1、概述
1.1、简介
根据辐射防护三原则与国家标准的相关要求,考虑人为操作失误、仪器设备意外事故等原因可能引发的放射性危害,以及核临界事故情况下的辐射安全报警,根据国家重点专项要求就清华大学核研院元件楼建设一套核临界辐射安全报警系统,与此同时选配一系列辐射防护应急监测仪器与实验分析设备。
核临界辐射安全报警系统通过计算机远程集中监测、监视和监控,完成对核研院元件楼的放射性实时监控及环境辐射安全和核临界辐射安全双报警功能。
本系统以工业控制计算机作为上位机,通过由双绞线连接的RS-485通讯网络,来实时采集安装在现场的4台RAM-I 在线辐射安全报警仪和12个辐射探头,通过对采集数据的加工处理,以数字和图形曲线的方式向管理人员呈现辐射现场的剂量率信息。同时以双报警的机制来控制系统的声光报警,并实现辐射监测与视频联动等功能。
1.2、设计的依据
1.中华人民共和国环境保护法(1989)
2.建设项目环境保护管理办法(1986)
3.中华人民共和国放射性污染防治法(2003)
4.中华人民共和国职业病防治法(2001)
5.GB8999-88《电离辐射监测质量评价保证一般规定》
6.EJ348-89《铀矿冶辐射防护设计规定》
7.HJ/T61-2001《辐射环境监测技术规范》
8.GB12379-90《环境核辐射监测规定》
9.GB/T14583-93《环境地表γ辐射剂量率测定规范》
10.GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(替代GB8703-88辐射防护规定与GB4792-1984。
11.放射性同位素与射线装置安全和防护条例(*第449号)
2、系统特点
2.1、监测过程实现全自动远程控制
该监测过程由工业计算机,智能化仪表和光电执行部件构成,全过程以工业计算机作为控制大脑,只需预先设置好合适的参数就能自动完成监测过程的数据采集、声光报警、高低双阈值报警和视频监视联动等功能。该系统的可靠性指标及自动化程度都接近或超过国内外同类产品水平。
2.2、采用集中式控制系统结构
与分布控制模式相比具有*的可靠性与并行处理能力,同时具有微机全自动、人工手动二种操作工况,各种工况可以任意切换,并且可以在各工况间传递数据,为用户提供了极大的灵活性。
2.3、安全可靠
系统采用4台监控主机12个探头完成对7个(不同位置、不同区域与不同功能区)辐射现场的监测,该种设计*实现了辐射监控的冗余设计,相对单主机多探头的设计明显的提供了辐射事故时准确报警的概率,大大提供了系统的可靠性。
2.4、操作简便、实用性强
控制软件人机界面十分友好,所有的操作只需在一个控制面板上就可全部完成,简单易用,实用性强。
2.5、技术先上的进性
辐射监测量除全部实现数字远程监测外,在技术手段的选择上,使用 "解决方案"、"C#"、"三层结构"和"面向对象" 等比较成熟而又有发展前途的*技术,保证整套系统在一定时期内的技术。
3、系统结构图
系统的控制核心主要由两台工业控制计算机组成。*台计算机作为主要控制计算机,它通过带高压隔离的转换器将,四台RAM-I 在线辐射安全报警仪主机进行RS485组网,该计算机作为上位机,以通用的485通讯协议,向四台RAM-I辐射报警仪主机轮询采集数据,并对相应的数据进行加工处理。系统中每台RAM-I辐射报警仪主机接三个辐射探头,对应每个探头都配有相应的报警灯。当某路探头辐射剂量率超标时,对应的报警灯、RAM-I主机和上位机程序均给出声光报警,同时上位机将向另一台视频监控用工控机发出对应的探*和房间号,使视频监控用主机上能马上显示该房间的视频图像。
系统中的 RAM-I主机和上位机程序均有两个报警阈值,即环境辐射安全报警阈值(以下简称“环境阈值”)和核临界辐射安全报警阈值(以下简称“核临界阈值”)。两报警阈值中核临界阈值大于环境阈值。当某探头的辐射剂量率超过环境阈值时,上位机监控程序或RAM-I主机均给出声光报警,监控软件上对应探头的颜色为粉红,此时工作人员可通过上位机或RAM-I主机上的操作按钮消除报警,同时系统对应的探头和主机的报警阈值自动更新为核临界阈值。当辐射剂量率超过核临界阈值时,系统再次报警,此时的报警已不能消除,监控软件对应探头的颜色也变为血红。
系统的上位机监控软件,除具有数据采集功能外,还具有实时图谱、声、光报警,历史数据查询、统计分析等功能。
第二台计算机用于视频监视,实时监视每个房间的具体情况。
4、功能模块图