于現(xiàn)臣 喬 冕 王治海

（山東省核與輻射安全監(jiān)測(cè)中心，山東濟(jì)南 250117）

0 引言

海洋和大氣是全體人類共享的地球資源，嚴(yán)重的核與輻射環(huán)境污染事故能夠通過(guò)海洋和大氣影響到全球生態(tài)環(huán)境。2021 年，日本政府決定將福島第一核電站核污水在2023 年排入大海，受到國(guó)際社會(huì)的強(qiáng)烈反對(duì)。日本作為我國(guó)的鄰近國(guó)家，我們十分關(guān)注其排放核污水對(duì)于我國(guó)海洋環(huán)境與生物的影響，生態(tài)環(huán)境部門(mén)作為輻射環(huán)境安全的守護(hù)者，會(huì)密切關(guān)注核污水對(duì)我國(guó)海洋環(huán)境造成的影響。生態(tài)環(huán)境部門(mén)采用輻射環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站和輻射環(huán)境海洋自動(dòng)監(jiān)測(cè)站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)我國(guó)大氣和海洋的輻射環(huán)境水平，對(duì)保障我國(guó)輻射環(huán)境安全、保護(hù)公眾健康、消除公眾涉核恐懼具有非常重要的作用[1]。

1 建設(shè)背景

山東省是核能與核技術(shù)利用大省，放射源和射線裝置單位和數(shù)量均為全國(guó)前列；海陽(yáng)核電廠與石島灣核電廠運(yùn)行核電機(jī)組3 臺(tái)，在建核電機(jī)組4 臺(tái)，數(shù)臺(tái)核電機(jī)組開(kāi)展前期準(zhǔn)備工作，核電項(xiàng)目進(jìn)入發(fā)展“快車道”，監(jiān)督性監(jiān)測(cè)的任務(wù)日趨繁重；近年來(lái)，朝鮮先后進(jìn)行了6 次核試驗(yàn)，山東省處于東北邊境地區(qū)，在境外核試驗(yàn)影響范圍內(nèi)，核與輻射應(yīng)急任務(wù)繁重；同時(shí)，山東省還肩負(fù)著鄰省的江蘇田灣核電廠、遼寧紅沿河核電廠的核事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作；伴生放射性礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用活動(dòng)增多，高風(fēng)險(xiǎn)移動(dòng)放射源轄區(qū)內(nèi)作業(yè)頻繁。核與輻射安全保障任務(wù)日益繁重，公眾核與輻射安全訴求不斷提高，為時(shí)刻保障公眾與輻射環(huán)境安全[2]，成熟、高效、穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)輻射環(huán)境，自動(dòng)監(jiān)測(cè)是生態(tài)環(huán)境部門(mén)的職責(zé)使命。

2 大氣輻射環(huán)境自動(dòng)站構(gòu)成及功能

輻射環(huán)境自動(dòng)站（以下簡(jiǎn)稱“自動(dòng)站”）以連續(xù)在線監(jiān)測(cè)儀器為核心，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、安全加密系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、采樣系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、站房基礎(chǔ)設(shè)施等部分組成。自動(dòng)站的主要功能為數(shù)據(jù)連續(xù)監(jiān)測(cè)和樣品采集，采集的數(shù)據(jù)有瞬時(shí)環(huán)境γ 輻射劑量率、空氣中典型核素實(shí)時(shí)分析圖譜、溫濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量等，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算后實(shí)時(shí)傳輸至數(shù)據(jù)匯總平臺(tái)，通過(guò)生態(tài)環(huán)境部（國(guó)家核安全局）全國(guó)空氣吸收劑量率發(fā)布系統(tǒng)可以查看全國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)和核電廠監(jiān)測(cè)點(diǎn)的小時(shí)數(shù)據(jù)均值；根據(jù)年度采樣計(jì)劃和應(yīng)急任務(wù)要求，自動(dòng)站可以完成氣溶膠、碘、干沉降物、濕沉降物、氚、碳等采集任務(wù)，樣品經(jīng)自動(dòng)采集后送回實(shí)驗(yàn)室用于分析。

3 自動(dòng)站日常管理

3.1 完善運(yùn)行管理制度

一是嚴(yán)格按照《國(guó)控輻射環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站運(yùn)行管理辦法》[3]等上級(jí)部門(mén)的要求和規(guī)定，編制《輻射環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站運(yùn)行手冊(cè)》，成立自動(dòng)站運(yùn)行管理小組，配備專職運(yùn)維管理人員，把運(yùn)維職責(zé)落實(shí)到人。二是每年年初制定自動(dòng)站采樣、監(jiān)測(cè)方案，明確自動(dòng)站的采樣頻次、采樣時(shí)間、數(shù)據(jù)獲取率要求，按照任務(wù)分解表定期調(diào)度自動(dòng)站運(yùn)維工作。三是每年組織運(yùn)維人員開(kāi)展集中培訓(xùn)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和理論知識(shí)相結(jié)合的方式考核運(yùn)維人員的實(shí)操能力。

3.2 精細(xì)現(xiàn)場(chǎng)巡查

每月對(duì)各自動(dòng)站進(jìn)行1 次巡檢[4]，巡檢人員至少2 名，巡檢工作一般安排在月初，巡檢路線由巡檢人員自行安排。巡檢人員在工作過(guò)程中，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題立即開(kāi)展原因排查，及時(shí)排除故障。自動(dòng)站巡檢結(jié)束后，應(yīng)填寫(xiě)自動(dòng)站月度巡檢表，將巡檢情況進(jìn)行記錄并存檔。

巡檢時(shí)攜帶的裝備有：工具箱、萬(wàn)用表、記錄表、便攜式氣象儀、便攜式劑量率儀、豁免標(biāo)準(zhǔn)源、清潔工具、密封條等。

巡檢自動(dòng)站外觀情況：（1）檢查站房?jī)?nèi)外支撐設(shè)備是否完好和銹蝕；（2）對(duì)站房、機(jī)柜進(jìn)行清潔，對(duì)所有設(shè)備上的灰塵進(jìn)行清掃（干濕沉降采集內(nèi)的灰塵不能清除）；（3）對(duì)站房周圍的環(huán)境進(jìn)行清潔，保持干凈、整潔；（4）檢查配電箱內(nèi)空氣開(kāi)關(guān)、防雷模塊是否在正常工作位置；（5）檢查站房、機(jī)柜大門(mén)密封條是否老化，防止雨水滲入。

自動(dòng)站儀器設(shè)備：（1）檢查輻射監(jiān)測(cè)儀器（包括γ 譜儀和γ 空氣吸收劑量率監(jiān)測(cè)儀）、氣象設(shè)備（包括雨量計(jì)、風(fēng)速風(fēng)向儀等）是否完好，是否正常運(yùn)行，并清除雨量計(jì)內(nèi)的灰塵、落葉等雜物；（2）檢查采樣器（包括超大流量采樣器、大流量氣溶膠與碘采樣器、空氣中氚采樣器、空氣中碳-14采樣器、干濕沉降采樣器等）是否能夠正常工作（開(kāi)機(jī)測(cè)試），流量顯示是否正常，是否需要添加潤(rùn)滑劑，并對(duì)進(jìn)氣口和出氣口進(jìn)行清潔；（3）檢查站房、機(jī)柜內(nèi)溫度是否正常；（4）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)顯示器查看通信是否正常，斷開(kāi)有線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是否正常；（5）檢查系統(tǒng)供電情況，檢查蓄電池是否漏液，如漏液，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清理并及時(shí)更換蓄電池。蓄電池每年1 次完全充放電，并視蓄電池使用情況進(jìn)行更換。

極端天氣到來(lái)之前，巡檢人員應(yīng)提前到各站點(diǎn)進(jìn)行設(shè)備加固等檢查工作。在極端天氣期間，值班人員必須在崗，密切關(guān)注各自動(dòng)站的運(yùn)行情況。在極端天氣后，巡檢人員立即對(duì)各監(jiān)測(cè)子站進(jìn)行全面檢查。

3.3 完備的保障體系

自動(dòng)站的連續(xù)運(yùn)行要求出現(xiàn)故障后人員和儀器設(shè)備第一時(shí)間到位，自動(dòng)站故障率主要分為電路故障、通信故障、監(jiān)測(cè)設(shè)備故障、采樣器故障4 類。電路故障主要是由于自動(dòng)站長(zhǎng)年累月運(yùn)行中線路老化導(dǎo)致的短路和電流不穩(wěn)定，對(duì)于這種故障應(yīng)防患于未然，線路定期更換，防止線路短路對(duì)自動(dòng)站造成更大的損傷。通信故障，一是有線網(wǎng)絡(luò)可能受到大風(fēng)等天氣的影響而中斷，及時(shí)報(bào)修的同時(shí)應(yīng)盡量選擇穩(wěn)定的安裝線路；二是VPN 出現(xiàn)故障，VPN 在東部沿海潮濕環(huán)境中故障概率較高，需要按比例配備備品。監(jiān)測(cè)設(shè)備故障，監(jiān)測(cè)設(shè)備長(zhǎng)期戶外運(yùn)行，出現(xiàn)故障的概率最高，為保障監(jiān)測(cè)設(shè)備出現(xiàn)故障后數(shù)據(jù)不中斷，需根據(jù)不同的型號(hào)配備充足的監(jiān)測(cè)設(shè)備，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)更換，更換時(shí)應(yīng)考慮校準(zhǔn)系數(shù)的修正。采樣器故障，采樣器故障分為兩種：一種是日常頻次較少的設(shè)備，如干濕沉降采樣器，日常采樣時(shí)只用干沉降采樣，導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間的軸承不運(yùn)行；另一種是與外界環(huán)境關(guān)聯(lián)較多的設(shè)備，比如氣溶膠采樣器，外界空氣質(zhì)量差，采樣時(shí)容易導(dǎo)致采樣器電流過(guò)大。針對(duì)上述兩種情況，一是要注意日常保養(yǎng)，現(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí)對(duì)干濕沉降采樣器添加潤(rùn)滑油；二是空氣質(zhì)量差時(shí)要及時(shí)更換濾膜。

4 自動(dòng)站發(fā)展建議

我國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)自2007 年建設(shè)，部分自動(dòng)站運(yùn)行時(shí)間已超10 年，當(dāng)時(shí)自動(dòng)站的設(shè)計(jì)思路與標(biāo)準(zhǔn)已落后于當(dāng)前技術(shù)進(jìn)步與信息化發(fā)展，需對(duì)其進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，提升自動(dòng)站運(yùn)維效率，結(jié)合多年來(lái)自動(dòng)站運(yùn)行維護(hù)中積累的經(jīng)驗(yàn)，提出以下幾點(diǎn)建議。

4.1 模塊化設(shè)計(jì)

統(tǒng)一自動(dòng)站使用軟件系統(tǒng)、儀器設(shè)備數(shù)據(jù)協(xié)議、各設(shè)備之間的接口協(xié)議、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化方案。目前運(yùn)行的自動(dòng)站使用的儀器設(shè)備、操作軟件等各有不同，一些進(jìn)口設(shè)備已經(jīng)停產(chǎn)，一旦發(fā)生技術(shù)故障，只能受制于原建設(shè)方或者進(jìn)口代理商，維修費(fèi)用高、維修周期長(zhǎng)等問(wèn)題制約著自動(dòng)站問(wèn)題解決效率。由生態(tài)環(huán)境部組織制定全國(guó)統(tǒng)一的自動(dòng)站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，采用性能穩(wěn)定、技術(shù)先進(jìn)、商品化程度高、功能模塊化設(shè)備，能夠大幅度提升運(yùn)維水平。

4.2 提升信息化建設(shè)水平

自動(dòng)站是獲取實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息的“哨兵”，需要第一時(shí)間將信息傳遞給我們，基于我國(guó)移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)站的信息傳遞方式既要確保日常傳輸?shù)姆€(wěn)定性，又要兼顧事故應(yīng)急狀態(tài)下傳輸?shù)臅惩ㄐ?。一是日常傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)思路從“有線＋無(wú)線”改為“雙無(wú)線”。通過(guò)多年的運(yùn)行來(lái)看，自動(dòng)站周圍的無(wú)線傳輸穩(wěn)定性要高于有線，而且有線線路的運(yùn)行維護(hù)成本也高于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。二是對(duì)重點(diǎn)區(qū)域的自動(dòng)站增加衛(wèi)星通信傳輸功能。隨著我國(guó)北斗衛(wèi)星的全覆蓋，通過(guò)增加北斗衛(wèi)星傳輸功能保障極端情況下常規(guī)通信方式中斷后的傳輸必不可少。三是利用微信推送的方式開(kāi)展自動(dòng)站運(yùn)行情況傳輸。目前自動(dòng)站的預(yù)警信息通過(guò)短信報(bào)警的形式提醒運(yùn)維人員，傳輸內(nèi)容有限，通過(guò)微信推送不僅可以推送文字內(nèi)容，還可以增加截圖、譜圖等更豐富的信息，進(jìn)一步幫助運(yùn)維人員全面了解自動(dòng)站運(yùn)行故障和問(wèn)題。四是自動(dòng)站的建設(shè)地點(diǎn)在公園等公共設(shè)施附近，通過(guò)電子顯示屏等方式開(kāi)展公眾宣傳，提升輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的受眾度[6]。

4.3 推動(dòng)自動(dòng)站運(yùn)行維護(hù)市場(chǎng)化

需要經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的專職人員維護(hù)自動(dòng)站運(yùn)行，目前，市級(jí)自動(dòng)站運(yùn)維人員主要來(lái)自各市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，人員少、流動(dòng)性大，所學(xué)專業(yè)和日常從事的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作與放射性專業(yè)差距較大，且自動(dòng)站運(yùn)維中出現(xiàn)的問(wèn)題涉及計(jì)算機(jī)、工程機(jī)械、弱電等諸多內(nèi)容，環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)人員去運(yùn)維自動(dòng)站顯得力不從心。建議采用社會(huì)化第三方的模式開(kāi)展自動(dòng)站的運(yùn)維，對(duì)第三方的資質(zhì)和人員能力進(jìn)行限定，人員持證上崗開(kāi)展運(yùn)維[7]。

5 結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)站監(jiān)測(cè)工作是筑牢核與輻射安全的一道重要防線，是我們生態(tài)環(huán)境人履行使命、保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境的重要手段。提高自動(dòng)站運(yùn)行維護(hù)水平，加快建設(shè)智能化、信息化自動(dòng)站，充分發(fā)揮自動(dòng)站數(shù)據(jù)在生態(tài)環(huán)境中的基礎(chǔ)性作用，滿足公眾對(duì)于環(huán)境數(shù)據(jù)和安全的需求。