核能發(fā)電：核電站安防系統(tǒng)解決方案分析

來源：勁浪科技更新時(shí)間： 2014/2/8 9:11:09

詳細(xì)介紹

隨著國家核安全十二五規(guī)劃的出臺(tái)，核電迎來了較好的發(fā)展機(jī)遇，公眾對(duì)這一清潔能源的關(guān)注和了解越來越多，核電站的安全保衛(wèi)以及安防系統(tǒng)也受到了越來越多的關(guān)注，本文主要對(duì)核電站安防系統(tǒng)的要求、功能進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。

核電站安防系統(tǒng)解決方案分析

核電站設(shè)施與核材料的安全是核能發(fā)電的基礎(chǔ)和前提，保障核電站設(shè)施不被破壞、核材料不被盜搶或非法轉(zhuǎn)移是核電站的核心安全保衛(wèi)目標(biāo)。由于“核”的特殊性和敏感性，核電站的安全保衛(wèi)工作相比常規(guī)電站或其他廠礦企業(yè)，有一些相同點(diǎn)，也有其一定的特殊性。相同的地方是核電站的安防系統(tǒng)也基本上是采用安防市場(chǎng)上通用的安防技術(shù)和產(chǎn)品，特殊的是核電站的安防系統(tǒng)有著特有的標(biāo)準(zhǔn)，國家對(duì)核電站安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)等都有嚴(yán)格的要求和嚴(yán)厲的監(jiān)管，并且核電站的安防系統(tǒng)有其專有的稱謂：實(shí)物保護(hù)系統(tǒng)(physical protection system)。其定義為：利用實(shí)體屏障、探測(cè)延遲技術(shù)及人員的響應(yīng)能力，阻止盜竊、搶劫或非法轉(zhuǎn)移核材料以及破壞核設(shè)施行為的安全防范系統(tǒng)。

核電站安防系統(tǒng)規(guī)定

國際、國內(nèi)對(duì)于核材料和核設(shè)施的實(shí)物保護(hù)系統(tǒng)一直十分重視。國際原子能機(jī)構(gòu)早在1972年就出版了“核材料實(shí)物保護(hù)的建議”，后續(xù)進(jìn)行了修改并于1975年以INFCIRC系列出版，后經(jīng)各成員國認(rèn)可，最近一次于2005年再次進(jìn)行修訂，形成了《核材料實(shí)物保護(hù)公約》建議修訂案，用以指導(dǎo)各成員國建立、維護(hù)和持久保持有效的核安保制度以及建立、保持有效的實(shí)物保護(hù)系統(tǒng)，我國屬于成員國之一并加入了此公約。此外，國際原子能機(jī)構(gòu)還出版了一系列關(guān)于實(shí)物保護(hù)的文件。

我國也非常重視核安保，針對(duì)核實(shí)施的安全保衛(wèi)(包括實(shí)物保護(hù)系統(tǒng))發(fā)布了一系列的法律法規(guī)和導(dǎo)則。1987年頒布了《中華人民共和國核材料管制條例》，1991年頒布了《中華人民共和國核材料管制條例實(shí)施細(xì)則》，1997年頒布了《核電站安全保衛(wèi)規(guī)定》，后續(xù)還頒發(fā)了《核設(shè)施實(shí)物保護(hù)導(dǎo)則》、《核設(shè)施出入口控制導(dǎo)則》、《核設(shè)施周界入侵報(bào)警系統(tǒng)導(dǎo)則》等一系列的文件，對(duì)核電站的安全保衛(wèi)以及實(shí)物保護(hù)系統(tǒng)做出了具體的規(guī)定。

核電站安防系統(tǒng)功能及要求

依照國際上通用的理解，作為一個(gè)實(shí)物保護(hù)系統(tǒng)，它應(yīng)該具備探測(cè)、延遲、響應(yīng)的三個(gè)基本功能。組成實(shí)物保護(hù)系統(tǒng)的每個(gè)元件也都將圍繞這三個(gè)基本功能發(fā)揮各自的作用，并相互配合。依照目前安防市場(chǎng)上比較通用的說法，實(shí)物保護(hù)系統(tǒng)技防部分又由多個(gè)子系統(tǒng)組成，包括出入控制子系統(tǒng)、視頻監(jiān)視子系統(tǒng)、入侵探測(cè)子系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、通訊子系統(tǒng)、電源及照明等輔助子系統(tǒng)等。后續(xù)著重介紹幾個(gè)子系統(tǒng)的功能及要求。

通用要求

對(duì)實(shí)物保護(hù)技防系統(tǒng)的劃分僅僅是從功能意義上進(jìn)行一些區(qū)分，實(shí)際上是一個(gè)整體，相互緊密結(jié)合，隨著技術(shù)的發(fā)展，這種結(jié)合將越來越緊密。對(duì)實(shí)物保護(hù)系統(tǒng)而言，有一些通用的要求如下。

1、可靠性

核電站對(duì)于安防系統(tǒng)的要求比較高，首先就是需要設(shè)備能夠可靠、長期、低故障的運(yùn)行，系統(tǒng)的可靠性往往決定了系統(tǒng)的成敗。因此，在構(gòu)建系統(tǒng)時(shí)，除了要堅(jiān)持采用質(zhì)量好、可靠性高的設(shè)備外，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上也要采取可靠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如采用多層次的控制系統(tǒng)、冗余網(wǎng)絡(luò)、雙重供電線路等，同時(shí)系統(tǒng)配置有一定冗余，以確保系統(tǒng)在部份設(shè)備有故障時(shí)的不間斷使用。對(duì)系統(tǒng)可靠性考察的指標(biāo)有平均無故障時(shí)間、一定時(shí)間內(nèi)的系統(tǒng)可用率、設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性、設(shè)備故障平均修復(fù)時(shí)間等。

2、成熟度

隨著技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備的更新?lián)Q代越來越快，積極采用新技術(shù)、新設(shè)備是很多用戶的時(shí)尚選擇，但在核電站，仍然偏向于選擇成熟技術(shù)和成熟產(chǎn)品，以便保證其穩(wěn)定和風(fēng)險(xiǎn)可控。對(duì)新技術(shù)會(huì)有應(yīng)用，但一般會(huì)從小范圍試用開始，待測(cè)試通過后再大面積的應(yīng)用。

3、兼容性和可擴(kuò)展特性

實(shí)物保護(hù)系統(tǒng)是一個(gè)綜合的系統(tǒng)，組成系統(tǒng)的各個(gè)部件來必定自多個(gè)廠家，只有充分的兼容配合，才能發(fā)揮整個(gè)系統(tǒng)最大的效能，所以要求各部件能夠兼容通用的標(biāo)準(zhǔn)，比如通訊方式、接口協(xié)議、支持接口開發(fā)等。擴(kuò)展特性則不用說，沒有一成不變的需求，也就沒有一成不變的安防系統(tǒng)，可擴(kuò)展永遠(yuǎn)是最基本的要求。

出入控制系統(tǒng)功能

1、控制與多操作任務(wù)支持

出入控制系統(tǒng)最好采用分布處理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具有實(shí)時(shí)多任務(wù)操作環(huán)境和遠(yuǎn)距離終端的能力，以滿足不同地點(diǎn)可能同時(shí)執(zhí)行獨(dú)立的指令和監(jiān)控操作。各種優(yōu)先級(jí)別和安全操作級(jí)別的設(shè)定，與其它相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備的聯(lián)動(dòng)，系統(tǒng)報(bào)警信號(hào)和控制信號(hào)的輸入和輸出接口及管理等。2、足夠容量與多授權(quán)

由于核電站的有多道周界，需要控制的出入口通道較多，不同的區(qū)域有不同的控制要求，大量的員工、承包商人員、參觀人員等不同工作需要的人員在不同的時(shí)間進(jìn)出不同區(qū)域的通道。因此，系統(tǒng)的容量應(yīng)充分滿足各類人員的使用，需要支持多授權(quán)及多授權(quán)組合控制，時(shí)間控制，圖像符合校驗(yàn)等功能。

3、多種邏輯控制

除了基本的授權(quán)控制，還需要有一些邏輯控制功能，如卡、生物識(shí)別裝置和密碼的并用，陪同進(jìn)入，雙人原則，防返傳，防脅迫，防尾隨，區(qū)域最大人數(shù)，區(qū)域最小人數(shù)，與探測(cè)設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制等邏輯控制功能。

4、顯示與統(tǒng)計(jì)

能夠?qū)崟r(shí)顯示通行記錄，進(jìn)行軌跡跟蹤，進(jìn)行區(qū)域人員統(tǒng)計(jì)功，顯示系統(tǒng)各種運(yùn)行信息，報(bào)警記錄，數(shù)據(jù)庫的備份、接口、導(dǎo)入、導(dǎo)出，記錄保存，統(tǒng)計(jì)報(bào)告管理等。

監(jiān)視及入侵探測(cè)子系統(tǒng)功能

電視監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件和所選設(shè)備條件下，對(duì)防護(hù)目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的監(jiān)控，應(yīng)能根據(jù)設(shè)計(jì)要求，清晰顯示和/或記錄防護(hù)目標(biāo)的可用圖像。應(yīng)保持圖像信息的原始完整性和實(shí)時(shí)性，即無論中間過程如何處理，應(yīng)使最后顯示/記錄/回放的圖像與原始場(chǎng)景保持一致，即在色彩還原性、圖像輪廓的還原性(灰度級(jí))、事件后繼性、聲音特征等方面均與現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景保持最大的相似性(主觀評(píng)價(jià))，并且后端圖像的實(shí)時(shí)顯示與現(xiàn)場(chǎng)事件發(fā)生之間的延遲時(shí)間應(yīng)越小越好。具備視頻圖像實(shí)時(shí)分析功能;

入侵探測(cè)系統(tǒng)要求快速報(bào)警、快速定位、快速處理。根據(jù)核電站的具體情況，報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)所屬功能區(qū)域的需要進(jìn)行配置組合。根據(jù)被保護(hù)目標(biāo)的重要性和所在區(qū)域的情況選擇不同類型、不同原理的入侵探測(cè)器。需要進(jìn)行交叉防護(hù)以彌補(bǔ)探測(cè)器自身的探測(cè)盲區(qū)和死角。探測(cè)區(qū)域的劃分應(yīng)考慮不同目標(biāo)區(qū)域的相對(duì)獨(dú)立性;

電視監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能與入侵探測(cè)系統(tǒng)、出入控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，形成綜合性的多媒體監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)周界、保護(hù)目標(biāo)受到入侵、破壞，系統(tǒng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，能同時(shí)監(jiān)視報(bào)警位置及相關(guān)區(qū)域的情況，以便及時(shí)處進(jìn)行處置。

中央控制系統(tǒng)功能

中央控制系統(tǒng)首先應(yīng)是一個(gè)統(tǒng)一的、集中控制的平臺(tái)，通過這一平臺(tái)，能夠?qū)φ麄€(gè)核電站的安防系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)保護(hù)的區(qū)域和目標(biāo)狀況進(jìn)行監(jiān)視和控制操作，在出現(xiàn)安保狀況時(shí)能夠進(jìn)行指揮以及信息的匯集和發(fā)布。同時(shí)具備快捷、實(shí)時(shí)、分級(jí)的特點(diǎn)。目前國外已經(jīng)有一些比較優(yōu)秀的系統(tǒng)平臺(tái)，能夠在統(tǒng)一的平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)上述系統(tǒng)的大部分功能，包括出入控制、視頻監(jiān)控、探測(cè)報(bào)警、財(cái)物控制、通信控制、火警探測(cè)等，但國內(nèi)此類產(chǎn)品還較為欠缺。

結(jié)語

核電站安防系統(tǒng)是一個(gè)綜合性較強(qiáng)，涉及計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)、控制信息網(wǎng)絡(luò)和機(jī)械等技術(shù)的集成產(chǎn)品。在設(shè)計(jì)、建

設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)過程中，首先需要考慮滿足國家法律法規(guī)的要求，此外，還需要考慮整套系統(tǒng)的先進(jìn)性，使系統(tǒng)在相當(dāng)長

的一段時(shí)間內(nèi)不過時(shí)。并考慮一定未來發(fā)展的需要，考慮到技術(shù)的不斷發(fā)展和管理要求可能的變化，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和擴(kuò)展能

力上應(yīng)留有足夠的余量。同時(shí)不盲目追求尚不成熟的新技術(shù)或不實(shí)用的新功能，而是從實(shí)際需求出發(fā)，優(yōu)先采用成熟的技

術(shù)和產(chǎn)品。標(biāo)準(zhǔn)化、開放性是實(shí)物保護(hù)系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)選擇產(chǎn)品時(shí)也應(yīng)盡量選擇采用符合通行工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)的產(chǎn)

品，既能適應(yīng)將來使用需求的變化，也為系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)帶來便利。

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