息帧；船端信息处理设备，其用于接收报警信息帧，并将报警信息帧经动中通卫星发送至地面接收终端。能全面检测海上核设施的安全状况，发生告警并发送报警信息至地面接收终端，全面保障检测海上核设施的安全。

Description

一种适用于海上核设施的核安保警报系统及方法

技术领域

本发明涉及海上核安保报警技术领域，具体涉及一种适用于海上核设施的核安保警报系统及方法。

背景技术

海上核设施是海上以需要考虑核安全问题的规模生产、加工或操作放射性物质或易裂变材料的设施，包括海洋核动力平台、海上浮动核电站等。

海上核设施内含有受到破坏后可能导致堆芯熔化引起核泄漏事故的关键重要设备，包括压力容器、主泵、一回路冷却剂系统等，并且存储有核材料，包括临时存储的新核燃料组件和乏燃料组件，一旦受到威胁或遭受攻击，存在核泄漏风险。核事故是核设施或核活动极少出现的对正常状况的严重偏离，一旦发生核事故，需要及时上报并处置。

海上核设施长期漂浮在海上，在受到威胁、遭受攻击或发生核事故时，需要及时将遇险信息及核设施状态信息传送到地面监管机构，发送救援请求。

目前船舶配备的船舶保安警报系统，主要用于船舶在海上遭受海盗袭击时向海事机构等发送遇险报警，通过海事卫星传送船位、船舶航行状态信息。船舶保安警报系统不具有当海上核设施发生放射性物质泄漏情况以及水面水下入侵情况时向核安全监管部门发送报警信息的功能，因此船舶保安警报系统不完全适用于海上核设施的核安保报警。

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适用于海上核设施的核安保警报系统及方法，能全面检测海上核设施的安全状况，发生告警并发送报警信息至地面接收终端，全面保障检测海上核设施的安全。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种适用于海上核设施的核安保警报系统，包括：

船端信息采集设备，其用于采集海上核设施的位置信息、运行参数、以及探测入侵目标；判断所述运行参数是否正常以及是否存在入侵目标，并生成报警信息；

报警复核设备，其用于根据所述报警信息发出告警，并显示异常的海上核设施的位置信息；还用于当操作者复核所述报警信息确认无误时，在操作者的指令下根据所述报警信息生成报警信息帧，并发送所述报警信息帧；

船端信息处理设备，其用于接收所述报警信息帧，并将所述报警信息帧经动中通卫星发送至地面接收终端。

在上述技术方案的基础上，所述运行参数包括温度、压力、火灾信号的参量和放射性物质的含量。

在上述技术方案的基础上，所述船端信息采集设备包括GPS定位装置，所述GPS定位装置用于获取海上核设施的位置信息。

在上述技术方案的基础上，所述船端信息采集设备包括传感器，所述传感器用于采集所述海上核设施的运行参数；并判断所述运行参数是否超过预设的阈值，当超出阈值时，根据所述运行参数生成报警信息。

在上述技术方案的基础上，所述船端信息采集设备包括雷达和远程红外，所述雷达和远程红外用于向水面发送探测信号，并判断水面是否有入侵目标，当存在入侵目标时，生成报警信息。

在上述技术方案的基础上，所述船端信息采集设备包括声纳，所述声纳用于向水下发送探测信号，并判断水下是否有入侵目标，当存在入侵目标时，生成报警信息。

在上述技术方案的基础上，所述船端信息采集设备包括火灾探测器，所述火灾探测器用于探测所述海上核设施内的火灾信号的参量；并判断所述火灾信号的参量是否超过预设的阈值，当超出阈值时，生成报警信息。

在上述技术方案的基础上，所述船端信息采集设备包括辐射监测器，所述辐射监测器用于检测所述海上核设施内外的放射性物质的含量；并判断所述放射性物质的含量是否超过预设的阈值，当超出阈值时，生成报警信息。

在上述技术方案的基础上，所述船端信息采集设备还用于采集进出口的人员的身份信息，并判断进出的人员是否具有进出权限，当不具有权限时，生成报警信息。

本发明还提供一种适用于海上核设施的核安保警报方法，其包括以下步骤：

采集海上核设施的位置信息、运行参数、以及探测入侵目标；判断所述运行参数是否正常以及是否存在入侵目标，当所述运行参数不正常或存在入侵目标时，生成报警信息；

根据所述报警信息发出告警，并显示异常的海上核设施的位置信息；

当操作者复核所述报警信息确认无误时，在操作者的指令下根据所述报警信息生成报警信息帧，并发送所述报警信息帧；

接收所述报警信息帧，并将所述报警信息帧经动中通卫星发送至地面接收终端。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的核安保警报系统可利用海上核设施已经安装的动中通卫星，海上核设施为满足传输图像、视频等信息的需求，配有动中通卫星设备，本发明的核安保警报系统可以建立在动中通卫星的基础上，有针对性的增加接口及应用软件。使用动中通卫星，通信费用降低，带宽大，数据传输能力提升，可以传输图片、视频等信息。报警信息中增加了海上核设施的运行参数和入侵信息，对海上核设施的安全检测更全面，报警对象为陆上核安全监管机构及营运单位，更适用于海上核安保报警。而且本发明实施例的适用于海上核设施的核安保警报系统具有双重性，当海上核设施处于正常状态时，将采集的信息发送至营运单位进行储存，方便后期对海上核设施的管理和维修；当海上核设施处于非正常状态时，可向陆上核安全监管机构及营运单位发出求救信号，方便及时救援。

(2)本发明的适用于海上核设施的核安保警报方法全方面的对海上核设施的位置信息、运行参数以及入侵情况进行安全检测，一旦发生任何危险，都能及时发出报警信号，提醒海上核设施上的工作人员及时采取防御措施，以及及时发出求救信号等待救援，而且采取复核报警信息的步骤，能消除误报警，能准确及时获得救援。

附图说明

图1为本发明实施例中海上核设施的核安保警报系统的组成图；

图2为本发明实施例中海上核设施的核安保警报方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1所示，本发明实施例提供一种适用于海上核设施的核安保警报系统，包括船端信息采集设备、报警复核设备和船端信息处理设备，船端信息采集设备用于采集海上核设施的位置信息、运行参数、以及探测入侵目标；判断运行参数是否正常以及是否存在入侵目标，当运行参数正常或不存在入侵目标时，直接将所有采集的信息生成信息帧，将信息帧传输至船端信息处理设备，船端信息处理设备将报警信息帧经动中通卫星发送至地面接收终端，地面接收终端将信息帧发送至海上核设施营运单位进行储存和管理。当运行参数不正常或存在入侵目标时，生成报警信息，报警信息中包含异常的海上核设施的名称和位置信息，根据该位置信息能准备获得海上核设施的位置，以方便进行救援，还包含异常的运行参数的数据类别和数据大小，这样可以知道海上核设施的异常程度，并根据异常程度制定合适的救援计划和安排，以及还包括入侵目标的数量和规模，同样方便地面接收终端根据该信息及时和精确的实施援救计划，展开救援行动。报警复核设备用于根据报警信息发出声光告警，更直观地警示海上核设施上的所有人员以及海上核设施附近的人员采取保护措施，同时显示异常的海上核设施的位置信息，操作者根据异常的海上核设施的位置信息去复核是否真的发生了危险，若是发生了误报警，操作者手动关闭声光告警，消除告警信号；若操作者复核报警信息确认无误时，操作者按下报警按钮，报警复核设备在该操作指令下自动将报警信息打包生成报警信息帧，并发送报警信息帧；船端信息处理设备用于接收报警信息帧，并将报警信息帧经动中通卫星发送至地面接收终端。地面接收终端将报警信息帧发送至陆上核安全监管机构及营运单位，陆上核安全监管机构及营运单位会根据解析报警信息帧的内容，及时发出救援。

在海上核设施指挥中心被劫持、突发火灾、爆炸、放射性物质大量泄漏等紧急情况下，操作人员可直接按下人工报警按钮，系统自动将报警信息通过动中通卫星发送到地面核安全监控中心，同时通过公共通信网络以Email或报警短信形式发送至营运单位的信箱、手机。报警信息包括核设施名称、位置、当前核设施的安全状态、水上及水下入侵情况、核设施内外辐射剂量等，在陆上监管机构监管界面上显示上述信息并不断更新。

本发明实施例的适用于海上核设施的核安保警报系统可利用海上核设施已经安装的动中通卫星，海上核设施为满足传输图像、视频等信息的需求，配有动中通卫星设备，本发明实施例的核安保警报系统可以建立在动中通卫星的基础上，有针对性的增加接口及应用软件。使用动中通卫星，通信费用降低，带宽大，数据传输能力提升，可以传输图片、视频等信息。报警信息中增加了海上核设施的运行参数和入侵信息，对海上核设施的安全检测更全面，报警对象为陆上核安全监管机构及营运单位，更适用于海上核安保报警。而且本发明实施例的适用于海上核设施的核安保警报系统具有双重性，当海上核设施处于正常状态时，将采集的信息发送至营运单位进行储存，方便后期对海上核设施的管理和维修；当海上核设施处于非正常状态时，可向陆上核安全监管机构及营运单位发出求救信号，方便及时救援。

进一步的，运行参数包括温度、压力、火灾信号的参量和放射性物质的含量。火灾信号的参量包括温度、烟雾、气体和辐射光强等，船端信息采集设备采集海上核设施的温度、压力、火灾信号的参量和放射性物质的含量，将温度、压力、火灾信号的参量和放射性物质的含量分别与相应的预设的阈值相比较，若其中有一个参数超过相对应的预设的阈值，则说明运行参数不正常，生成报警信息。

进一步的，船端信息采集设备包括GPS定位装置，GPS定位装置用于获取海上核设施的准确的位置信息。方便救援人员及时到达进行救援。

可选的，船端信息采集设备包括传感器，传感器用于采集海上核设施的运行参数。由于海上核设施上有很多不同的核设备，因此针对不同的核设备，传感器测量的运行参数不一样，比如使用压力传感器检测主泵的压力，使用压力传感器和温度传感器检测蒸发器的压力和温度。这些运行参数主要衡量对应目标设备的生命状态的运行参数，传感器判断运行参数是否超过预设的阈值，当超出阈值时，根据运行参数生成报警信息。。

可选的，船端信息采集设备包括雷达和远程红外，雷达和远程红外用于向水面发送探测信号，根据接收的回波信号以判断水面舢板等是否有入侵目标，当接收到回波信号时，说明存在入侵目标，则生成报警信息。

可选的，船端信息采集设备包括声纳，声纳用于向水下发送探测信号，根据接收的回波信号以判断是否有水下蛙人入侵，当接收到回波信号时，说明存在水下蛙人入侵，则生成报警信息。

可选的，船端信息采集设备包括火灾探测器，火灾探测器用于探测海上核设施内的火灾信号的参量，火灾信号的参量包括温度、烟雾、气体和辐射光强等，并对这些火灾信号的参量做出有效响应，判断火灾信号的参量是否超过预设的阈值，当超出阈值时，生成报警信息，提醒海上核设施上的人员发生火灾，及时处理火情。

可选的，船端信息采集设备包括辐射监测器，辐射监测器用于检测海上核设施内外的放射性物质的含量；并判断放射性物质的含量是否超过预设的阈值，当超出阈值时，说明发生了放射性物质的泄露，生成报警信息提醒海上核设施上的人员疏散并及时撤离。

可选的，船端信息采集设备还用于采集进出口的人员的身份信息，人员的身份信息包括脸部特征、指纹以及门禁卡等，并判断进出的人员是否具有进出权限，当不具有权限时，生成报警信息。每个进出口都设有门禁系统，不同的进出口的权限设置不同，当越过权限进出时，会发生报警提醒海上核设施上的人员有非正常入侵人员。

参见图2所示，本发明实施例还提供一种适用于海上核设施的核安保警报方法，其包括以下步骤：

S1：采集海上核设施的位置信息、运行参数、以及探测入侵目标；运行参数包括温度、压力、火灾信号的参量和放射性物质的含量，探测入侵目标具体包括水面入侵和水下入侵，判断运行参数是否正常以及是否存在入侵目标，当温度、压力正常、未发生火灾以及发射性物质未泄露以及不存在入侵目标时，直接将所有采集的信息生成信息帧并传输；当温度、压力不正常、发生火灾或发射性物质泄露或存在入侵目标时，生成报警信息；报警信息中包含异常的海上核设施的名称和位置信息，根据该位置信息能准备获得海上核设施的位置，以方便进行救援，还包含温度、压力、火灾信号的参量和放射性物质的含量，这样可以知道海上核设施的温度、压力的超标程度、火灾的严重程度以及放射性物质的泄露程度，并根据这些异常程度制定合适的救援计划和安排，以及还包括入侵目标的数量和规模，同样方便地面接收终端根据该信息及时和精确的实施援救计划，展开救援行动。

S2：根据报警信息发出声光告警，更直观地警示海上核设施上的所有人员以及海上核设施附近的人员采取保护措施，同时显示异常的海上核设施的位置信息，操作者根据异常的海上核设施的位置信息去复核是否真的发生了危险，若是发生了误报警，操作者手动关闭声光告警，消除告警信号；

S3：当操作者复核报警信息确认无误时，操作者按下报警按钮，报警复核设备在该操作指令下自动将报警信息打包生成报警信息帧，并发送报警信息帧；

S4：接收报警信息帧，并将报警信息帧经动中通卫星发送至地面接收终端。

本发明实施例的适用于海上核设施的核安保警报方法全方面的对海上核设施的位置信息、运行参数以及入侵情况进行安全检测，一旦发生任何危险，都能及时发出报警信号，提醒海上核设施上的工作人员及时采取防御措施，以及及时发出求救信号等待救援，而且采取复核报警信息的步骤，能消除误报警，能准确及时获得救援。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种适用于海上核设施的核安保警报系统，其特征在于，包括：

船端信息采集设备，其用于采集海上核设施的位置信息、运行参数、以及探测入侵目标；判断所述运行参数是否正常以及是否存在入侵目标，并生成报警信息；

报警复核设备，其用于根据所述报警信息发出告警，并显示异常的海上核设施的位置信息；还用于当操作者复核所述报警信息确认无误时，在操作者的指令下根据所述报警信息生成报警信息帧，并发送所述报警信息帧；

船端信息处理设备，其用于接收所述报警信息帧，并将所述报警信息帧经动中通卫星发送至地面接收终端。

2.如权利要求1所述的核安保警报系统，其特征在于，所述运行参数包括温度、压力、火灾信号的参量和放射性物质的含量。

3.如权利要求1所述的核安保警报系统，其特征在于，所述船端信息采集设备包括GPS定位装置，所述GPS定位装置用于获取海上核设施的位置信息。

4.如权利要求1所述的核安保警报系统，其特征在于，所述船端信息采集设备包括传感器，所述传感器用于采集所述海上核设施的运行参数；并判断所述运行参数是否超过预设的阈值，当超出阈值时，根据所述运行参数生成报警信息。

5.如权利要求1所述的核安保警报系统，其特征在于，所述船端信息采集设备包括雷达和远程红外，所述雷达和远程红外用于向水面发送探测信号，并判断水面是否有入侵目标，当存在入侵目标时，生成报警信息。

6.如权利要求1所述的核安保警报系统，其特征在于，所述船端信息采集设备包括声纳，所述声纳用于向水下发送探测信号，并判断水下是否有入侵目标，当存在入侵目标时，生成报警信息。

7.如权利要求1所述的核安保警报系统，其特征在于，所述船端信息采集设备包括火灾探测器，所述火灾探测器用于探测所述海上核设施内的火灾信号的参量；并判断所述火灾信号的参量是否超过预设的阈值，当超出阈值时，生成报警信息。

8.如权利要求1所述的核安保警报系统，其特征在于，所述船端信息采集设备包括辐射监测器，所述辐射监测器用于检测所述海上核设施内外的放射性物质的含量；并判断所述放射性物质的含量是否超过预设的阈值，当超出阈值时，生成报警信息。

9.如权利要求1所述的核安保警报系统，其特征在于，所述船端信息采集设备还用于采集进出口的人员的身份信息，并判断进出的人员是否具有进出权限，当不具有权限时，生成报警信息。

10.一种适用于海上核设施的核安保警报方法，其特征在于，其包括以下步骤：

采集海上核设施的位置信息、运行参数、以及探测入侵目标；判断所述运行参数是否正常以及是否存在入侵目标，当所述运行参数不正常或存在入侵目标时，生成报警信息；

根据所述报警信息发出告警，并显示异常的海上核设施的位置信息；

当操作者复核所述报警信息确认无误时，在操作者的指令下根据所述报警信息生成报警信息帧，并发送所述报警信息帧；

接收所述报警信息帧，并将所述报警信息帧经动中通卫星发送至地面接收终端。