基于操作干预水平的核应急决策支持平台及方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于操作干预水平的核应急决策支持平台及方法，属于核事故应急领域。其主要步骤和内容为：1、获取核电厂事故期间的释放源项、气象条件，结合核电厂厂址具体环境特征，通过核应急决策支持平台的查询、计算、修正操作干预水平；2、基于操作干预水平结果，采用国际权威机构和国内相关技术导则的推荐方法，结合核电厂事故期间环境放射性监测数据，分区域给出应急防护行动建议，并通过平台生成决策建议的地图和报告。从而为核电厂应急指挥人员的最终应急防护行动决策提供技术支持。
【专利说明】基于操作干预水平的核应急决策支持平台及方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及核电厂应急决策支持系统和方法。
[0003]【背景技术】
[0004]对于核电厂应急而言，干预是指任何旨在减小或避免不属于受控实践的或因事故而失控的源所致的照射或照射可能性的行动，其目的是为了减少或避免公众可能接受的辐射照射。操作干预水平(OIL)相当于用可防止剂量表示的干预水平的可测量的放射性量，表示为环境或事物样品中放射性核素水平或可测量的剂量率，可以直接与仪器测量结果(如放射性烟羽中的环境剂量率)或实验室分析结果(如沉降物、食品中放射性核素浓度)进行比较。核电厂发生事故后，采用事故核电厂的实际工况和环境监测数据，以及厂址周围的气象条件，得到符合实际条件和监测结果的修正操作干预水平，可指导电站选择采取更加切合实际的防护行动措施。一套合理优化的操作干预水平，对于应急行动中的应急决策支持具有重要的意义。因此，通常需要一套操作干预水平的快速查询、计算、修正，以及后续的防护行动建议的系统，以提高应急状态下操作干预水平查询、计算、修正的效率，及时快速的利用环境监测数据为应急防护行动决策提供技术支持。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种提高应急状态下操作干预水平查询、计算、修正的效率，及时快速地利用环境监测数据为应急防护行动决策提供技术支持的平台。
[0007]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:一种基于操作干预水平的核应急决策支持平台，它包括，
数据库，其用于存储和管理系统中涉及的源项数据、OIL推荐值和预设值、OIL修正历史值、及地理信息数据等；
OIL查询模块，其用于在事故情景不明了的情况下，查询国际原子能机构IAEA推荐值；在事故工况清晰的情况下，根据预定的事故源项和气象条件查询核电厂操作干预水平预设计算值；
源项管理模块，其用于录入、编辑、删除事故源项数据，同时也可接入核电厂堆芯损伤评价系统计算出的源项数据并对其进行管理；
机组OIL计算模块，其用于在事故具体源项数据确定的情况下，通过源项管理模块选择源项数据，同时输入相关气象数据或者从核电厂环境监测系统中接入实时气象监测数据，调用内置的机组OIL计算方法计算出操作干预水平值； OIL修正模块，其用于核事故发展过程中，环境监测数据充足的情况下，通过输入环境监测数据或野外采样数据，对操作干预水平进行修正，以得到与核事故相一致的操作干预水平修正值并指导下一阶段的核应急工作；
机组应急决策模块，其用于输入或从核电厂环境监测系统接入核电厂周围的剂量率数据、1-131和Cs-137沉积浓度数据等，与选定或计算得出的操作干预水平比较，从而计算得出核电厂周围各个区域应采取的应急防护行动；
地理信息模块，根据所述的机组应急决策模块的计算结果，将各区域的应急防护行动通过地理信息模块渲染并展现出来，同时使用空间统计分析方法统计给出采取应急防护行动的各区域的居民点列表和相应人口；
统计报表模块，综合所述的机组应急决策模块和地理信息模块的结果，给出应急决策的统计报表，所述的统计报表包含决策涉及区域的地图、环境监测数据、采取各类应急防护行动的居民点列表及其人口。
[0008]进一步地，所述的机组OIL计算模块包括单机组OIL计算模块和多机组OIL计算模块；单机组模式中，在核电厂事故具体源项数据确定的情况下，通过源项管理模块选择源项数据，同时输入相关气象数据或者从核电厂环境监测系统中接入实时气象监测数据，调用内置的单机组OIL计算方法计算出操作干预水平值；多机组模式中，在各个机组事故具体源项数据确定的情况下，通过源项管理模块为各个机组选择源项数据，同时输入相关气象数据或者从核电厂环境监测系统中接入实时气象监测数据，调用内置的多机组OIL计算方法计算出操作干预水平值。
[0009]进一步地，所述的机组应急决策模块包括单机组应急决策模块和多机组应急决策模块，单机组模式中，输入或从核电厂环境监测系统接入核电厂周围的剂量率数据、1-131和Cs-137沉积浓度数据等，与选定或计算得出的操作干预水平比较，从而计算得出核电厂周围各个扇区应采取的应急防护行动；多机组模式中，输入或从核电厂环境监测系统接入核电厂周围的剂量率数据、1-131和Cs-137沉积浓度数据等，与选定或计算得出的操作干预水平比较，从而计算得出核电厂周围各个行政子区应采取的应急防护行动。
[0010]本发明还提供一种基于操作干预水平的核应急决策支持方法，:它包括以下步骤， (O操作干预水平查询步骤:在事故情景不明了的情况下，查询国际原子能机构IAEA
推荐值；在事故工况清晰的情况下，查询核电厂操作干预水平预设计算值；
(2)操作干预水平计算步骤:核电厂事故具体源项确定的情况下，通过源项管理和输入功能输入释放高度、持续时间、相关核素等源项的详细信息，使用该源项以及相关气象条件计算出操作干预水平值；
(3)操作干预水平修正步骤:核事故发展过程中，环境监测数据充足的情况下，对操作干预水平进行修正，以得到与核事故相一致的操作干预水平修正值，指导下一阶段的核应急工作；
(4)应急防护行动建议步骤:使用核电厂周围剂量率数据、1-131和Cs-137沉积浓度数据等，与选定的操作干预水平比较，给出相应的防护行动建议。
[0011]进一步地，步骤(2)中，所述操作干预水平计算的模式分为单机组的计算和多(基地)机组的计算。
[0012]由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点:本发明可依据操作干预水平和监测数据，通过地理信息系统的空间计算与分析手段，自动判断各区域应采取的应急防护行动，提高了应急状态下操作干预水平查询、计算、修正的效率，及时快速地为应急防护行动决策提供技术支持。
[0013]【专利附图】
【附图说明】
[0014]附图1为本发明核应急决策支持平台系统框架图；
附图2为本发明核应急决策支持方法的流程图。
[0015]【具体实施方式】
[0016]下面将结合附图对本发明优选实施方案进行详细说明:
如图1所示的基于操作干预水平的核应急决策支持平台，其系统构架包括:
数据库:其存储和管理系统中涉及的源项数据、OIL推荐值和预设值、OIL修正历史值、地理信息数据等；
OIL查询模块:单机组模式中，在事故情景不明了的情况下，通过平台查询IAEA (国际原子能机构)推荐值；在事故工况清晰的情况下，根据预定的事故源项和气象条件查询核电厂操作干预水平预设计算值；
源项管理模块:用于录入、编辑、删除事故源项数据(释放高度、持续时间、相关核素等)，同时也可接入核电厂堆芯损伤评价系统计算出的源项数据并对其进行管理；
单机组OIL计算模块:单机组模式中，在核电厂事故具体源项数据确定的情况下，通过源项管理模块选择源项数据，同时输入相关气象数据(或者从核电厂环境监测系统中接入实时气象监测数据)，调用内置的单机组OIL计算方法计算出操作干预水平值；
多机组OIL计算模块:多机组模式中，在各个机组事故具体源项数据确定的情况下，通过源项管理模块为各个机组选择源项数据，同时输入相关气象数据(或者从核电厂环境监测系统中接入实时气象监测数据)，调用内置的多机组OIL计算方法计算出操作干预水平值；
OIL修正模块:核事故发展过程中，环境监测数据充足的情况下，通过输入环境监测数据或野外采样数据，对操作干预水平进行修正，以便得到与核事故相一致的操作干预水平修正值，指导下一阶段的核应急工作；
单机组应急决策模块:单机组模式中，输入或从核电厂环境监测系统接入核电厂周围的剂量率数据、1-131和Cs-137沉积浓度数据等，与选定或计算得出的操作干预水平比较，从而计算得出核电厂周围各个扇区应采取的应急防护行动；
多机组应急决策模块:多机组模式中，输入或从核电厂环境监测系统接入核电厂周围的剂量率数据、1-131和Cs-137沉积浓度数据等，与选定或计算得出的操作干预水平比较，从而计算得出核电厂周围各个行政子区应采取的应急防护行动；
地理信息模块:根据单机组/多机组应急决策模块的计算结果，将各扇区或行政子区的应急防护行动通过地理信息模块渲染并展现出来，同时使用空间统计分析方法统计给出采取应急防护行动的各扇区或行政子区的居民点列表和相应人口； 统计报表模块:综合单机组/多机组应急决策模块和地理信息模块的结果，给出应急决策的统计报表(包含决策涉及区域的地图、环境监测数据、采取各类应急防护行动的居民点列表及其人口等内容)。
[0017]基于上述决策支持平台，具体实施流程见图2，包括如下步骤:
第一步，操作干预水平查询。在事故情景不明了的情况下，通过平台查询IAEA(国际原子能机构)推荐值；在事故工况清晰的情况下，查询核电厂操作干预水平预设计算值；
第二步，操作干预水平计算。核电厂事故具体源项确定的情况下，通过平台中的源项管理和输入功能输入释放高度，持续时间，相关核素等源项的详细信息，使用该源项以及相关气象条件计算出操作干预水平值。计算的模式分为单机组的计算和多(基地)机组的计算；第三步，操作干预水平修正。核事故发展过程中，环境监测数据充足的情况下，通过平台对操作干预水平进行修正，以便得到与核事故相一致的操作干预水平修正值，指导下一阶段的核应急工作；
第四步，应急防护行动建议。使用核电厂周围剂量率数据、1-131和Cs-137沉积浓度数据等，与选定的操作干预水平比较，基于平台中的地理信息子系统和报表子系统，给出相应的防护行动建议。
[0018]本发明特点如下:
1)平台具有对多机组事故情况下的操作干预水平计算功能；
2)平台能在多机组事故情况下基于操作干预水平与监测数据进行应急防护行动决策的支持；
3)平台实现了根据行政区划、应急防护行动实施条件进行分块区域划分，基于该区域划分计算区域操作干预水平并依据监测数据实现区域化决策的功能，取代了传统意义的距离、方位的扇区划分方式；
4)平台具有从辐射环境监测站点和应急监测车数据库获取监测数据，与操作干预水平比较进行应急防护行动决策支持的功能；
5)平台可依据操作干预水平和监测数据，通过地理信息系统的空间计算与分析手段，自动判断各区域应采取的应急防护行动，并依据其具体行动类别对数字地图中相应的地理要素进行分色渲染和文字标注；
6)平台具有自动依据修订过程生成操作干预水平的修订报告、根据上述决策过程自动生成基于操作干预水平决策建议报告的功能。
[0019]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于操作干预水平的核应急决策支持平台，其特征在于:它包括， 数据库，其用于存储和管理系统中涉及的源项数据、OIL推荐值和预设值、OIL修正历史值及地理信息数据等； OIL查询模块，其用于在事故情景不明了的情况下，查询国际原子能机构IAEA推荐值；在事故工况清晰的情况下，根据预定的事故源项和气象条件查询核电厂操作干预水平预设计算值； 源项管理模块，其用于录入、编辑、删除事故源项数据，同时也可接入核电厂堆芯损伤评价系统计算出的源项数据并对其进行管理； 机组OIL计算模块，其用于在事故具体源项数据确定的情况下，通过源项管理模块选择源项数据，同时输入相关气象数据或者从核电厂环境监测系统中接入实时气象监测数据，调用内置的机组OIL计算方法计算出操作干预水平值； OIL修正模块，其用于核事故发展过程中，环境监测数据充足的情况下，通过输入环境监测数据或野外采样数据，对操作干预水平进行修正，以得到与核事故相一致的操作干预水平修正值并指导下一阶段的核应急工作； 机组应急决策模块，其用于输入或从核电厂环境监测系统接入核电厂周围的剂量率数据、1-131和Cs-137沉积浓度数据等，与选定或计算得出的操作干预水平比较，从而计算得出核电厂周围各个区域应采取的应急防护行动； 地理信息模块，根据所述的机组应急决策模块的计算结果，将各区域的应急防护行动通过地理信息模块渲染并展现出来，同时使用空间统计分析方法统计给出采取应急防护行动的各区域的居民点列表和相应人口； 统计报表模块，综合所述的机组应急决策模块和地理信息模块的结果，给出应急决策的统计报表，所述的统计报表包含决策涉及区域的地图、环境监测数据、采取各类应急防护行动的居民点列表及其人口。
2.根据权利要求1所述的基于操作干预水平的核应急决策支持平台，其特征在于:所述的机组OIL计算模块包括单机组OIL计算模块和多机组OIL计算模块；单机组模式中，在核电厂事故具体源项数据确定的情况下，通过源项管理模块选择源项数据，同时输入相关气象数据或者从核电厂环境监测系统中接入实时气象监测数据，调用内置的单机组OIL计算方法计算出操作干预水平值；多机组模式中，在各个机组事故具体源项数据确定的情况下，通过源项管理模块为各个机组选择源项数据，同时输入相关气象数据或者从核电厂环境监测系统中接入实时气象监测数据，调用内置的多机组OIL计算方法计算出操作干预水平值。
3.根据权利要求1或2所述的基于操作干预水平的核应急决策支持平台，其特征在于:所述的机组应急决策模块包括单机组应急决策模块和多机组应急决策模块，单机组模式中，输入或从核电厂环境监测系统接入核电厂周围的剂量率数据、1-131和Cs-137沉积浓度数据等，与选定或计算得出的操作干预水平比较，从而计算得出核电厂周围各个扇区应采取的应急防护行动；多机组模式中，输入或从核电厂环境监测系统接入核电厂周围的剂量率数据、1-131和Cs-137沉积浓度数据等，与选定或计算得出的操作干预水平比较，从而计算得出核电厂周围各个行政子区应采取的应急防护行动。
4.一种基于操作干预水平的核应急决策支持方法，其特征在于:它包括以下步骤，(1)操作干预水平查询步骤:在事故情景不明了的情况下，查询国际原子能机构IAEA推荐值；在事故工况清晰的情况下，查询核电厂操作干预水平预设计算值； (2)操作干预水平计算步骤:核电厂事故具体源项确定的情况下，通过源项管理和输入功能输入释放高度、持续时间、相关核素等源项的详细信息，使用该源项以及相关气象条件计算出操作干预水平值； (3)操作干预水平修正步骤:核事故发展过程中，环境监测数据充足的情况下，对操作干预水平进行修正，以得到与核事故相一致的操作干预水平修正值，指导下一阶段的核应急工作； (4)应急防护行动建议步骤:使用核电厂周围剂量率数据、1-131和Cs-137沉积浓度数据等，与选定的操作干预水平比较，给出相应的防护行动建议。
5.根据权利要求4所述 的基于操作干预水平的核应急决策支持方法，其特征在于:步骤(2)中，所述操作干预水平计算的模式分为单机组的计算和多(基地)机组的计算。
【文档编号】G06Q10/06GK103903106SQ201410159322
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】黄义超, 孙雪峰, 陈谦, 刘占阳, 陶乃贵, 张启明, 上官志洪, 赵锋, 陈洋, 王海峰, 丁四中, 翟良 申请人:苏州热工研究院有限公司, 中国广核集团有限公司