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个人剂量实时监测系统在辐射管理中的开发与应用

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  摘要:本文就如何合理能利用法国MGP公司生产的直读式电子剂量计(BPD)系统的原有功能及系统的软件开发这两方面,分别阐述此系统在防护管理秦山核电一期的辐射占据的重要地位。
  [关键词]个人剂量实时监测系统辐射管理开发应用
  个人剂量实时监测系统在是在进入辐射控制区时,提供个人剂量给所有进入控制区工作的人员,同样也在作业过程中及时更新剂量,剂量率数值等,如果出现问题还会提供报警功能。
  目前我国运行,包括正在建设的几座核电站均采用了法国MGP公司生产的直读式电子剂量计(EPD)系统,该系统的功能包括集成化,数字化,同时还具备实时报警和出入控制的功能等,其功能多样且实用,因此在核电站辐射控制区出入控制和实时剂量监测系统中有着不可或缺的重要地位。
  即使秦山核电站经历了两次扩容改造,这套系统仍然被秦山核电一期运行使用十多年。在长期的运行下,工作人员积累了丰富的运行及维护经验,进而探索研究出一套能够把该系统近完美地发挥其功能的工作经验及操作方法。更值得称赞的是,我国工作人员还开发出一套与该系统配对的软件,既能够使该系统剂量监测的作用得到最大限度的发挥,也协同辐射防护数据库的帮助,实时监控厂房设备的辐射情况,也为工作者提供了设备的工作历史等重要信息,帮助了工作者高效安全地管理辐射工作,在辐射控制区发挥了重大的作用。
  1合理利用系統固有的功能
  1.1选择适合本电站的运行模式十分重要
  能在辐射防护的工作中为工作者提供的初始数据价值的多少及有用程度取决于个人剂量实时监测系统和辐射防护管理模式这二者之间结合程度的深浅。
  秦山一期的EPD系统从录入信息开始就彰显了它的不同,该系统选择录入的是能够反映工作者个人情况的RP证号码,同时还有能够反映辐射控制区内真实作业内容的工作号。自上个世纪九十年代起,工作号的编号方式就发生了改革,由原来繁杂的按门划目的分类方式固定编号,变成了与辐射工作许可证(RWP)号码相同的工作号,使编号的繁琐过程得到大幅度地简化。即使如此,仍然让信息处于最易于处理的初始情况,让更多初始的信息得以有效保留。例如:最开始时,没办法确定某个工作项目中所涉及的基本信息,如具体的开始和结束日期,项目的地点还有作业过程中所使用的具体设备等,因此改变了原始的按门划目的编号方式,使其变成沿用多年的辐射工作许可证。由于工作证的特殊性,它与检修工单紧密联系,所以包含了比原始编号方式多得多的有用信息。也正因为如此,才为后续开发软件营造了友好的开发环境,创造了有利的条件。
  1.2在辐射防护方面有效利用系统的固有功能,使其发挥作用
  此直读式电子剂量计系统能够同时储存的历史事件数为750个,所以如果相关人员想要查看历史数据,或者对某项数据有疑问,就能够调出储存信息查看分析。常见的事例有:在进行氧化反应时,把储存事件的间隔修改为60s的剂量计,并放在蒸汽发生器等一些监测点,这样就能收集到每分钟的剂量改变量的平均值。一份在各测点的准确变化曲线图就在这种方法下能被轻易绘制出来,因此减少了在收集数据过程中的人工和剂量二者可避免的浪费。
  1.3在日常使用系统数据库的过程中,使其性能良好保持
  如果在维护数据库时对其疏忽大意,就容易在使用几年后造成系统运行速度大幅下降的问题出现。而针对此问题,秦山核电一期采用了相应的优化模式,让系统重新恢复良好状态:
  (1)定期备份文件及转移数据;
  (2)有意识控制数据的规模大小,以此让数据库的空间维持相对稳定状态;
  (3)设置自行表分析,让查询任务能够照原计划进行,从而提高效率。
  2正确处理存在于系统软件和辐射防护间的矛盾
  正视系统功能存在的局限性。实时监测系统擅长实时控制,而在数据分析方面却是一块短板。长期使用该系统后所积累下来的经验,加上使用过程中时不时在辐射防护管理方面出现的新需求,这二者都使该系统的功能或主动,或被动地慢慢进步。
  从长期的作业中发现,该系统主要有以下几方面的局限性:
  (1)只能提供如人员,日期等简单的数据,而且不能进行复杂的数据分析;
  (2)没有较强的时效性,主要是因为大量需要的信息只能通过传统的纸张打印后再让工作者统计分析,倘若一个人工作,常常需要花费7到8小时,不仅时效性极差,而且在人员进行大工作量的作业中容易出错;
  (3)文字和格式单一,无法满足电站多元化的信息需求。不过好在经过科研人员和工作者长期的努力研究,最终开发出针对此系统局限性的数据库和相关的网站服务软件,从而解决了这些困扰了工作者相当一段时间的难题。
  第一阶段的功能扩展:扩展出了数据脱机处理及统计软件功能。在此之前,所有的数据统计分析都是工作者在打印出原始数据后进行人工统计,这中模式的弊端上文已经略有提及:工作量庞大,时效性极差,出错率极高。然而使数据分析能计算机化的大胆尝试成功后,这一举措让统计工作量大幅减少。在后续的开发中,基本解决了问题的同时还开发出了新的功能。
  第二阶段的功能扩展:扩展出了数据联网处理及网络数据服务功能。在数据网络飞速发展的技术支持下,该系统也从之前只能脱机处理数据蜕变成能够双向传输数据的更高端阶段。与之前不同但却有所联系,没有摒弃脱机处理数据的方式,而是使之成为了新型处理模式中辐射防护数据库的一部分。新的需求也在这样的联系中产生,如何让此模块与其他互帮互助,最终实现共享数据的目的。在本世纪初,此问题已经被很好地解决,实现了网络浏览器即可查询数据的重大进步,大大减轻了数据统计的工作量,也让数据查询更加快捷高效。
  3当前已扩展的用户开发软件的功能
  通过一二阶段产生的成果间的相互结合,当前扩展的用户功能有:   3.1扩展出了实时查询信息,且能够双向传递数据和脱机处理的数据的功能
  (1)能够简单地从浏览器上查询到储存在EPD系统数据库中的控制区当前的工作人员情况及近期辐射防护的作业内容等;
  (2)可以发邮件给相关人员,以此获取个人想要进一步了解的数据;
  (3)工作人员可以在不安装相关客户端的情况下就能通过网络浏览器在一定权限内录入或修改辐射工作许可证,也能处理一些突发的异常情况;
  (4)每个工作日结束时能够及时传输数据到系统的脱机处理模块中。
  3.2扩展出了脱机剂量统计的功能
  (1)能够统计人员,公司,日期,工作内容等多方面的数据;
  (2)相比最初,能够进行更复杂的如异常分析,绘制多种形式的表格等高级操作;
  (3)提供信息给实时和辐射防护数据库;
  (4)能够统计辐射防护作业现场的记录和工作剂量;
  (5)能够统计厂房设备及作业车间历史的工作剂量;
  (6)以,上所有统计结果的来源均能一步步追溯出最初始的数据内容。
  4辐射防护管理的实际应用事例
  经过本文大篇幅的系统功能的论述后,可以总结出软件在辐射防护作业中产生出的积极效益,以下是几具实例:
  4.1在每个工作日的作业开展前就完成惯例工作
  不同的工作类别对于维护周期的需求从每天一次,到每周,每月,每年一次不等。在开发出客户软件之前,所有的维护工作,信息统计和分析都需要人工花费大量的时间进行操作,而且工作者的工作状态和经验很大程度上决定了作业的质量。而在使用软件后,在每次作业活动开展前,惯例维护工作就已基本完成,这时只需要工作者进行简单的二次确认即可开展作业,大大减少了工作量的同时也提高了工作质量。
  4.2强大的统计分析功能高效率绘制的高质量报表
  由于工作性质,对于报表的时效性要求很高,在大修期间更甚,在开发客户软件前,往往需要人工进行长达几小时的统计分析制作报表,然而制作的却只能是集体剂量等这样简单的报表,很难满足工作需求。在使用软件后这一需求得以满足,软件能在有限的时间中就完成详细的报表,此时只需要人工添加一些主观的情况即可,工作效率显著提高。
  4.3能够通过任何经过许可的电脑查看实时信息
  一般情况下,在公司的任何一台连接到区域网的电脑都能查看到作业历史上某一时段的信息,也包括实时更新的详细信息,从而实时掌握作业进程。
  4.4长期收集联系于工作历史和车间设备间的信息
  通过辐射工作许可证的帮助,能够收集到具体某次工作者进出作业车间或操作某台设备的信息数据。在长期收集工作信息后,车间和设备得到大量的剂量统计,这能给办理辐射工作许可证时一个极有用的参考。
  4.5及时将监测到的异常数据反馈给相关工作
  联网数据库能在网站上知道每个工作日进出辐射控制區的工作者的个人剂量变化情况,倘若发现异常的数据,便会立刻以网络消息等方式反馈给工作者,进而及时处理相关情况。
  5在开发软件时积累的经验和对后续开发的指导
  一个成功的开发软件通常能够与系统特性极佳地结合,同时也与辐射防护管理方式的联系密不可分,从实际的作业需求出发并最终满足实际的作业需求。能够满足使用简单方便,维护工作量轻,具备能为辐射防护管理提供详细有效的统计信息和数据分析的功能这些要求的开发软件,已经是一个非常成熟且具备长期使用潜质的开发软件了。
  综上所述,个人剂量实时监测系统最初的工作目的主要是为了保护在辐射控制区工作的工作人员的安全,同时限制个人剂量,但随着工作的长期开展,大量对系统功能的新需求不断产生,工作人员和研究人员也渐渐开发出了系统的潜力。开发出基于辐射防护管理方式而开发出的软件,在方便了系统管理的同时,也产生了在辐射防护管理工作中的巨大效益。
  秦山一期个人剂量实时监测系统时积累的经验中我们不难发现,软件的开发创造离不开工作者选择的适合的管理模式。具有高瞻远瞩的眼光对于软件的长期开发也有着至关重要的作用,因为这能为充分发挥系统功能,弥补系统固有局限性营造友好的开发环境,同时也为控制工作者个人剂量和开展辐射防护管理工作等创造了有利的条件。这一切都为以后的电站建设提供了宝贵的工作经验和管理者的决策依据。
  参考资料
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  [2]马小杰,施幼芳。扩散式汞个人剂量器试制的初步探讨[J].化工劳动保护。工业卫生与职业病分册,2012(03).
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  [4]郝庆国,赵漪,外照射个人剂量数据管理系统[J].辐射防护,2017(05).
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