核廢料(Nuke Rubbish)又稱為核電廠低放射性廢棄物，可分為濕性廢棄物與干性廢棄物：濕性廢棄物主要包括作業(yè)用廢樹脂、濃縮廢液及反應(yīng)爐凈化水系統(tǒng)所產(chǎn)生的過濾殘?jiān)?干性廢棄物包括污染泥土、保溫材、爐灰、水泥塊、防護(hù)衣物、手套、工具及廢金屬等(干性廢棄物又分為可燃性廢棄物及不可燃性廢棄物兩類)。

　　儲(chǔ)存場選擇規(guī)范及安全風(fēng)險(xiǎn)

　　大部分核能發(fā)電廠國家都面臨無處堆置核廢料的問題，就算有也面臨輻射外泄及安全管理問題，且因儲(chǔ)存場為安全高敏處所，地理位置及周邊環(huán)境都需要特別選擇，一般核能廢料儲(chǔ)存都會(huì)找海島或是人煙稀少的地方，采用深層開挖深層儲(chǔ)存放置方式，核電廠本身的暫時(shí)儲(chǔ)存庫也是采用深層地下儲(chǔ)放(圖1)。

　　核廢料儲(chǔ)存場選擇規(guī)范

　　1.避免位于斷層、地質(zhì)不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造作用會(huì)影響儲(chǔ)存場安全的地區(qū)。

　　2.避免位于地表水文條件可能危及放置設(shè)施的地區(qū)。

　　3.避免位于有已知重要天然資源及相關(guān)地區(qū)，如煤或油氣礦區(qū)。

　　4.避免位于生態(tài)保護(hù)區(qū)，如國家公園。

　　5.避免位于史跡保存區(qū)。

　　6.避開民眾生活休閑或水源地等。

　　核廢料儲(chǔ)存場安全風(fēng)險(xiǎn)

　　1.人員非法入侵，由于儲(chǔ)存場占地廣闊，周界范圍大很容易由任何地點(diǎn)入侵。

　　2.盜竊核廢料，由于部分核廢料中有燃料鈽及鈾的合成部分，可再提煉成純鈾，從而引發(fā)被盜。

　　3.惡意性破壞，環(huán)?？?fàn)幍膼阂馄茐摹?/p>

　　4.火災(zāi)，設(shè)備保養(yǎng)產(chǎn)生的廢機(jī)油或材料不當(dāng)存放引發(fā)火災(zāi)。

　　5.控制儲(chǔ)存場的電力設(shè)備故障引發(fā)的輻射物外露事件。

　　6.地下儲(chǔ)槽滲水引發(fā)輻射隨地下水外泄事件。[nextpage]

　　7.地下儲(chǔ)槽溫濕控制不良引發(fā)儲(chǔ)存桶生銹輻射外泄事件。

　　8.核廢料運(yùn)送過程發(fā)生事故造成廢料桶破損輻射外泄 。

　　以上屬核廢料儲(chǔ)存場的高風(fēng)險(xiǎn)安全顧慮部分，如何運(yùn)用安全監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)做好這些安全問題的解決方案成為核廢料儲(chǔ)存場最重要的工作環(huán)節(jié)。

　　環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控解決方案

　　相對(duì)于人的管制與安全監(jiān)控，廢料儲(chǔ)存的環(huán)境監(jiān)控與設(shè)備監(jiān)控更重要，一旦環(huán)境及設(shè)備不良造成的輻射外泄，所引起的安全問題比人員入侵還要大，因此核廢料儲(chǔ)存場必須要有很多不同的環(huán)境探測器與設(shè)備運(yùn)作監(jiān)測等設(shè)備，(表1)闡明環(huán)境的監(jiān)測設(shè)備有哪些部分及它們協(xié)助解決了哪些安全問題。所有環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)為實(shí)時(shí)顯示模式，計(jì)算機(jī)畫面實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)讀值。溫濕度、風(fēng)力、雨量及日照等更新速率至少為一小時(shí)，統(tǒng)計(jì)時(shí)間分為日、月、季、半年、一年實(shí)時(shí)量測畫面切換顯示窗口，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過TCP/IP的通信協(xié)議以加密方式供應(yīng)授權(quán)的客戶端作遙測聯(lián)機(jī)。

　　而在運(yùn)作設(shè)備監(jiān)控部分：核能廢料場運(yùn)作設(shè)備采用監(jiān)控與數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)SCADA( Supervisory Control and Data Acquisition);核廢料儲(chǔ)存場設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)采用綜合性、全可配置的設(shè)備運(yùn)作監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，具先進(jìn)的監(jiān)察和控制功能，可通過擴(kuò)充和重新配置適應(yīng)人工遙控遙測要求。設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)具備除影像外的四遙技術(shù)，配合軟件功能對(duì)儲(chǔ)存場的儲(chǔ)槽閘門開啟關(guān)閉、照明燈開關(guān)、電力供應(yīng)、儲(chǔ)槽門位和吊車(Crane Machine)的運(yùn)行、抓取廢料桶的狀態(tài)做完整的遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控。這種開放式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)解決方案有下列的優(yōu)勢：

　　1.開放的Linux平臺(tái)可自行發(fā)展監(jiān)控與控制界面;

　　2.跨平臺(tái)JAVA技術(shù)，方便人機(jī)模擬操作;

　　3.擴(kuò)充性大且靈活，不需須額外的軟件費(fèi)用;

　　4.透過TCP/IP架構(gòu)可做監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分享共享;

　　5.系統(tǒng)運(yùn)作不斷，再啟動(dòng)成功率高穩(wěn)定度高;

　　6.兼容及開放性高，通信協(xié)議開放便于綜合監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)整合;

　　7.電子地圖功能，方便事件監(jiān)控;

　　8.數(shù)據(jù)庫及狀態(tài)定時(shí)回報(bào)功能，方便儲(chǔ)存場控制室掌握。

　　上述措施跟我們?nèi)粘Ｋ劦挠跋癖O(jiān)控雖然領(lǐng)域不同，但在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展下，綜合式的集成管理平臺(tái)早已將設(shè)備監(jiān)控與環(huán)保監(jiān)控兩個(gè)部分納入系統(tǒng)集成項(xiàng)目中，不管這個(gè)平臺(tái)是采用軟件視管理平臺(tái)(VMS)還是實(shí)體安全信息管理系統(tǒng)(PSIM)架構(gòu)。[nextpage]

　　消防也是儲(chǔ)存場安防重要環(huán)節(jié)

　　曾有國家在廢料儲(chǔ)存機(jī)具上發(fā)生故障因而引發(fā)火災(zāi)，因此儲(chǔ)存場中對(duì)火災(zāi)防范解決方案要求是與核電廠相當(dāng)?shù)摹３艘话愕幕瘜W(xué)消防措施之外，煙火探測器上的配置偵測要與操作機(jī)具的運(yùn)作配合，即儲(chǔ)存槽運(yùn)作機(jī)具的溫度傳感器必須與消防主機(jī)連動(dòng)，一旦偵測到高溫?zé)熿F或是火焰都應(yīng)該立即發(fā)出告警信號(hào)，同時(shí)將信號(hào)發(fā)至監(jiān)控?cái)z像機(jī)進(jìn)行事件畫面鎖定，以便監(jiān)控室操作人員進(jìn)行事件處理反應(yīng)，且可安裝不同類型的煙火探測器，以增加火災(zāi)時(shí)探測火災(zāi)事件的可靠性。

　　臨近核能廢料儲(chǔ)存場必須設(shè)有消防戰(zhàn)警單位及當(dāng)?shù)毓蚕狸?duì)，以便事件發(fā)生后可以聯(lián)合發(fā)布火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，請(qǐng)求支援協(xié)助。消防警報(bào)系統(tǒng)還必須具有手動(dòng)和自動(dòng)雙重報(bào)警功能，當(dāng)監(jiān)控室發(fā)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警信號(hào)時(shí)，可同步發(fā)布現(xiàn)場及遠(yuǎn)程警報(bào)告警，并啟動(dòng)消防區(qū)隔離門關(guān)閉以防止儲(chǔ)槽內(nèi)火災(zāi)再擴(kuò)大;當(dāng)輻射外泄偵測告警時(shí)，儲(chǔ)槽隔間門外應(yīng)有輻射外泄告警信號(hào)顯示，以便消防人員應(yīng)變處置;這些情況都應(yīng)該通過數(shù)據(jù)采集記錄及影像錄像。

　　門禁周界與監(jiān)視監(jiān)控解決方案

　　基于核能廢料儲(chǔ)存場高度安全防范需求，門禁與監(jiān)視監(jiān)控解決方案上有以下方式與做法：

　　1.對(duì)不法入侵要能及時(shí)探測，并告警;

　　2.通過攝像機(jī)可及時(shí)監(jiān)看報(bào)警分區(qū)圖像，了解現(xiàn)場情況;

　　3.事件圖像數(shù)據(jù)及時(shí)保存到錄像設(shè)備上并可備份;

　　4.影像監(jiān)控選型設(shè)備要求抗候、耐腐蝕，設(shè)備應(yīng)用技術(shù)成熟，穩(wěn)定可靠度高，便于操作等，可連網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控;

　　5.采用整合式監(jiān)控管理平臺(tái)，成為可擴(kuò)充、升級(jí)和管理使用的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)綜合監(jiān)控平臺(tái)。

　　如此可以實(shí)現(xiàn)視頻/報(bào)警信號(hào)采集、系統(tǒng)實(shí)時(shí)PTZ控制、子系統(tǒng)連動(dòng)、影像存儲(chǔ)、智能分析辨識(shí)及錄像檢索等功能，加上與門禁信號(hào)及設(shè)備監(jiān)控的連動(dòng)，以及與核能電廠監(jiān)控室做遠(yuǎn)程傳輸和遠(yuǎn)程控制等功能鏈接，達(dá)成安全防范和分級(jí)管理要求。

　　廢料儲(chǔ)存場監(jiān)視監(jiān)控設(shè)備采用集中管理和電廠各級(jí)主管領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)機(jī)式的管理模式，使整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)在儲(chǔ)存場主控室與核電廠監(jiān)控室副控間互不干擾、獨(dú)立運(yùn)行并分優(yōu)先控制權(quán)級(jí)。這樣的系統(tǒng)可以達(dá)成以下效益：

　　1.儲(chǔ)存庫內(nèi)的廢料桶采用與吊車同步運(yùn)作的PTZ攝像機(jī)(吊車上的攝像機(jī)裝于吊車抓斗上)配合吊車的吊裝廢料桶，供操作人員進(jìn)行實(shí)時(shí)影像監(jiān)看(圖2)。

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　　2.以影像監(jiān)控及周界探測系統(tǒng)為主，采用實(shí)體圍籬系統(tǒng)搭配虛擬的IVA電子圍墻，在儲(chǔ)存場外圍圍墻上安裝高性能高靈敏度的電子張力及AIR紅外對(duì)射探測設(shè)備，形成周界保護(hù)墻，并依作業(yè)時(shí)間及日夜?fàn)顟B(tài)進(jìn)行周界監(jiān)視的布防和撤防，監(jiān)視監(jiān)控與周界探測基本上采用全天候布防狀態(tài)，一旦偵測到異常入侵，報(bào)警信號(hào)會(huì)立即傳輸?shù)絻?chǔ)存場監(jiān)控中心，并以影像及聲音告警，同時(shí)啟動(dòng)錄像系統(tǒng)。

　　3.儲(chǔ)存場各點(diǎn)攝像機(jī)配合周界報(bào)警系統(tǒng)，以預(yù)置方式及花樣巡程進(jìn)行智能監(jiān)視，主動(dòng)提高安全監(jiān)視效果，外圍圍墻的智能攝像系統(tǒng)，可通過警報(bào)連動(dòng)模式進(jìn)行不同錄像模式。

　　4.整個(gè)安全防范系統(tǒng)的管理、運(yùn)行、設(shè)備的控制全由監(jiān)控中心數(shù)字控制主機(jī)完成，進(jìn)行集中管理，電廠監(jiān)控室可作副控端，以分擔(dān)各監(jiān)控點(diǎn)的情況。

　　5.系統(tǒng)采用全網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，場區(qū)內(nèi)的局域網(wǎng)上可進(jìn)行區(qū)域近端監(jiān)控，也可通過公網(wǎng)做遠(yuǎn)程監(jiān)控及影像錄像調(diào)閱功能。

　　6.集中控制室內(nèi)及儲(chǔ)存場主要出入口、儀控設(shè)備等重要設(shè)施點(diǎn)安裝影像對(duì)講系統(tǒng)及電子門磁鎖和卡片閱讀機(jī)等門禁控制裝置，以進(jìn)行人員車輛進(jìn)出管制及身份識(shí)別。

　　7.門禁采用集中入口控制系統(tǒng)，可將門禁管理、發(fā)卡系統(tǒng)、信息管理等各種應(yīng)用及進(jìn)出人員持卡或者密碼開啟進(jìn)入等全部記錄，并存儲(chǔ)管理。

　　結(jié)論

　　以上是核能廢料儲(chǔ)存場應(yīng)有的消防、門禁與監(jiān)視監(jiān)控解決方案內(nèi)容，從中可看到儲(chǔ)存場的監(jiān)控與門禁算是一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，但為了整合前述的設(shè)備監(jiān)控與環(huán)境監(jiān)控項(xiàng)目在一個(gè)管理平臺(tái)下(圖3)，必須將所有系統(tǒng)通過軟件開發(fā)協(xié)議進(jìn)行開放性整合，讓所有的系統(tǒng)在控制室內(nèi)集中管控，且不需要太多的人員及工作站即可操控所有子系統(tǒng)，這是解決方案中最重要的一點(diǎn)。