省级辐射环境自动监测站运维研究与探讨

王 骅 钱贵龙 陈啸炯 周 颖 陈赵飞

（浙江国辐环保科技有限公司，浙江 杭州310012）

1 运维目标

按照《辐射环境空气自动监测站运行技术规范》（HJ1009-2019）的要求开展运维工作。自动站实时监测数据全年小时数据获取率应达到95%以上，样品采集率满足全国辐射监测方案的要求，采集率应达到100%。

2 自动站设备运维方案

2.1 现场运维

（1）核实自动站现场设备。主要包括高压电离室、γ 谱仪，干湿沉降、大流量气溶胶、氚、碳-14、碘等采样设备、气象设备（风向、风速、雨量、温湿度、气压、感雨、总辐射、净辐射）等，以及设备安装涉及到的铁塔（风杆)、安装支架、机箱机柜等。

（2）自动站现场端传感器等采集采样设备外观及无氧化锈蚀等情况；设备机柜内外部整洁度是否符合运行要求；传感器等采集采样设备的状态达到无位置形态偏差。

（3）雨量传感器，保持内部清洁，无影响雨量计量准确性的干扰因素；辐射表量传感器水平位置准确，符合气象观测规范要求；干湿沉降设备取样容器清洁，状态切换正常。

（4）氚、碳、碘、大（超）流量气溶胶等采样设备进出气管路，符取样规范要求。

（5）子站排线管路，无老化开裂等影响通讯供电的因素；防雷系统腐蚀，防雷模块工作情况，接地电阻防雷性能保持设计值。

（6）采集机柜、防雷箱、设备安装支架（包括铁塔、风杆）的垂直度是否遵循规范要求，金属部件外观和防锈涂层完整情况。

（7）采集机柜内防浪涌保护器，外部及内部供电空气开关状态。

（8）所有机柜、设备及其支架接地连接线无松动或断线。（9）现场摄像头灯光控制系统和摄像头各角度拍摄情况。（10）UPS 系统及蓄电池性能情况。

2.2 软件系统与数据通信

（1）系统工作界面正常，系统及工作软件数据获取正常；各在线监测设备实时数据实时变化并显示正常；设备一周或半月存储数据保存正常无缺失、数据变化正常，没有长时间因设备故障导致数据呆滞无变化情况；各设备没有与实际情况不符数据出现。

（2）对所监测获取的数据进行必要的判读，检查相关数据是否在合理的区间范围内，是否有异常的波动。

（3）每周对数据中心的数据库进行备份，每约对数据库进行一次性能检查，每季度对数据库进行一次数据归档，包括高压电离室剂量率、各气象参数5min 均值，NaI 谱仪5min 剂量率均值和总计数，导出为Excel 文档。

2.3 自动站站房

站房进出专有道路整洁，无破损、塌陷等。围栏整齐，无破损、锈蚀、倒塌等；围栏钥匙、门窗钥匙、设备机柜钥匙等锁具灵活开启。

固定式站房门窗完整、无漏水、屋内布置整洁；地面型的观测场地面整洁，场地无杂草、塌陷、积水等；屋顶型的站点屋顶整洁，无积水；方舱型站点方舱内整洁，方舱外表无大面积锈蚀、方舱顶无漏水、锈蚀等。设备基础、锚位等无开裂、塌陷等影响设备安全情况。外部供电配电箱无锈蚀、漏水，配电箱内空气开关、防雷模块在正常工作位置。

2.4 采样

按照现行《全国辐射环境监测方案》、《全国辐射环境监测质量保证方案》、和各省制定的辐射环境监测方案及辐射环境监测质量保证方案的要求开展采样和送样。

2.5 系统设备年度维护

每半年对系统的设备及备份设备进行一次全面、系统的检修、维护、校准、清理除尘。

（1）维修自动站基础设施设备（交流电源、技术设施、站房电器、通讯链路、避雷、空调、灭火器、数据中心的硬件设备等）、高压电离室、碘化钠谱仪、气象设备，以及气碘、干湿沉降和超大流量气溶胶、大流量气溶胶、氚、碳采样器等仪器设备的故障。

（2）每半年高压电离室比对。采用已检定的高压电离室，对子站的高压电离室进行比对，要求在子站高压电离室两侧比对，每侧比对时间不少于30 分钟两台，两台高压电离室处于同一高度上，间距50～130cm，记录好高压电离室期间的数值及方位。期间核查要求采用放射源（省辐射站提供）对子站的高压电离室进行校准，放射源相对高压电离室的位置必须固定（或采用固定装置），每次校准时间不低于1 小时，记录高压电离室期间的数值。期间做好放射源的安全监管和保管工作，并对操作人员受照剂量进行监测。

（3）对NaI 谱仪采用Cs-137 或Co-60 密封源（或其他源项）进行刻度校准；统计与校准针对K-40 核素的谱峰飘移，通过校准传感器电压等方式，保证相关谱分析结果在合理范围之内；校准NaI 谱仪的能量响应确保在正常范围内, 并进行剂量率的期间核查。期间做好放射源的安全监管和保管工作，并对操作人员受照剂量进行监测。选用经检定合格的气象设备对子站的气象设备进行比对，控制子站气象设备误差在合理范围之内。对于风速、风向的比对工作可予以放宽；总辐射、净辐射的比对工作可不予开展。

（4）做好各数据中心的设备管理、安防工作、保证卫生整洁；前沿站应做好备品备件库的出入库登记。

在年度维护结束后，填写年度维护记录表。

2.6 备用设备

每月对所有备用仪器进行开机检查，检查仪器各主要参数、校准结果是否正常，保证备用机处于良好的工作状态，在需要时能及时替换使用；如开机时发现仪器有异常情况，应马上维修。

2.7 应急响应

（1）当发生核或辐射事故时，马上启动响应方案，派遣专业人员到场，保证系统仪器正常运行，监测数据准确，传输畅通。

（2）做好自动站的自然灾害应急工作，对有预警信息的自然灾害要组织完成自动站的加固工作，并在灾情过后对站点的受影响情况进行统计，形成报告归档。对受影响的站点应及时恢复正常运行。

（3）当系统仪器出现故障在24 小时内无法排除，直接使用备用机替代工作。

（4）如果发生通讯故障，数据不能传输，技术人员及时检查通讯线路、MODEM、数据采集器；如果故障是由通讯线路导致的，通知通讯运营单位维修。

3 运行维护难点及建议

3.1 难点

（1）设备功耗大，电池续航能力不足，电池运行时间长后容易老化，不能长时间确保断电后72 小时设备运行时间。

（2）系统可靠性不强，容易造成雷击，经常损坏设备，并造成数据丢失等。

（3）系统维修及维护困难，一般情况下需要专业人员进行维修维护。

（4）系统设备环境适应性差，在极端气候条件下，容易造成设备故障。

3.2 建议

（1）定期对供电系统进行充放电，提高电池的寿命。可采用低功耗备，并对采集系统进行模块化设计，在模块化集成设计中，各模块的功耗独立核算，保证所有设备功耗小于50W(包括辐射气象传感器功耗)，采用大容量铅酸电池，证电池在损耗一半电量的情况下仍可以维持系统在断电情况下正常运行72 小时。

（2）可要求系统集成商提供的整套系统采用工业级或以上的数据采集设备，具备有效的缓震、抗电磁干扰、抗雷击、抗电过载等措施。各种监测数据及管理数据通过计算机网络系统得到及时的存储备份，能在线恢复。实现与数据接受中心的网络化数据交换。

（3）对子站主要设备进行模块化集成设计，具有独立功能，主要设备安装于集成箱体内，便于维修及更换。

（4）采取设备箱体内加入隔热保温材料来提高电池寿命，提高系统在恶劣环境条件下的运行稳定性。