一种辐射监测数据管理系统的制作方法

1.本发明属于辐射监测领域，具体涉及一种辐射监测数据管理系统。


背景技术：

2.随着我国核电行业的迅速发展，核技术的应用日益广泛，为了确保核设施的安全运行、防止任何剂量事故的发生、控制并降低工作人员受到的辐射剂量、实现辐射防护最优化，必须安装与工艺相符的辐射监测系统。对于部分辐射监测系统，由于涉及到成百上千个辐射监测通道，如果单纯的给出辐射监测数据供辐射防护管理人员查阅，会带来很大的工作量，且达不到数据有效利用的目的，所以需要对数据进行分析、整合，并根据分析整合结果开展相应的辐射防护决策，提高辐射监测数据的利用率。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种辐射监测数据管理系统，融合了辐射监测数据分析、数据整合及辐射防护决策等多项技术，主要用于乏燃料后处理厂及核电站等涉核设施的辐射监测系统数据管理，提升辐射防护管理水平。
4.为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种辐射监测数据管理系统，所述系统包括数据分析模块、数据整合模块以及辐射防护决策模块；
5.所述数据分析模块，用于采集辐射监测设备输出的实时辐射监测数据，并对所述实时辐射监测数据进行分析；
6.所述数据整合模块，用于根据各工艺模块对所述实时辐射监测数据进行分类整合后，以图形的形式进行显示；
7.所述辐射防护决策模块，用于根据分析整合后的所述实时辐射监测数据，进行辐射剂量估算、辐射防护方案分析并据此提出防护建议。
8.进一步，所述数据分析模块包括数据拟合单元以及异常诊断单元；
9.所述数据拟合单元，用于将所述实时辐射监测数据存储到数据库中，以进行所述实时辐射监测数据拟合以及辐射水平趋势分析；
10.所述异常诊断单元，用于利用所述实时辐射监测数据开展异常诊断和报警提醒。
11.进一步，所述异常诊断单元用于分析所述实时辐射监测数据的状态，并根据分析结果分为异常、正常或高出日常监测值三种状态；
12.当分析结果为所述实时辐射监测数据异常时，进一步分析出数据异常的原因，并据此进行异常恢复；
13.当分析结果为所述实时辐射监测数据高出日常监测值时，根据所述实时辐射监测数据的历史规律，可自动检测出统计涨落诱发的误报警，消除误报警后发出超阈值报警。
14.进一步，发出超阈值报警时提醒辐射防护管理人员进行报警检查，辐射防护管理人员确认是否由于工艺变化及物料变化引起的报警，如是可取消报警状态；对于其他异常情况，可发出事故报警。
15.进一步，所述数据整合模块，还用于当接收到针对所述各工艺模块中的某个工艺模块的点击信号时，将所述工艺模块的监测数据全部显示出来，便于辐射防护管理人员进行管理。
16.进一步，所述数据整合模块，还用于对分类后的所述辐射监测数据进行校验、入库、数字化及整合分析处理；
17.对所述辐射监测数据进行校验涉及设备分布图与厂区影像信息校验、监测设备基础信息与数据校验及多通道监测数据对齐校验；
18.对所述辐射监测数据进行整合分析处理包括完整性分析、有效性分析、趋势分析及异常分析，并对所述辐射监测数据进行分析、统计、查询及可视化操作，经过所述数据整合模块对所述辐射监测数据进行整合以剔除掉干扰异常数据。
19.进一步，所述辐射防护决策模块包括设备信息读取单元、辐射剂量计算单元以及居留时间计算单元；
20.所述设备信息读取单元，用于当接收到针对所述辐射防护决策模块的辐射防护管理功能的点击信号时，根据分析后的所述辐射监测数据，自动读取辐射监测设备所处位置、所处场所、分属工艺模块、监测目的信息；
21.所述辐射剂量计算单元，用于根据监测数据大致估算工作人员进入相应场所后所受的辐射剂量，包括内辐射和外辐射剂量；
22.所述居留时间计算单元，用于根据剂量限值，计算出所述工作人员的可居留时间，给出工作人员是否可进入的建议。
23.进一步，所述辐射剂量计算单元基于干预专用量的定义及常规剂量计算方程进行推导，干预专用量即预期剂量、可防止剂量与剩余剂量，预期剂量为没有采取任何防护措施情况下人员所承受剂量伤害，可防止剂量是采取紧急防护行动带来的剂量减少量，剩余剂量为可防止剂量与预期剂量的差值。
24.本发明的效果在于：采用本发明所公开的一种辐射监测数据管理系统，通过开展辐射监测数据自动分析、数据整合及辐射防护决策，可以提高辐射监测数据的利用率，提升辐射防护管理水平。
附图说明
25.图1为本发明所述的一种辐射监测数据管理系统中数据分析模块的结构示意图；
26.图2为本发明所述的一种辐射监测数据管理系统中数据整合模块的结构示意图；
27.图3为本发明所述的一种辐射监测数据管理系统中辐射防护决策模块的结构示意图；
28.图4为图3中辐射防护决策模块中辐射剂量计算示意图。
具体实施方式
29.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。
30.实施例一
31.一种辐射监测数据管理系统包括数据分析模块、数据整合模块以及辐射防护决策模块。
32.如图1所示，数据分析模块基于辐射监测信息采集与管理平台，数据分析模块通过采集辐射监测设备输出的实时辐射监测数据，数据分析模块包括数据拟合单元以及异常诊断单元，数据拟合单元用于将所述实时辐射监测数据存储到数据库中，以进行数据拟合以及趋势分析。异常诊断单元，用于直接利用实时辐射监测数据开展异常诊断和报警提醒。
33.数据拟合单元用于将实时采集的辐射监测数据存储到数据库，可以避免数据的丢失，记录实时辐射监测数据随时间的变化规律，采用数据拟合的方法，呈现出监测设备所在厂房辐射情况的变化曲线。根据曲线的变化规律可以剔除异常的辐射监测数据，加入相关变化趋势预测算法，可作出一定的辐射水平变化趋势预测，由以前和现有的数据能够预测一段时间后的辐射水平。同时能够将有联系的或同一工艺管线上或厂房内的多个监测设备的辐射监测数据融合在一起，多数据联合分析判断，分析厂房内的辐射特性以及辐射安全情况。
34.异常诊断单元用于及时分析实时采集到的辐射监测数据，对于辐射防护值班室的工作具有重要意义，首先确认辐射监测数据的状态，包括异常、正常或高出日常监测值三种状态。当数据异常时，如数据不随时间变化、更新速度慢、设备返回错误值、采集系统返回异常状态，数据分析软件自动检测出数据异常的原因，包括通讯异常、监测设备异常、采集系统异常等原因，检查出异常后可做一定的自我恢复。
35.当监测数据高出日常监测值，根据监测数据的历史规律，可自动检测出统计涨落诱发的误报警，消除误报警后发出超阈值报警。这时提醒辐射防护管理人员进行报警检查，由于工艺变化及物料变化引起的报警，可做报警确认后取消报警状态；对于其他异常情况，可发出事故报警。
36.对于分析完的辐射监测数据，由于涉及几百个辐射监测通道，如果单纯的给出数据供辐射防护管理人员查阅，会带来很大的工作量，不便于远程监控。如图2所示，数据整合模块，用于根据辐射监测数据的类别对辐射监测数据进行分类后，以图形的形式进行显示，辐射防护管理人员如果想了解各个模块的监测数据，点击打开某个工艺模块，数据整合模块接收到针对所述各工艺模块中的某个工艺模块的点击信号时，各个模块的监测数据可以全部显示出来，便于辐射防护管理人员管理。
37.对分类后的辐射监测数据进行校验、入库、数字化及整合分析处理，数据校验涉及设备分布图与厂区影像信息校验、监测设备基础信息与数据校验及多通道监测数据对齐校验等；对辐射监测数据进行整合分析包括完整性分析、有效性分析、趋势分析及异常分析等，并对辐射监测数据进行分析、统计、查询及可视化操作。
38.经过数据整合模块对辐射监测数据进行整合后，可剔除掉干扰异常数据。
39.对于辐射防护值班室的工作人员，为了便于根据辐射监测数据开展辐射防护管理工作，开发高效的辐射防护决策模块非常重要。如图3所示，辐射防护决策模块用于进行辐射剂量估算、辐射防护方案分析并据此提出防护建议。
40.辐射防护决策模块包括设备信息读取单元、辐射剂量计算单元以及居留时间计算单元，所述设备信息读取单元，用于当辐射防护管理人员点击辐射防护决策模块的辐射防护管理功能时，设备信息读取单元接收到针对所述辐射防护决策模块的辐射防护管理功能的点击信号，根据采集和分析后的辐射监测数据，自动读取辐射监测设备所处位置、所处场所、分属工艺模块、监测目的等信息。辐射剂量计算单元，用于根据监测数据可大致估算工
作人员进入该场所后所受的辐射剂量，包括内辐射和外辐射剂量。居留时间计算单元，用于根据剂量限值，计算出工作人员的可居留时间，给出工作人员是否可进入的建议。对于中等水平的辐射场所，可开展辐射热点分析、热点巡测位置建议，同时建立常规辐射屏蔽材料及工作人员防护用具的防护相关的数据库，可自动调用，给出工作人员穿戴辐射防护用品的提示，并计算出此时工作工作人员在该场所的可居留时间，便于作业防护的制定。
41.辐射剂量计算单元中的剂量限制是基于干预专用量的定义及常规剂量计算方程进行推导的。干预专用量即预期剂量、可防止剂量与剩余剂量，预期剂量为没有采取任何防护措施情况下人员所承受剂量伤害，可防止剂量是采取紧急防护行动，例如服碘、隐蔽等带来的剂量减少量，剩余剂量为可防止剂量与预期剂量的差值。
42.如图4所示，在0到td时间内是没有采取任何防护措施的人体承受剂量，即该时间内的预期剂量；而δt(采取防护行动持续的时间)时间内则开始展开防护行动，会产生可防止剂量。对于预期剂量的计算，首先要根据需要考虑的主要核素确定辐射途径，之后根据不同辐射途径的剂量预估方法进行剂量计算,推荐采用的计算公式如表1所示：
43.表1预期剂量计算方法
[0044][0045]
根据预期剂量以及工作人员以往工作中已受到的剂量就可以计算出其在该辐射场最长允许工作时间，即居留时间。
[0046]
通过上述实施例可以看出，本发明公开的一种辐射监测数据管理系统，所述系统包括数据分析模块、数据整合模块以及辐射防护决策模块，所述数据分析模块，用于采集辐射监测设备输出的实时辐射监测数据，并对所述实时辐射监测数据进行分析；所述数据整合模块，用于根据各工艺模块对所述实时辐射监测数据进行分类整合后，以图形的形式进行显示；所述辐射防护决策模块，用于根据分析整合后的所述实时辐射监测数据，进行辐射剂量估算、辐射防护方案分析并据此提出防护建议。通过开展辐射监测数据自动分析、数据整合及辐射防护决策，提高辐射监测数据的利用率，提升辐射防护管理水平，该技术可广泛应用于核电站、核燃料循环设施等涉核设施的辐射监测系统中。
[0047]
本发明所述的系统并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。