淺談城市放射性廢物庫安防系統(tǒng)升級改造

王輝 袁久林 田坤

摘? 要：通過對城市放射性廢物庫現(xiàn)有安防系統(tǒng)運行存在的問題進行分析，并對照《城市放射性廢物庫安全防范系統(tǒng)要求》（HAD802/01-2017）有關(guān)要求，探索廢物庫安防系統(tǒng)升級改造設(shè)計方案。通過建設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)等使廢物庫安防系統(tǒng)更加完善、智能、實用，并滿足《城市放射性廢物庫安全防范系統(tǒng)要求》（HAD802/01-2017）有關(guān)要求。

關(guān)鍵詞：放射性廢物庫? 安防系統(tǒng)? 升級? 改造

中圖分類號：TL933? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）09（a）-0104-04

Abstract：Based on the analysis of the problems existing in the operation of the existing security system of the city radioactive waste repository， and in accordance with the relevant requirements of Requirements for safety prevention system of city radioactive waste repository（HAD802/01-2017）， this paper explores the upgrading and transformation design scheme of the security system of the waste repository， through the construction of video monitoring system， intrusion alarm system， access control system， ring monitoring system so as to make the security system of the waste repository more perfect， intelligent and practical， and meet the requirements of Requirements for safety prevention system of city radioactive waste repository（HAD802/01-2017）.

Key Words：Radioactive waste repository;Security system;Upgrade;Reform

山東省城市放射性廢物庫（以下簡稱廢物庫）是山東省唯一的放射性廢物（廢源）暫存場所。廢物庫自投入運行以來（截止到2020年3月），安全收儲全省轄區(qū)內(nèi)的廢舊放射源6800余枚、放射性廢物1000kg。為及時消除輻射安全隱患，確保全省輻射環(huán)境安全，促進核與輻射技術(shù)利用和經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，做出了應(yīng)有的貢獻。與此同時，為確保數(shù)千枚放射源的安全存儲，加強廢物庫安全防范，確保廢物庫的安全運行也是廢物庫管理的重中之重[1]。

2017年2月，國家核安全局發(fā)布了核安全導(dǎo)則《城市放射性廢物庫安全防范系統(tǒng)要求》（HAD802/01-2017）[2]（以下簡稱導(dǎo)則），細致明確了廢物庫各項安防系統(tǒng)要求。對照導(dǎo)則要求，山東省城市放射性廢物庫安防系統(tǒng)還存在一定差距，城市放射性廢物庫安防系統(tǒng)升級改造很有必要[3]。

1? 安防系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1 現(xiàn)有安防系統(tǒng)運行存在的問題

廢物庫目前使用的安防系統(tǒng)設(shè)備故障多發(fā)，多項功能失效，具體內(nèi)容包括：多個監(jiān)控點位和錄像存儲設(shè)備故障，部分監(jiān)控圖像無法存儲;動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)部分傳感器和傳輸線纜出現(xiàn)故障，系統(tǒng)無法使用;UPS設(shè)備配置不足，電池老化，無法支撐系統(tǒng)運行;監(jiān)控、門禁、報警、聲音復(fù)核設(shè)備配置不足，未進行相應(yīng)整合，系統(tǒng)功能缺失等。

1.2 安防系統(tǒng)與導(dǎo)則要求差距分析

通過對照導(dǎo)則，目前廢物庫存在諸多問題，具體內(nèi)容包括：庫區(qū)大門未設(shè)置阻擋車輛強行沖撞的路障設(shè)置，未配置出入口管理系統(tǒng);監(jiān)控中心未安裝可視對講系統(tǒng)，無緊急報警裝置;入侵探測與視頻監(jiān)測、出入口控制及照明系統(tǒng)無法實現(xiàn)有效聯(lián)動;系統(tǒng)軟件設(shè)計簡單，無法有效處理各個子系統(tǒng)安防數(shù)據(jù)等。

2? 設(shè)計方案

2.1 入侵報警系統(tǒng)升級

在庫房各出入口安裝三鑒報警探測器，該探測器是以紅外為主、微波為輔、單片機智能處理的綜合探測技術(shù)，可用于空間入侵探測，對無人值守的側(cè)門、重要區(qū)域入口進行布防;庫房內(nèi)安裝壁掛式和吸頂式紅外報警探測器，在庫區(qū)傳達室、監(jiān)控中心和庫房卸源區(qū)安裝緊急報警和聲光報警裝置，全方位設(shè)防;入侵報警系統(tǒng)連接到報警主機，報警主機通過安防系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)將報警信息傳送到監(jiān)控中心的安防綜合管理平臺中，實現(xiàn)庫區(qū)入侵報警。

采用報警按鈕實現(xiàn)周界防控中的“點防”，即在重要的安防區(qū)域安裝一鍵式報警按鈕，當有突發(fā)情況時，安保人員或者其他報警人員可以通過報警按鈕實現(xiàn)快速報警。

同時，設(shè)計結(jié)合視頻監(jiān)控、高音喇叭來實現(xiàn)綜合報警防護。當有周界報警信號發(fā)生時，在監(jiān)控中心的綜合管理平臺上會收到報警信號，同時聯(lián)動報警點位的監(jiān)控攝像頭，進行確認，并且可以通過擴音喇叭來實現(xiàn)對即將發(fā)生的入侵行為進行喝止等。

安防系統(tǒng)平臺記錄相應(yīng)報警信息，并提供短信告知功能，系統(tǒng)平臺具備報警功能設(shè)定及報警解除等信息處理功能。同時，報警系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)進行聯(lián)動，正常解鎖刷卡進入不報警。

2.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)改造升級建設(shè)

視頻監(jiān)控點位全部采用全高清攝像機，攝像機使用雙絞線/光纖線纜與網(wǎng)絡(luò)交換機連接，通過網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心的硬盤錄像機連接進行圖像存儲，同時錄像機通過網(wǎng)絡(luò)為系統(tǒng)用戶提供監(jiān)控圖像預(yù)覽、錄像查詢等服務(wù)。

監(jiān)控前端：前端攝像機根據(jù)不同的應(yīng)用場景和監(jiān)控需求，選擇不同類型的攝像機，同時根據(jù)實際需要配置如防雷器、設(shè)備箱等配套設(shè)備。室內(nèi)采用紅外半球、紅外槍機與室內(nèi)球機，確保滿足應(yīng)用要求。

傳輸系統(tǒng)：視頻監(jiān)控系統(tǒng)的承載網(wǎng)絡(luò)設(shè)計采用二層組網(wǎng)模式。網(wǎng)絡(luò)分為核心層和接入層，核心層通過高速轉(zhuǎn)發(fā)通信，提供可靠的骨干網(wǎng)絡(luò)傳輸。接入層用于連接網(wǎng)絡(luò)攝像機等前端設(shè)備。

存儲系統(tǒng)：監(jiān)控系統(tǒng)的存儲設(shè)備負責(zé)對視頻數(shù)據(jù)進行存儲，系統(tǒng)配置后端NVR進行數(shù)據(jù)集中存儲。設(shè)計在監(jiān)控中心機房內(nèi)部署NVR（網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機）。監(jiān)控存儲容量依據(jù)原有監(jiān)控設(shè)備數(shù)量31個，加上新增點位3個，共計35點位計算。存儲空間根據(jù)選擇的分辨率進行計算，全高清1080p時，碼流設(shè)置為4Mbps，每路每小時的錄像文件約1.8G;35路監(jiān)控存儲60d合計需要=90720GB，即等于90.72TB?？紤]到磁盤格式化損耗、做RAID、預(yù)留熱備盤等因素，通常增加25%的冗余，即90.72*1.25=113.40TB。如配置4TB監(jiān)控系統(tǒng)硬盤，需配置29塊。

最終，通過“綜合管理平臺”將原有和新建的視頻監(jiān)控系統(tǒng)與其他子系統(tǒng)集成到綜合管理平臺進行高效協(xié)同。系統(tǒng)平臺設(shè)計支持在二維電子地圖上進行視頻預(yù)覽。

2.3 庫區(qū)出入口管理和防闖入系統(tǒng)建設(shè)

針對目前廢物庫庫區(qū)大門無出入口管理系統(tǒng)，車輛和人員進出靠人工記錄，車輛非法沖撞情況下無任何防護措施等情況，規(guī)劃安裝車牌設(shè)備攝像機、人員通行道閘、訪客登記機、路障機等設(shè)備進行防護、管理。

2.3.1 新建車牌識別系統(tǒng)

廢物庫安保人員需要對進出庫區(qū)的車輛進行登記、管理，監(jiān)控外來車輛和廢源收儲車在庫區(qū)的活動過程。系統(tǒng)采用視頻檢測方式對經(jīng)過的車輛進行捕獲，記錄一張高清圖像，除車輛圖像信息外，還包括車輛的通行信息，如時間（精確到0.1s）、地點、車速、限速、方向、號牌號碼、號牌顏色、車身顏色、車道號等內(nèi)容。通過使用車牌識別專用攝像機和車牌識別管理系統(tǒng)將原來需要人工處理的工作進行智能化處理，通過與視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合，可以實現(xiàn)對進出車輛的有效管理，保障廢物庫安全。

2.3.2 新建門禁、人臉識別閘機系統(tǒng)

門禁系統(tǒng)、進出口管理系統(tǒng)主要是為了控制人員的進出，禁止非工作人員在未經(jīng)允許的情況下進入到工作區(qū)域。本次項目建設(shè)中，設(shè)計采用人證訪客機、人臉識別人行通道擺閘、門禁控制器、讀卡器、電控鎖等設(shè)備組成針對人員的進出管理系統(tǒng)。

設(shè)計在廢物庫庫區(qū)大門處安裝人行通道擺閘和人臉識別閘機，通過人臉識別技術(shù)，進行人員識別，庫區(qū)進出放行，人員進出情況統(tǒng)計。來訪人員通過授權(quán)后，開閘放行，未經(jīng)授權(quán)的閉閘禁止入內(nèi)。

設(shè)計在庫區(qū)的大門、庫房出入口、監(jiān)控值班室和中心機房等處，安裝門禁讀卡器，對不同的持卡人員設(shè)立不同的進出權(quán)限，通過門禁系統(tǒng)實現(xiàn)關(guān)鍵區(qū)域的訪問控制。

2.3.3 可視對講一鍵報警設(shè)備部署

為滿足重點區(qū)域的可視對講、一鍵報警需求，設(shè)計在庫區(qū)傳達室、監(jiān)控中心和庫房裝卸區(qū)安裝具有緊急報警和聲光報警功能的可視對講設(shè)備。通過可視對講設(shè)備，庫區(qū)大門的門崗值班人員可與監(jiān)控中心進行可視對講;廢物庫庫房的工作人員可通過庫房內(nèi)的可視對講設(shè)備與監(jiān)控中心或門崗安保人員進行可視對講;監(jiān)控中心可通過對講分機的“監(jiān)視”按鍵來觀察廢物庫門口情況。如廢物庫房內(nèi)突發(fā)緊急情況，可按一下報警求助按鈕，發(fā)送信號至控制中心，申請與控制中心視頻通話。報警時可驅(qū)動警燈閃爍，起到警示威懾作用。

2.3.4 車輛防闖入裝置部署

按照廢物庫安全防范系統(tǒng)要求，需在廢物庫出入口處安裝路障機裝置。路障機采用可編程控制器（PLC）控制電路和液壓動力傳動系統(tǒng)。設(shè)備操作簡便，升降平穩(wěn)。在升起時，能阻擋車輛沖擊，下降到位后，與路面齊平，讓過往車輛順利通行。路障機設(shè)置了手動操作功能，方便在停電和故障時，路障機依靠手動操作，照樣能翻起和降落。

2.4 其他配套系統(tǒng)設(shè)備升級改造

2.4.1 電子巡更系統(tǒng)改造

由于原有電子巡更設(shè)備故障、系統(tǒng)癱瘓，設(shè)計基于門禁系統(tǒng)實現(xiàn)在線式巡更。廢物庫的大門出入口、監(jiān)控中心、機房、配電室、廢物庫房等關(guān)鍵區(qū)域均配置了門禁設(shè)備，這些區(qū)域也是巡更區(qū)域，通過配置巡更卡片，利用門禁讀卡設(shè)備可實現(xiàn)在線巡更。

規(guī)劃配置巡更卡片6張，設(shè)置7～10個巡更點位。安保人員對重點區(qū)域巡邏時，持巡更卡對指定區(qū)域進行人工巡視，通過門禁讀卡器刷卡進行巡更。系統(tǒng)根據(jù)巡邏人員工作狀況及巡更點的巡更信息進行監(jiān)督、記錄，并將結(jié)果實時傳送給監(jiān)控中心。

2.4.2 UPS系統(tǒng)升級改造

根據(jù)導(dǎo)則要求，設(shè)計配備一套20kVA后備電源設(shè)備。包括32節(jié)蓄電池，在廢物庫市電斷電的情況下，為出入口控制系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供不少于8h備用電源。

2.4.3 動環(huán)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)改造

根據(jù)導(dǎo)則要求，結(jié)合廢物庫現(xiàn)狀，設(shè)計將當前出現(xiàn)故障無法修復(fù)的動力環(huán)境監(jiān)控設(shè)備進行更換;通過在廢物庫房、監(jiān)控中心機房等重點部位部署溫濕度、漏水、煙霧探測器，對其進行環(huán)境監(jiān)測;通過部署三項電量儀、電流互感器、UPS通訊模塊等設(shè)備對監(jiān)控中心的UPS系統(tǒng)設(shè)備進行動力系統(tǒng)監(jiān)測;對γ射線（伽馬射線）輻射劑量率監(jiān)控設(shè)備進行數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)修復(fù)，恢復(fù)數(shù)據(jù)傳輸通路，將劑量率實時數(shù)據(jù)上傳監(jiān)控中心。

2.5 多系統(tǒng)集成建設(shè)

對照導(dǎo)則要求和城市放射性廢物庫的收儲流程，結(jié)合廢物庫現(xiàn)狀，解決現(xiàn)有綜合管理平臺系統(tǒng)癱瘓，各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)無法傳輸，缺乏高效管理手段等問題，進行系統(tǒng)優(yōu)化升級。

設(shè)計將視頻監(jiān)控系統(tǒng)、庫房入侵報警系統(tǒng)、電子巡更系統(tǒng)、庫房動力及環(huán)境監(jiān)控報警系統(tǒng)、庫區(qū)及庫房劑量率監(jiān)控報警系統(tǒng)、收儲車輛管理系統(tǒng)等子系統(tǒng)進行集成，集中在一套基于B/S架構(gòu)的系統(tǒng)上，系統(tǒng)由一個入口登陸，在上面集中了安防監(jiān)控系統(tǒng)（包含視頻監(jiān)控、出入口、入侵報警、可視對講、電子巡更）、劑量率在線監(jiān)測系統(tǒng)等子系統(tǒng)模塊，并可增配放射性收儲車管理子系統(tǒng)，形成一體化管理。

設(shè)計在廢物庫監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)出口處配置下一代防火墻設(shè)備，針對系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)攻擊、入侵防護，提供網(wǎng)絡(luò)安全防護能力，防止廢物庫各類監(jiān)控、監(jiān)測數(shù)據(jù)被非授權(quán)獲取、泄露。

3? 結(jié)語

通過以上的系統(tǒng)改造，修復(fù)原有系統(tǒng)運行存在的問題，同時安防系統(tǒng)升級后更加完善智能，能夠基本滿足導(dǎo)則要求，更好地保障山東省城市放射性廢物庫運行安全。

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