目前，我国对核电厂周边辐射环境进行监督性监测^[1-3]，其中包括陆地环境γ辐射剂量率连续监测、陆地介质监测、海洋介质监测及流出物监测^[4]。陆地环境γ辐射剂量率连续监测可以掌握辐射环境的实时变化以及异常报警，陆地介质及海洋介质监测可以掌握周边环境人工放射性核素的变化规律，流出物监测可以实时监督核电厂放射性核素排放水平。上述监测通过辐射环境监督性监测系统实现，以构筑核电厂周边陆地、海洋及大气的立体式监测网络。本文主要介绍监督性监测系统点位及监测项目、数据集成系统组成等。

1 概况

三门核电厂位于浙江省三门县健跳镇，一期工程采用第三代先进的非能动安全系统压水堆型AP1000核电机组，1、2号机组预计2017年正式投入商业运行。核电厂在运行的过程中会排放少量的人工放射性核素，主要来自核燃料链式反应的裂变产物和活化产物，对于人工放射性核素的排放，国家环境保护主管部门规定了放射性气体和液体的排放限值。

浙江省辐射环境监测站(RMTC)受国家和浙江省环境保护主管部门委托，负责三门核电厂辐射环境监督性监测，RMTC在核电厂周围建立了10个现场监测子站用于γ辐射剂量率连续监测及其它样品的采集，实时监测数据通过联通专线发往杭州数据汇总中心实现数据的存储和处理，监测子站主要分布在核电厂周围10 km范围内不同方位角的陆域范围内。

三门核电厂辐射环境监督性监测系统监测子站除按照国家规范要求配置监测设备外，还留有一定的余量，比如超额配置超大流量气溶胶采样器、干湿沉降采样器等采样设备。监测子站基础设施配置包括了供配电、UPS电源、空调、新风系统、防雷、环境监控等辅助设备，以便实时监控子站的运行状态。

2 监测点位和监测项目

三门核电厂辐射环境监督性监测系统设置了10个监测子站，分别为中街村、蛇蟠岛、核电厂北厂界、核电厂南厂界、赤头村、外岗村、武曲村、健跳镇、六敖中学及青蟹城。各监测子站的配置列于表 1。

中街村监测子站(前沿站)配置有测量设备以及放化分析实验室，测量设备包括γ谱仪、α、β计数器及低本底液闪测量设备等，因此前沿站实验室具备样品的处理和分析能力。

高压电离室采用美国GE公司RSDection型高压电离室^[5]，用于γ辐射剂量率连续监测，该型号设备探测灵敏度高，能量响应和角响应好，长期稳定性高，能实现测量设备与计算机之间的数据传输，因此比较适合监测点位的长期连续监测。

NaI谱仪采用加拿大生产的RS250型，用于监测子站周围γ能谱的实时测量，经过设置可以得到1、5、30、60 min能谱，同时该设备配置的软件能对能谱进行核素识别，当高压电离室测得的γ辐射剂量率升高时，可通过NaI谱仪查看能谱，分析引起剂量率升高的原因。

超大流量气溶胶采样器主要用于核应急监测，采样流量可达800 m³/h，可以短时间内采集气溶胶样品用于空气中放射性核素的监测分析。

干湿沉降采样器可实现干沉降和湿沉降的分别采样，干沉降采集非降雨状态下的沉降物，湿沉降采集降雨状态下的沉降物，两种模式通过感雨计实现切换。干沉降和湿沉降分开测量，有利于理解空气中放射性核素的沉降过程和物理化学特性。

H-3采样器采用冷冻法采集，采样流量一般设置为1 L/min，可以实现空气中氚的连续采样。C-14采样器通过催化氧化实现CO₂、CO中C-14的采集，增加了测量精度。

气象设备实现风速、风向、温度、湿度、气压、感雨和雨量的测量，气象参数的测量有助于分析γ辐射剂量率升高的原因，比如是由于核电厂排放放射性物质导致的升高还是下雨导致剂量率的升高等。

3 数据集成系统组成

数据集成系统主要实现监测数据的采集、传输、存储及分析功能。该系统的网络拓扑图如图 1所示。

监测数据的采集通过子站软件及PLC实现，采集获取的数据在本地工控机进行存储后通过NSTP专网(在专网断开情况下采用3GVPDN无线网络传输，前沿站也可以通过卫星进行数据的传输)发往杭州数据汇总服务器，数据汇总中心软件实现10个监测子站的数据汇总、处理以及存储，监测数据的统计分析通过汇总中心服务器上的统计分析软件实现。子站及数据汇总中心软件采用客户端模式，统计分析软件采用WEB界面模式。

3.1 监测子站

监测子站数据采集主要分为子站软件及辅助设备, 子站软件用于监测数据的采集、传输。数据采集通过串口与监测设备进行数据的传输，可采集实时监测数据，能获取监测设备的实时状态，能远程对测量设备进行参数设置，采集到的原始数据在本地工控机保存后发往杭州数据汇总中心。

子站软件能设置剂量率的报警限值，测量数据超过报警限值后能实现报警，能实现有效数据和无效数据的甄别并加以标识，标记为无效的数据不作为统计分析的原始数据。子站软件能实现数据的续传，包括高压电离室数据的续传和本地数据发往杭州数据汇总中心的续传。子站软件具有运行日志查看功能，利于用户的维修维护。

子站软件具有强大的实时数据显示、历史数据查询以及γ辐射剂量率的数据曲线图(具有时刻对应的雨量值)，雨量值的显示有助于γ辐射剂量率异常升高的原因分析，图 2中即为降雨引起剂量率的升高的数据曲线图。

监测子站辅助设备主要包括工业级交换机、工业级路由器、PLC模块、UPS电源及站房环境监控设备。工业级设备的应用有助于数据采集的可靠性和稳定性，UPS电源在无市电情况下，可以保证子站关键设备运行72 h以上。

3.2 数据汇总中心

杭州数据汇总中心用于接收三门监测子站采集的实时数据，并对其进行存储、处理和分析，然后通过图表实时反映各监测子站的实时数据和监测子站的运行状况。

数据汇总中心由两套程序构成，分别为数据汇总软件和数据统计分析软件。

数据汇总软件接收子站数据后进行存储及显示，为了提供系统的可靠性，数据存储采样了双机热备方案，两台IBM服务器同时运行，互为热备份，数据库软件采用SQL Server 2012。数据汇总软件主界面为各监测子站位置分布图，且在相应的位置处显示实时的剂量率、气象数据、数据传输连接状态(无线、有线、断开)。数据汇总软件能进行原始数据的查询、显示，能进行运行日志的查看。

数据统计分析软件采样WEB界面模式，主要对原始数据进行统计分析，包括γ辐射剂量率5分钟均值、小时均值、日均值、月均值和年均值的统计，同时计算所选时间间隔内的最大值、最小值、平均值和标准差。能对气象数据进行统计，计算温度均值、湿度均值，能根据所选时间间隔内的风速、风向数据，自动生成风向玫瑰图。能查询各个采样设备的运行参数、采样参数，有利于样品分析时的计算。能进行5分钟均值数据获取率的统计。

4 结论

三门核电厂辐射环境监督性监测系统是实现电厂周边辐射环境监测的重要工具，是获取监测数据的主要来源，因此该系统的稳定、可靠运行至关重要。下一步通过运行过程中，及时发现新的问题，解决问题，不断优化、完善。