核廢料(Nuke Rubbish)又稱為核電廠低放射性廢棄物，可分為濕性廢棄物與干性廢棄物：濕性廢棄物主要包括作業(yè)用廢樹脂、濃縮廢液及反應爐凈化水系統(tǒng)所產(chǎn)生的過濾殘渣等;干性廢棄物包括污染泥土、保溫材、爐灰、水泥塊、防護衣物、手套、工具及廢金屬等(干性廢棄物又分為可燃性廢棄物及不可燃性廢棄物兩類)。

　　儲存場選擇規(guī)范及安全風險

　　大部分核能發(fā)電廠國家都面臨無處堆置核廢料的問題，就算有也面臨輻射外泄及安全管理問題，且因儲存場為安全高敏處所，地理位置及周邊環(huán)境都需要特別選擇，一般核能廢料儲存都會找海島或是人煙稀少的地方，采用深層開挖深層儲存放置方式，核電廠本身的暫時儲存庫也是采用深層地下儲放(圖1)。

　　核廢料儲存場選擇規(guī)范

　　1.避免位于斷層、地質(zhì)不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造作用會影響儲存場安全的地區(qū)。

　　2.避免位于地表水文條件可能危及放置設(shè)施的地區(qū)。

　　3.避免位于有已知重要天然資源及相關(guān)地區(qū)，如煤或油氣礦區(qū)。

　　4.避免位于生態(tài)保護區(qū)，如國家公園。

　　5.避免位于史跡保存區(qū)。

　　6.避開民眾生活休閑或水源地等。

　　核廢料儲存場安全風險

　　1.人員非法入侵，由于儲存場占地廣闊，周界范圍大很容易由任何地點入侵。

　　2.盜竊核廢料，由于部分核廢料中有燃料鈽及鈾的合成部分，可再提煉成純鈾，從而引發(fā)被盜。

　　3.惡意性破壞，環(huán)?？範幍膼阂馄茐?。

　　4.火災，設(shè)備保養(yǎng)產(chǎn)生的廢機油或材料不當存放引發(fā)火災。

　　5.控制儲存場的電力設(shè)備故障引發(fā)的輻射物外露事件。

　　6.地下儲槽滲水引發(fā)輻射隨地下水外泄事件。[nextpage]

　　7.地下儲槽溫濕控制不良引發(fā)儲存桶生銹輻射外泄事件。

　　8.核廢料運送過程發(fā)生事故造成廢料桶破損輻射外泄 。

　　以上屬核廢料儲存場的高風險安全顧慮部分，如何運用安全監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)做好這些安全問題的解決方案成為核廢料儲存場最重要的工作環(huán)節(jié)。

　　環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控解決方案

　　相對于人的管制與安全監(jiān)控，廢料儲存的環(huán)境監(jiān)控與設(shè)備監(jiān)控更重要，一旦環(huán)境及設(shè)備不良造成的輻射外泄，所引起的安全問題比人員入侵還要大，因此核廢料儲存場必須要有很多不同的環(huán)境探測器與設(shè)備運作監(jiān)測等設(shè)備，(表1)闡明環(huán)境的監(jiān)測設(shè)備有哪些部分及它們協(xié)助解決了哪些安全問題。所有環(huán)境監(jiān)控數(shù)據(jù)為實時顯示模式，計算機畫面實時動態(tài)讀值。溫濕度、風力、雨量及日照等更新速率至少為一小時，統(tǒng)計時間分為日、月、季、半年、一年實時量測畫面切換顯示窗口，實時數(shù)據(jù)通過TCP/IP的通信協(xié)議以加密方式供應授權(quán)的客戶端作遙測聯(lián)機。

　　而在運作設(shè)備監(jiān)控部分：核能廢料場運作設(shè)備采用監(jiān)控與數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)SCADA( Supervisory Control and Data Acquisition);核廢料儲存場設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)采用綜合性、全可配置的設(shè)備運作監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，具先進的監(jiān)察和控制功能，可通過擴充和重新配置適應人工遙控遙測要求。設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)具備除影像外的四遙技術(shù)，配合軟件功能對儲存場的儲槽閘門開啟關(guān)閉、照明燈開關(guān)、電力供應、儲槽門位和吊車(Crane Machine)的運行、抓取廢料桶的狀態(tài)做完整的遠程設(shè)備監(jiān)控。這種開放式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)解決方案有下列的優(yōu)勢：

　　1.開放的Linux平臺可自行發(fā)展監(jiān)控與控制界面;

　　2.跨平臺JAVA技術(shù)，方便人機模擬操作;

　　3.擴充性大且靈活，不需須額外的軟件費用;

　　4.透過TCP/IP架構(gòu)可做監(jiān)控數(shù)據(jù)分享共享;

　　5.系統(tǒng)運作不斷，再啟動成功率高穩(wěn)定度高;

　　6.兼容及開放性高，通信協(xié)議開放便于綜合監(jiān)控平臺系統(tǒng)整合;

　　7.電子地圖功能，方便事件監(jiān)控;

　　8.數(shù)據(jù)庫及狀態(tài)定時回報功能，方便儲存場控制室掌握。

　　上述措施跟我們?nèi)粘Ｋ劦挠跋癖O(jiān)控雖然領(lǐng)域不同，但在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展下，綜合式的集成管理平臺早已將設(shè)備監(jiān)控與環(huán)保監(jiān)控兩個部分納入系統(tǒng)集成項目中，不管這個平臺是采用軟件視管理平臺(VMS)還是實體安全信息管理系統(tǒng)(PSIM)架構(gòu)。[nextpage]

　　消防也是儲存場安防重要環(huán)節(jié)

　　曾有國家在廢料儲存機具上發(fā)生故障因而引發(fā)火災，因此儲存場中對火災防范解決方案要求是與核電廠相當?shù)?。除了一般的化學消防措施之外，煙火探測器上的配置偵測要與操作機具的運作配合，即儲存槽運作機具的溫度傳感器必須與消防主機連動，一旦偵測到高溫煙霧或是火焰都應該立即發(fā)出告警信號，同時將信號發(fā)至監(jiān)控攝像機進行事件畫面鎖定，以便監(jiān)控室操作人員進行事件處理反應，且可安裝不同類型的煙火探測器，以增加火災時探測火災事件的可靠性。

　　臨近核能廢料儲存場必須設(shè)有消防戰(zhàn)警單位及當?shù)毓蚕狸?，以便事件發(fā)生后可以聯(lián)合發(fā)布火災報警信號，請求支援協(xié)助。消防警報系統(tǒng)還必須具有手動和自動雙重報警功能，當監(jiān)控室發(fā)現(xiàn)火災報警信號時，可同步發(fā)布現(xiàn)場及遠程警報告警，并啟動消防區(qū)隔離門關(guān)閉以防止儲槽內(nèi)火災再擴大;當輻射外泄偵測告警時，儲槽隔間門外應有輻射外泄告警信號顯示，以便消防人員應變處置;這些情況都應該通過數(shù)據(jù)采集記錄及影像錄像。

　　門禁周界與監(jiān)視監(jiān)控解決方案

　　基于核能廢料儲存場高度安全防范需求，門禁與監(jiān)視監(jiān)控解決方案上有以下方式與做法：

　　1.對不法入侵要能及時探測，并告警;

　　2.通過攝像機可及時監(jiān)看報警分區(qū)圖像，了解現(xiàn)場情況;

　　3.事件圖像數(shù)據(jù)及時保存到錄像設(shè)備上并可備份;

　　4.影像監(jiān)控選型設(shè)備要求抗候、耐腐蝕，設(shè)備應用技術(shù)成熟，穩(wěn)定可靠度高，便于操作等，可連網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控;

　　5.采用整合式監(jiān)控管理平臺，成為可擴充、升級和管理使用的遠程網(wǎng)絡(luò)綜合監(jiān)控平臺。

　　如此可以實現(xiàn)視頻/報警信號采集、系統(tǒng)實時PTZ控制、子系統(tǒng)連動、影像存儲、智能分析辨識及錄像檢索等功能，加上與門禁信號及設(shè)備監(jiān)控的連動，以及與核能電廠監(jiān)控室做遠程傳輸和遠程控制等功能鏈接，達成安全防范和分級管理要求。

　　廢料儲存場監(jiān)視監(jiān)控設(shè)備采用集中管理和電廠各級主管領(lǐng)導聯(lián)機式的管理模式，使整個監(jiān)控系統(tǒng)在儲存場主控室與核電廠監(jiān)控室副控間互不干擾、獨立運行并分優(yōu)先控制權(quán)級。這樣的系統(tǒng)可以達成以下效益：

　　1.儲存庫內(nèi)的廢料桶采用與吊車同步運作的PTZ攝像機(吊車上的攝像機裝于吊車抓斗上)配合吊車的吊裝廢料桶，供操作人員進行實時影像監(jiān)看(圖2)。

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　　2.以影像監(jiān)控及周界探測系統(tǒng)為主，采用實體圍籬系統(tǒng)搭配虛擬的IVA電子圍墻，在儲存場外圍圍墻上安裝高性能高靈敏度的電子張力及AIR紅外對射探測設(shè)備，形成周界保護墻，并依作業(yè)時間及日夜狀態(tài)進行周界監(jiān)視的布防和撤防，監(jiān)視監(jiān)控與周界探測基本上采用全天候布防狀態(tài)，一旦偵測到異常入侵，報警信號會立即傳輸?shù)絻Υ鎴霰O(jiān)控中心，并以影像及聲音告警，同時啟動錄像系統(tǒng)。

　　3.儲存場各點攝像機配合周界報警系統(tǒng)，以預置方式及花樣巡程進行智能監(jiān)視，主動提高安全監(jiān)視效果，外圍圍墻的智能攝像系統(tǒng)，可通過警報連動模式進行不同錄像模式。

　　4.整個安全防范系統(tǒng)的管理、運行、設(shè)備的控制全由監(jiān)控中心數(shù)字控制主機完成，進行集中管理，電廠監(jiān)控室可作副控端，以分擔各監(jiān)控點的情況。

　　5.系統(tǒng)采用全網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，場區(qū)內(nèi)的局域網(wǎng)上可進行區(qū)域近端監(jiān)控，也可通過公網(wǎng)做遠程監(jiān)控及影像錄像調(diào)閱功能。

　　6.集中控制室內(nèi)及儲存場主要出入口、儀控設(shè)備等重要設(shè)施點安裝影像對講系統(tǒng)及電子門磁鎖和卡片閱讀機等門禁控制裝置，以進行人員車輛進出管制及身份識別。

　　7.門禁采用集中入口控制系統(tǒng)，可將門禁管理、發(fā)卡系統(tǒng)、信息管理等各種應用及進出人員持卡或者密碼開啟進入等全部記錄，并存儲管理。

　　結(jié)論

　　以上是核能廢料儲存場應有的消防、門禁與監(jiān)視監(jiān)控解決方案內(nèi)容，從中可看到儲存場的監(jiān)控與門禁算是一個獨立系統(tǒng)，但為了整合前述的設(shè)備監(jiān)控與環(huán)境監(jiān)控項目在一個管理平臺下(圖3)，必須將所有系統(tǒng)通過軟件開發(fā)協(xié)議進行開放性整合，讓所有的系統(tǒng)在控制室內(nèi)集中管控，且不需要太多的人員及工作站即可操控所有子系統(tǒng)，這是解決方案中最重要的一點。