核能發電:核電站安防系統解決方案分析
隨(sui)著國家核(he)安全十(shi)二五規劃的(de)(de)(de)出臺,核(he)電迎來了(le)較好的(de)(de)(de)發展機遇,公眾對這一清(qing)潔能源的(de)(de)(de)關注和(he)了(le)解越(yue)來越(yue)多,核(he)電站的(de)(de)(de)安全保衛以及安防系統也受(shou)到了(le)越(yue)來越(yue)多的(de)(de)(de)關注,本文主要(yao)對核(he)電站安防系統的(de)(de)(de)要(yao)求、功(gong)能進行簡要(yao)的(de)(de)(de)介(jie)紹。
核(he)(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)設施(shi)與核(he)(he)(he)材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)安(an)(an)全是(shi)核(he)(he)(he)能(neng)發電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)基(ji)礎和前提,保障核(he)(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)設施(shi)不被破壞、核(he)(he)(he)材(cai)(cai)料不被盜搶或非法轉移(yi)是(shi)核(he)(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)的(de)(de)(de)核(he)(he)(he)心安(an)(an)全保衛目標。由于(yu)“核(he)(he)(he)”的(de)(de)(de)特(te)殊(shu)(shu)性(xing)和敏(min)感性(xing),核(he)(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)的(de)(de)(de)安(an)(an)全保衛工作(zuo)相(xiang)比常(chang)規電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)或其他(ta)廠礦企(qi)業,有(you)一些相(xiang)同(tong)點,也有(you)其一定的(de)(de)(de)特(te)殊(shu)(shu)性(xing)。相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)地方是(shi)核(he)(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)的(de)(de)(de)安(an)(an)防系(xi)統(tong)也基(ji)本上是(shi)采(cai)用(yong)安(an)(an)防市場上通用(yong)的(de)(de)(de)安(an)(an)防技術和產品(pin),特(te)殊(shu)(shu)的(de)(de)(de)是(shi)核(he)(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)的(de)(de)(de)安(an)(an)防系(xi)統(tong)有(you)著特(te)有(you)的(de)(de)(de)標準,國(guo)家對核(he)(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)安(an)(an)防系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)設計(ji)、建設、運行、維護等都有(you)嚴(yan)格(ge)的(de)(de)(de)要求和嚴(yan)厲的(de)(de)(de)監(jian)管,并且(qie)核(he)(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)的(de)(de)(de)安(an)(an)防系(xi)統(tong)有(you)其專(zhuan)有(you)的(de)(de)(de)稱謂:實物保護系(xi)統(tong)(physical protection system)。其定義為:利用(yong)實體屏(ping)障、探測延遲技術及人員的(de)(de)(de)響應能(neng)力(li),阻(zu)止盜竊、搶劫或非法轉移(yi)核(he)(he)(he)材(cai)(cai)料以(yi)及破壞核(he)(he)(he)設施(shi)行為的(de)(de)(de)安(an)(an)全防范系(xi)統(tong)。
核電站安防系統規定(ding)
國(guo)(guo)際(ji)(ji)、國(guo)(guo)內對于核(he)材料(liao)(liao)和核(he)設施的實(shi)物(wu)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)系(xi)統一直十分重視。國(guo)(guo)際(ji)(ji)原子能機(ji)(ji)構早(zao)在1972年就出(chu)版(ban)了“核(he)材料(liao)(liao)實(shi)物(wu)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)的建議”,后(hou)續進(jin)行(xing)了修改(gai)并于1975年以INFCIRC系(xi)列出(chu)版(ban),后(hou)經各成員(yuan)國(guo)(guo)認可(ke),最近一次于2005年再次進(jin)行(xing)修訂(ding),形成了《核(he)材料(liao)(liao)實(shi)物(wu)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)公約(yue)》建議修訂(ding)案,用以指導各成員(yuan)國(guo)(guo)建立(li)、維護(hu)(hu)(hu)和持久保(bao)(bao)持有效(xiao)的核(he)安保(bao)(bao)制度以及建立(li)、保(bao)(bao)持有效(xiao)的實(shi)物(wu)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)系(xi)統,我(wo)國(guo)(guo)屬于成員(yuan)國(guo)(guo)之一并加入了此(ci)公約(yue)。此(ci)外,國(guo)(guo)際(ji)(ji)原子能機(ji)(ji)構還出(chu)版(ban)了一系(xi)列關(guan)于實(shi)物(wu)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)的文件。
我國(guo)也非常重視核(he)(he)安(an)(an)保,針對核(he)(he)實(shi)施的(de)安(an)(an)全保衛(wei)(包括實(shi)物保護系(xi)統)發布(bu)了(le)一系(xi)列的(de)法律(lv)法規和導(dao)則。1987年(nian)頒布(bu)了(le)《中華人民共和國(guo)核(he)(he)材料(liao)管制條例》,1991年(nian)頒布(bu)了(le)《中華人民共和國(guo)核(he)(he)材料(liao)管制條例實(shi)施細則》,1997年(nian)頒布(bu)了(le)《核(he)(he)電(dian)站安(an)(an)全保衛(wei)規定(ding)》,后續還頒發了(le)《核(he)(he)設施實(shi)物保護導(dao)則》、《核(he)(he)設施出(chu)入(ru)口控(kong)制導(dao)則》、《核(he)(he)設施周界入(ru)侵報警(jing)系(xi)統導(dao)則》等(deng)一系(xi)列的(de)文件,對核(he)(he)電(dian)站的(de)安(an)(an)全保衛(wei)以(yi)及實(shi)物保護系(xi)統做出(chu)了(le)具體的(de)規定(ding)。
核電站(zhan)安防(fang)系(xi)統(tong)功能及要求
依(yi)照國際(ji)上通用(yong)(yong)的(de)(de)理解,作為一個(ge)實物保(bao)護系(xi)統(tong)(tong)(tong),它應(ying)該具(ju)備(bei)探測、延(yan)遲、響應(ying)的(de)(de)三(san)個(ge)基本功(gong)能(neng)。組成實物保(bao)護系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)每個(ge)元(yuan)件(jian)也都將圍繞這(zhe)三(san)個(ge)基本功(gong)能(neng)發揮各自的(de)(de)作用(yong)(yong),并(bing)相互配合。依(yi)照目前安防市場上比較通用(yong)(yong)的(de)(de)說法,實物保(bao)護系(xi)統(tong)(tong)(tong)技(ji)防部分又由多(duo)個(ge)子(zi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)組成,包括(kuo)出入(ru)控制(zhi)子(zi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)、視(shi)頻(pin)監視(shi)子(zi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)、入(ru)侵探測子(zi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)、中央控制(zhi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)、通訊子(zi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)、電源(yuan)及照明(ming)等(deng)(deng)輔助子(zi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)等(deng)(deng)。后(hou)續(xu)著(zhu)重介紹幾個(ge)子(zi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)功(gong)能(neng)及要求(qiu)。
通用要求
對實物保護(hu)技防(fang)系統(tong)(tong)的(de)劃分(fen)僅僅是(shi)從功能(neng)意義上進行一(yi)些區分(fen),實際上是(shi)一(yi)個整(zheng)體,相互(hu)緊(jin)密結(jie)合(he),隨著(zhu)技術的(de)發(fa)展,這種結(jie)合(he)將越來越緊(jin)密。對實物保護(hu)系統(tong)(tong)而(er)言,有(you)一(yi)些通(tong)用的(de)要求如下。
1、可靠性
核電(dian)站(zhan)對于安防系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)要求比較高,首(shou)先就是需要設(she)備(bei)能夠可(ke)(ke)靠(kao)、長期、低故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)的(de)(de)(de)運行,系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)可(ke)(ke)靠(kao)性往(wang)往(wang)決定(ding)了系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)成(cheng)敗(bai)。因此(ci),在(zai)構(gou)建系(xi)統(tong)(tong)時(shi),除了要堅持采(cai)用(yong)(yong)質量好、可(ke)(ke)靠(kao)性高的(de)(de)(de)設(she)備(bei)外,在(zai)系(xi)統(tong)(tong)結構(gou)設(she)計上(shang)也要采(cai)取可(ke)(ke)靠(kao)的(de)(de)(de)結構(gou)設(she)計,如采(cai)用(yong)(yong)多層次(ci)的(de)(de)(de)控制系(xi)統(tong)(tong)、冗余網絡、雙(shuang)重供電(dian)線路(lu)等,同(tong)時(shi)系(xi)統(tong)(tong)配(pei)置(zhi)有一定(ding)冗余,以確保系(xi)統(tong)(tong)在(zai)部份設(she)備(bei)有故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)時(shi)的(de)(de)(de)不間(jian)(jian)斷使用(yong)(yong)。對系(xi)統(tong)(tong)可(ke)(ke)靠(kao)性考(kao)察的(de)(de)(de)指(zhi)標有平(ping)均(jun)無故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)時(shi)間(jian)(jian)、一定(ding)時(shi)間(jian)(jian)內(nei)的(de)(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)可(ke)(ke)用(yong)(yong)率(lv)、設(she)備(bei)的(de)(de)(de)環境適應性、設(she)備(bei)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)平(ping)均(jun)修復時(shi)間(jian)(jian)等。
2、成(cheng)熟度
隨著技(ji)術(shu)的(de)(de)發展,設(she)備的(de)(de)更新換代(dai)越來越快(kuai),積極采用(yong)新技(ji)術(shu)、新設(she)備是(shi)很多用(yong)戶的(de)(de)時尚選擇,但在核電站,仍(reng)然偏向于選擇成熟(shu)技(ji)術(shu)和成熟(shu)產品,以便保證(zheng)其穩定(ding)和風險可控。對新技(ji)術(shu)會(hui)(hui)有應用(yong),但一(yi)般會(hui)(hui)從小范(fan)圍(wei)試用(yong)開始,待測試通過后再大(da)面積的(de)(de)應用(yong)。
3、兼容性(xing)(xing)和(he)可擴展特(te)性(xing)(xing)
實物保護(hu)系(xi)統(tong)(tong)(tong)是一個綜合的(de)系(xi)統(tong)(tong)(tong),組成系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)各個部件來必定自多(duo)個廠家,只有(you)充(chong)分的(de)兼(jian)容配合,才能(neng)(neng)發(fa)(fa)揮整個系(xi)統(tong)(tong)(tong)最(zui)大(da)的(de)效(xiao)能(neng)(neng),所(suo)以(yi)要求各部件能(neng)(neng)夠兼(jian)容通(tong)用的(de)標準,比如通(tong)訊方式、接口協議、支持(chi)接口開發(fa)(fa)等。擴展特性則不(bu)(bu)用說,沒(mei)(mei)有(you)一成不(bu)(bu)變的(de)需求,也就沒(mei)(mei)有(you)一成不(bu)(bu)變的(de)安防系(xi)統(tong)(tong)(tong),可擴展永遠是最(zui)基本的(de)要求。
出(chu)入控制系統(tong)功(gong)能(neng)
1、控制與多操(cao)作(zuo)任務支持(chi)
出(chu)(chu)入(ru)控制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統(tong)最好采用分布(bu)處理的(de)(de)系(xi)(xi)統(tong)結構,具有實時多任務操作環境和(he)(he)遠距離終端(duan)的(de)(de)能力(li),以滿足(zu)(zu)不同地點可能同時執行(xing)獨立的(de)(de)指令(ling)和(he)(he)監(jian)控操作。各種優先級別(bie)和(he)(he)安全操作級別(bie)的(de)(de)設(she)定,與其它相關系(xi)(xi)統(tong)設(she)備的(de)(de)聯動(dong),系(xi)(xi)統(tong)報警信(xin)號(hao)和(he)(he)控制(zhi)(zhi)信(xin)號(hao)的(de)(de)輸入(ru)和(he)(he)輸出(chu)(chu)接(jie)口及(ji)管理等。2、足(zu)(zu)夠容(rong)量與多授權
由于核電站的(de)(de)(de)有(you)多道(dao)周界,需要(yao)(yao)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)出入(ru)口通(tong)道(dao)較(jiao)多,不同的(de)(de)(de)區域有(you)不同的(de)(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)要(yao)(yao)求,大(da)量的(de)(de)(de)員(yuan)(yuan)工、承(cheng)包商(shang)人(ren)(ren)員(yuan)(yuan)、參觀(guan)人(ren)(ren)員(yuan)(yuan)等不同工作需要(yao)(yao)的(de)(de)(de)人(ren)(ren)員(yuan)(yuan)在(zai)不同的(de)(de)(de)時間(jian)(jian)進出不同區域的(de)(de)(de)通(tong)道(dao)。因(yin)此,系統的(de)(de)(de)容量應充(chong)分(fen)滿足(zu)各類人(ren)(ren)員(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)使用,需要(yao)(yao)支持多授(shou)(shou)權(quan)及多授(shou)(shou)權(quan)組合控(kong)(kong)(kong)制(zhi),時間(jian)(jian)控(kong)(kong)(kong)制(zhi),圖像符合校驗等功能。
3、多種邏輯控制
除了基(ji)本的授權控制,還需要有一些邏(luo)輯控制功能,如卡、生物識別裝置(zhi)和密碼的并用,陪(pei)同進入,雙人原則,防(fang)(fang)返傳,防(fang)(fang)脅迫,防(fang)(fang)尾隨(sui),區域最(zui)大人數,區域最(zui)小人數,與探測(ce)設(she)備聯動控制等邏(luo)輯控制功能。
4、顯示(shi)與(yu)統計
能(neng)夠實時顯示(shi)通行記錄,進(jin)(jin)行軌跡跟蹤,進(jin)(jin)行區(qu)域人員統計(ji)功,顯示(shi)系統各種運行信息(xi),報(bao)警(jing)記錄,數據庫的備份、接(jie)口(kou)、導入、導出,記錄保(bao)存,統計(ji)報(bao)告管理(li)等。
監視及(ji)入侵探測子系統功能(neng)
電視監(jian)控系統應(ying)能在現(xian)場(chang)(chang)環境條件(jian)和所選設備條件(jian)下,對防護目標(biao)進行(xing)準確、實(shi)(shi)時(shi)的(de)監(jian)控,應(ying)能根據設計要求,清晰顯示和/或記(ji)錄防護目標(biao)的(de)可(ke)用圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)。應(ying)保持(chi)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)信息的(de)原始完整性(xing)(xing)和實(shi)(shi)時(shi)性(xing)(xing),即無論中(zhong)間過程如(ru)何(he)處理,應(ying)使最后顯示/記(ji)錄/回放(fang)的(de)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)與(yu)(yu)原始場(chang)(chang)景(jing)保持(chi)一致,即在色(se)彩還原性(xing)(xing)、圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)輪廓的(de)還原性(xing)(xing)(灰度(du)級)、事(shi)件(jian)后繼(ji)性(xing)(xing)、聲音(yin)特征等方面(mian)均與(yu)(yu)現(xian)場(chang)(chang)場(chang)(chang)景(jing)保持(chi)最大的(de)相似(si)性(xing)(xing)(主觀評價),并且后端圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)的(de)實(shi)(shi)時(shi)顯示與(yu)(yu)現(xian)場(chang)(chang)事(shi)件(jian)發(fa)生之間的(de)延遲時(shi)間應(ying)越(yue)小(xiao)越(yue)好。具備視頻圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)實(shi)(shi)時(shi)分析功能;
入侵(qin)探(tan)測(ce)系(xi)統要求快(kuai)速(su)(su)報警、快(kuai)速(su)(su)定位、快(kuai)速(su)(su)處理(li)。根據核電站的(de)(de)具(ju)體情(qing)況,報警系(xi)統應根據所屬(shu)功能區(qu)(qu)(qu)域的(de)(de)需(xu)要進行配置組合。根據被保護目(mu)標(biao)的(de)(de)重要性和所在區(qu)(qu)(qu)域的(de)(de)情(qing)況選(xuan)擇(ze)不同(tong)類(lei)型、不同(tong)原理(li)的(de)(de)入侵(qin)探(tan)測(ce)器。需(xu)要進行交叉防護以彌補探(tan)測(ce)器自身(shen)的(de)(de)探(tan)測(ce)盲區(qu)(qu)(qu)和死角。探(tan)測(ce)區(qu)(qu)(qu)域的(de)(de)劃分應考慮不同(tong)目(mu)標(biao)區(qu)(qu)(qu)域的(de)(de)相對獨立性;
電視監控系(xi)統(tong)應能與入侵探測系(xi)統(tong)、出(chu)入控制系(xi)統(tong)聯(lian)動,形(xing)成綜合性的多媒體(ti)監控網絡,當周界、保護目標受到入侵、破壞(huai),系(xi)統(tong)發生報警(jing)時,能同時監視報警(jing)位置(zhi)(zhi)及(ji)相(xiang)關區域(yu)的情況(kuang),以便及(ji)時處進(jin)行處置(zhi)(zhi)。
中央控制系統功能
中(zhong)央(yang)控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)首先應是一個統(tong)一的(de)(de)(de)(de)、集中(zhong)控(kong)(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)平(ping)臺,通過這一平(ping)臺,能(neng)(neng)夠(gou)對(dui)整個核電站(zhan)的(de)(de)(de)(de)安(an)防系(xi)(xi)統(tong)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)進行(xing)監控(kong)(kong),對(dui)保護(hu)的(de)(de)(de)(de)區(qu)域和(he)目標狀(zhuang)(zhuang)況(kuang)進行(xing)監視和(he)控(kong)(kong)制(zhi)操作,在(zai)出現(xian)安(an)保狀(zhuang)(zhuang)況(kuang)時(shi)能(neng)(neng)夠(gou)進行(xing)指(zhi)揮以及信(xin)息的(de)(de)(de)(de)匯集和(he)發布。同時(shi)具(ju)備快捷、實時(shi)、分級(ji)的(de)(de)(de)(de)特點(dian)。目前國外已經有一些比較(jiao)優(you)秀的(de)(de)(de)(de)系(xi)(xi)統(tong)平(ping)臺,能(neng)(neng)夠(gou)在(zai)統(tong)一的(de)(de)(de)(de)平(ping)臺中(zhong)實現(xian)上(shang)述系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)大部分功能(neng)(neng),包括出入控(kong)(kong)制(zhi)、視頻監控(kong)(kong)、探測報警、財物(wu)控(kong)(kong)制(zhi)、通信(xin)控(kong)(kong)制(zhi)、火警探測等,但國內(nei)此類產品還較(jiao)為欠(qian)缺。
結語
核電站(zhan)安防系統是一個綜(zong)合性較(jiao)強(qiang),涉(she)及計算機、電子技術、控(kong)制信息網絡和(he)機械等技術的集成產品。在設(she)計、建
設、運(yun)行、維護過程中,首先需(xu)要(yao)(yao)考慮(lv)滿足國家法律法規(gui)的(de)要(yao)(yao)求(qiu),此外,還需(xu)要(yao)(yao)考慮(lv)整套系(xi)統(tong)的(de)先進性,使系(xi)統(tong)在相當(dang)長
的(de)一段(duan)時間內不過時。并考慮一定(ding)未(wei)來發(fa)展的(de)需(xu)要(yao),考慮到(dao)技(ji)術的(de)不斷發(fa)展和管理要(yao)求(qiu)可能的(de)變化,在系統結構和擴(kuo)展能
力上應(ying)留有足(zu)夠的(de)余量。同(tong)時不(bu)(bu)盲目追求(qiu)尚(shang)不(bu)(bu)成熟的(de)新技術或(huo)不(bu)(bu)實用的(de)新功(gong)能,而是從(cong)實際需(xu)求(qiu)出發(fa),優先采(cai)用成熟的(de)技
術和(he)產(chan)(chan)品(pin)(pin)。標準化、開放性(xing)是(shi)實物保護系(xi)統發展的(de)必然趨勢選擇產(chan)(chan)品(pin)(pin)時也(ye)應盡量選擇采用(yong)符合通行(xing)工(gong)業(ye)標準的(de)技術的(de)產(chan)(chan)
品,既能適應(ying)將來(lai)使用需(xu)求的(de)變(bian)化,也為(wei)系(xi)統的(de)運行維護帶來(lai)便利。
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