摘 要：该规划较全面系统的介绍了大区域核应急响应信息系统的总体设计思想、整体设计及关键技术，对核应急决策支持系统、在线监测系统和应急联动指挥系统、局部区域和大区域的网络及通讯、应急移动监测系统、视频会议系统、监控系统、GIS地理信息系统、GNSS及CDMA 1X的技术特色、应用意义及集成进行了分析。
关键词：核应急；决策支持；辐射监测；联动指挥
1．背景和意义
核事故辐射环境监测与应急决策指挥信息系统是辐射防护应急以及核安全的一个重要环节，是确保生命安全、环境保护和应付战争及恐怖袭击的重要保障。
核应急决策指挥信息系统一般具有如下基本功能：总体联动应急指挥、辐射环境在线监测、事故评估与决策、视频会议、数字监控、应急状态下的可靠通讯、信息发布等。
大区域核应急系统主要是指跨省际范围，跨度在上千公里范围核应急系统，应具有多级分布处理功能，既能与分应急中心、监测站也能与国家有关部门(国家核应急办、国家环保总局等直接快速通信，实现多级应急决策指挥分析。如图1所示：
图1 核应急信息系统构成图
２．RODOS 系统
应急决策分析大都构建在欧洲RODOS基础上。RODOS 系统采用模块化的结构, 系统由四个子系统构成, 即操作子系统(OSY)、分析子系统(ASY)、对策子系统(CSY) 和评估子系统(ESY)。OSY 是整个RODOS系统的控制模块, 控制所有其他模块的调用、数据流管理以及所有的通信接口。ASY对释放的放射性物质在环境中产生的辐射情景进行诊断或预测, 涉及大气扩散?沉降计算和辐射剂量计算。CSY对应急干预措施的后果进行分析, 计算受应急干预措施影响的区域面积和人数、可避免的辐射剂量、应急干预措施的经济代价等。ESY在CSY分析结果的基础上, 借助于有关的决策规则和专家判断对应急干预措施的利与弊进行决策分析, 向决策者建议最佳的应急干预措施方案, 并提供这种建议的原因及根据的解释说明。数据显示采用直观可视化的地理信息系统（GIS）。
3．大区域监测网络
远程通讯地面系统主要采用专线（E1、SDH）进行传输，具有双向环路特性，在一个方向中断时，自动以反向环进行高速传输，利用通讯公司现有的光缆，可具有较好的保密性和抗干扰效果，缺点是费用较高。
卫星通讯是在远距离、极端状况下的有效数据传输方式。在发生恐怖袭击、战争、自然灾害等造成较大规模基础设施的失效时，可作为地面系统的重要备援系统。既可以主站组网，子站也可脱离主站互相通讯，对于恶劣环境、偏僻地区，卫星移动式通讯有时是仅有的通讯手段。其中低轨卫星相对于高轨卫星，时延更短，设备更小。
采用CDMA 1X无线通讯也可以作为一种远距离的通讯手段，具有极好的性价比。可以提供100K左右的有效速率。但主要用于传输监测数据，难于应付视频会议和图像传输。在3G通讯下，将可以达到2M左右的速率。
以工控机为主可建立应急监测数据采集系统。工控机设有网络接口和CDMA 1x通讯卡。通信管理模块与数据采集系统间的接口, 包括实时气象观测数据接口、实时环境监测数据接口、实时厂区监测数据接口、地理信息数据接口、本地环境信息数据接口、环境后果估算数据接口等。
4．核应急联动指挥系统
在应急响应中最困难的是统一协调调动人、财、物，并满足快速反应要求。是典型的关键任务系统。系统的处理能力、事件处理的准确性、事件处理的深度等指挥核心问题需要得以良好的解决。采用应急联动系统可较好的解决此难题。仅需一个批报警信息，该系统就能够在第一时间内调动政府和应急响应的各种救援力量、救援物资，实现跨部门、跨地区以及不同救援队之间的统一指挥协调。快速反应、联合行动、统一应急将成为现实。
无线集群系统：应急联动系统中的无线通信系统是应急指挥中重要一种的指挥调度通信方式。数字集群调度台，可迅速实现对位置移动的人员、车辆终端的统一调度。可实现组呼、单呼、广播以及短数据和分组数据传输业务。
GIS系统：地理信息系统（GIS）是应急联动系统的重要组成部分。将地图空间测绘数据及属性信息录入GIS系统，从而形成丰富的区域地理信息中心。GIS系统提供道路分布、设施、公安、消防、医院、驻军等静态目标的位置信息，可通过各种定位技术（GPS）获取并显示各种价值目标的移动位置信息。
5．应急移动监测系统
系统利用核事故应急监测车为移动搭载平台，现场数据采集系统安装在应急监测车中，需要采集辐射环境剂量率、气象参数(风向、雨量、湿度、风速等)、卫星定位信息和其他测量仪表数据(如谱仪等)，经过打包处理后发送至监测中心，以笔记本电脑为核心来组建的核辐射移动现场监测系统，用以完成现场数据实时采集和无线数据传输等功能。通讯可采用CDMA 1X进行无线传输,核应急移动系统还可配备卫星移动通讯设备，卫星接受器半径可选1-2.5米左右，可应付更加恶劣的环境状况。
卫星定位采用兼用中国北斗卫星定位系统和GPS的方式，实现20米内精度的卫星定位。中国北斗卫星定位系统现由2颗在用卫星1颗备用卫星（2008年达三十颗左右）构成，可实现二维定位和双向通讯，传输受卫星控制中心控制，不隐蔽。美国GPS系统（二十多颗星）被动接收，单向传输，容量大，隐蔽性高，但在战争中对国内可能被关闭。
6．视频会议系统
视频会议系统设计集视频会议、录影、放影、指挥为一体的目前先进的高清视频会议系统，紧急情况时可用于视频会议，应急中心还可针对现场情况指挥有关人员进行事故应急处理或疏散、撤离,同时可看到整个现场的应急过程。实现实时在线可视、指挥和广播功能。
系统通过在中心主会场设立会议系统管理中心，部署多点控制单元（MCU）、网闸等相关组件，在中心主会场和各地分会场部署各种类型的视频终端，并通过局域网和IP通信网络实现中心主会场与各地分会场之间远程多点交互式视频会议。此外，通过在各分会场设置会议管理中心并部署次级从MCU，可实现视频会议系统的多级级联，支持召开多级交互式远程视频会议。多级视频会议架构如图2所示。系统效果能达到8M传输、DVD级效果，4CIF，高清分辨率最高可达1024*768。数据压缩标准采用H.264,共享数据、软件的采用T.120标准。在视频设备的选型上兼有H.323和H.320更佳，实现多点同时显示、存储、数据会议等功能。
图2 多级视频会议架构示例
7．监控系统
监控系统采用前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化的第四代数字视频监控系统，解决了模拟系统的诸多弊端。系统共分两个主、辅控制等级，具体为指挥中心和各分控中心。每个分控由编程确定各个权限管辖范围。在本管辖内方便自如地从系统中调出资料及运行情况。前端由多支昼/夜摄像机、解码器组成，中心主控设备由多路输入、输出矩阵系统，分控键盘，彩色监视器、24小时录像流媒体视频服务器组成。
基于视频服务器为核心的数字监控系统，在组网方式上与传统的模拟监控方式有极大的不同。由于视频服务器输出已完成模拟到数字的转换并压缩，采用统一的协议在网络上传输，支持跨网关、跨路由器的远程视频传输。尤其方便于将来平滑升级组网和总体集成。
在切换显示图像方面分为自动时序切换和分组同步切换。通过控制键盘操作杆能全方位控制云台及镜头方向和角度。在监控室同时监视多个摄像机的画面，一目了然，当多画面其中一个摄像机发现非常情况时，经画面双工处理器控制后即可转为单一画面。这样便解决了全面与定点的统一。
8．结论
随着信息技术的快速发展，针对时效性要求极高的核应急系统，较全面系统的规划核应急决策支持系统、在线监测系统和应急联动指挥系统、大区域的网络及通讯、核应急移动监测系统、视频会议系统、监控系统、GIS地理信息系统、GNSS及CDMA 1X等现代先进技术，实现系统整合集成，可建立较完善的大区域核应急响应信息系统，对战备及当前快速发展的核电现状具有深远的战略意义。
参考文献：
[1] 黄晓萍,王斌等．数字视频监控技术在核事故应急中的应用．<原子能科学技术>2003年02期
[2] 刘建,杨斌等．秦山核电基地外围环境γ辐射连续监测系统．<辐射防护>2005年05期
[3] 潘自强 , 陈竹舟 , 叶长青等．核和辐射恐怖事件后果的防护及其防范．<核科学与工程> 2005年01期
[4] 曲静原．欧洲核与辐射应急管理及恢复策略研究项目概况．<辐射防护通讯>2005年05期
[5] 凌永生,王醒宇,施仲齐．广东省核应急管理与指挥决策支持系统的初步设计．<环境保护>2003年09期
[6] 施仲齐 王醒宇等．国家核应急管理信息系统概念设计．<核动力工程>2003年,第04期
[7] 韩敏 陈德淦等．大亚湾和岭澳核电站统一场内应急计划与准备的策划和实施．<辐射防护>2004年03期
[8] 唐桂刚．对全国环境监测信息系统建设总体架构的探讨．<中国环境监测>2002年05期
[9] 胡二邦 姚仁太等．田湾核电厂核事故场外后果评价系统简介．<辐射防护>2006年05期
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