輻射環境空氣自動監測站故障及處理的研究

摘要：隨著核電事業的快速發展和核技術應用的不斷擴大，輻射環境安全問題日益受到社會關注。輻射環境空氣自動監測站作為監測環境輻射水平的重要設施，在保障公眾健康、維護社會穩定方面發揮著不可替代的作用。然而，由于自動監測站長期在野外運行，設備老化、供電系統不穩定、網絡通訊故障等問題頻發，嚴重影響了監測數據的準確性和時效性。因此，開展輻射環境空氣自動監測站故障及處理的研究，對于提高監測站運行效率、保障監測數據質量具有重要意義。

關鍵詞：輻射環境空氣自動監測站故障處理高氣壓電離室VPN設備工控機

中圖分類號：X84

ResearchonFailureandTreatmentofRadiationAmbientAirAutomaticMonitoringStation

WANGZhihaiWANGKun

Shandong?;NuclearandRadiationSafetyMonitoringCenter，Ji’nan，ShandongProvince，250117China

Abstract：Withtherapiddevelopmentofthenuclearpowerindustryandthecontinuousexpansionoftheapplicationofnucleartechnology，thesafetyofradiationenvironmenthasbeenincreasinglyconcernedbythesociety.Asanimportantfacilityformonitoringambientradiationlevels，radiationambientairautomaticmonitoringstationplaysanirreplaceableroleinprotectingpublichealthandmaintainingsocialstability.However，duetothelong-termoperationofautomaticmonitoringstationsinthefield，equipmentaging，unstablepowersupplysystem，networkcommunicationfailureandotherproblemsoccurfrequently，whichseriouslyaffecttheaccuracyandtimelinessofmonitoringdata.Therefore，itisofgreatsignificancetocarryouttheresearchonthefailureandtreatmentoftheautomaticmonitoringstationforradiationambientairtoimprovetheefficiencyofthemonitoringstationandensurethequalityofthemonitoringdata.

KeyWords：Radiationambient;Automaticairmonitoringstation;Failurehandling;Highpressureionizationchamber;VPNdevice;Industrialpersonalcomputer

輻射環境空氣自動監測站是一個關鍵的設施，用于評估和保護公眾的健康免受輻射的危害。其通過對空氣輻射水平進行實時監測與記錄，為環境保護與公共衛生政策的制訂提供科學依據。但由于設備的復雜性，環境因素和人為操作的影響，監測站的運行不可避免地會發生各種各樣的故障。所以，了解并掌握這類故障類型與處理措施對保證監測站平穩運行及數據準確至關重要。

1輻射環境空氣自動監測站故障及處理的價值

輻射環境空氣自動監測站是現代環境監測體系中的一個重要環節，它的穩定與準確與否直接影響著公眾的身體健康與生態環境安全。但這些自動監測站在實踐中不可避免地會遭遇到各種各樣的故障，因此如何對這些故障進行及時、有效的處理以保證監測數據的連續性與準確性具有重要意義。

1.1提高故障處理及時性

輻射環境空氣自動監測站是否能夠及時地處理故障是非常關鍵的。該空氣輻射環境自動監測站可長時間持續工作，獲得輻射環境監測的實時可靠數據，并向政府部門提供空氣吸收劑量率監測值[1]。故障發生后，如不及時處理，則可能造成監測數據中斷或者失真的情況，進而影響輻射環境質量狀況及變化趨勢的正確判斷。尤其在輻射事故這種突發事件中，自動監測站一旦發生故障而不能正常運行，將嚴重影響應急監測，對應急防護決策造成很大麻煩。

1.2提高故障處理水平

輻射環境空氣自動監測站對故障處理提出了更高技術要求。該自動監測站集各種監測設備與技術于一體，主要有γ輻射探測器，碘采樣器以及自動化數據采集與控制系統。這些裝置與技術的復雜性與專業性，決定了故障處理必須要有一定的技術能力與專業知識。所以加強對運維人員培訓，提升其技術水平與應對能力是保證自動監測站故障能夠及時應對的重要保證[2]。

2常見的故障與處理方法

2.1高氣壓電離室失效

輻射環境空氣自動監測站高氣壓電離室作為一種關鍵輻射探測器，它的性能穩定準確與否直接影響著監測數據的可靠性。但高氣壓電離室在多種因素作用下可能發生故障并影響到整個監測系統。導致高氣壓電離室出現故障的常見因素有：電離室內部的元器件出現老化、破損或完全失效，如電離室的收集電極和氣體密封部分等；溫度和濕度等外部環境因素的改變會給電離室工作狀態造成不利影響；以及由于操作失誤或保養不當而引起的各種故障。

對于高氣壓電離室的故障一般有如下幾種處理辦法：首先，故障診斷，通過觀察監測系統運行狀態及報警信息來判斷故障部位及種類；其次，使用專業檢測儀器，對高氣壓電離室做了細致檢測，查找出了具體故障原因；最后，元器件的替換，若出現故障是因為元器件出現了老化，破損或者失效等原因，那么就需要對其進行及時替換[3]。替換時保證采用原型號配套元器件，嚴格遵守操作規程，保證被替換電離室的正常運行，對于外部環境因素所造成的故障，需要監測站環境的調整。如可設置恒溫恒濕設備來維持監測站內環境穩定；同時定期清洗、維護電離室，排除灰塵、污垢等對電離室運行狀態的干擾。

2.2VPN設備失效

在輻射環境的空氣自動監測站里，VPN設備被視為實現遠程數據傳輸與訪問的核心工具之一。但由于網絡環境復雜、設備自身性能有限等原因，VPN設備很有可能失效，造成數據傳輸中斷或者接入受限。VPN設備故障常見的原因有網絡故障、設備配置不正確、硬件故障，如網絡的不穩定或者中斷都會造成VPN設備不能正常運行；不正確的設備配置會造成VPN連接不成功或者數據傳輸不正常；如果硬件出現故障，那么設備可能無法正常啟動或其運行可能會變得不穩定[4]。

對于VPN設備出現的故障一般采取如下的處理措施：

（1）網絡檢查。要對網絡環境的穩定性進行檢查，以保證VPN設備與遠程服務器的正常聯接。一旦網絡發生失穩或者中斷的情況，需及時與網絡服務提供商取得聯系解決。（2）配置檢查。要檢查VPN設備是否合適。其中包括查看VPN設備IP地址，端口號，加密方式和其他配置信息在遠程服務器上是否匹配。當配置不合適時，就需要對VPN設備進行重新的配置以保證它能正常地建立連接和進行數據傳輸。（3）硬件檢查。如果VPN設備出現硬件故障，需要對設備進行詳細的檢查：檢查裝置電源、指示燈等工作情況；并通過專業檢測工具診斷出設備硬件和軟件存在問題，并查找出具體故障原因[5]。

2.3工控機失靈

工控機作為輻射環境空氣自動監測站的核心控制設備承擔著監測數據采集，處理，儲存與傳輸的任務。但是工控機因長時間工作以及復雜環境等因素都有可能發生故障而造成監測系統工作不正常。工控機常見故障原因有硬件故障、軟件故障和操作系統問題。例如：硬盤損壞會造成數據丟失或者不能開機等；內存條故障會使系統的運行速度變慢或者癱瘓；軟件沖突或者病毒攻擊都會造成系統不能正常運行；操作系統的錯誤或缺陷可能會引發系統的崩潰或數據的損壞。

對于工控機出現的故障工作人員一般采取如下的處理措施：

（1）進行軟件建設，細致檢查工控機硬件。其中包括對電源、硬盤、內存條、主板及其他硬件設備的正常運行情況進行檢查。一旦檢測到硬件故障就需要對受損零件或者整臺設備進行及時替換。（2）軟件檢查。在工控機上檢查軟件，其中包括檢查操作系統的工作情況、有無差錯和漏洞，如有問題需及時對操作系統進行維修或者更新，之后查看監測軟件的工作情況、有無沖突和病毒攻擊。如有疑問，需及時清理病毒、修復漏洞或者重裝軟件，在實際工作中要具體問題具體分析，提高整體的處理效果。

一旦因為硬件故障或者軟件問題造成了數據的缺失或者破壞，就需要努力恢復數據庫首先對當前數據與配置信息進行備份，避免后續數據丟失。再通過專業數據恢復工具將缺失數據恢復出來，若數據恢復不成功，則需要對監測系統進行重新配置和數據的再收集。要想減少工控機出現故障，也要做好相應的防范措施，如工控機的定期維護保養、灰塵污垢的清潔、硬件連接的檢查等；強化軟件的安全管理，經常對操作系統及軟件進行更新改造升級，并安裝防病毒軟件；同時，建立健全備品備件管理制度及數據備份制度以保證失效后能及時替換受損零件或者恢復資料。

3故障與處理的發展趨勢

3.1預防針失效的處理

隨著人們環境保護意識的不斷提高，輻射環境空氣自動監測站對環境管理發揮著愈來愈重要的作用。但是在這些監測站實際工作過程中難免會碰到各種各樣的故障而影響到監測數據的準確性以及時效性。所以，預防針故障處理就成為保證監測站平穩運行的一個重點。

一是預防針的失效處理需要在監測站做一次徹底的預防性維修，其中包括對監測設備的定期檢查、校準及維護，以保證其工作狀態良好。同時，還要定期評估監測站所處環境，以避免環境因素破壞設備。另外，構建一套完整的故障預警系統是非常關鍵的，它可以通過實時地分析監測數據來及時發現可能存在的問題并采取適當措施加以干預以預防故障。

二是要進一步提高故障處理效率就必須引進先進故障診斷技術。傳統故障診斷方法通常依靠人工經驗與現場排查相結合，工作效率低，易漏診，因此要引進機器學習和大數據分析等先進故障診斷技術，能夠實現監測數據智能分析和故障源的快速精確定位，從而為故障處理工作提供強有力的支撐。另外，加強人員培訓對預防故障處理至關重要，監測站人員需掌握專業知識與技能并能熟練運用設備操作流程及故障排除方法。所以，必須要定期舉辦培訓活動來提升員工的專業素養與技能，保證員工可以勝任本職工作，降低人為因素造成的失效。

3.2輔助智能化系統

在科學技術不斷進步的今天，智能化技術已深入到各領域中，給人們生活與工作都帶來很大方便。在輻射環境空氣自動監測站管理方面，協助智能化系統逐漸成為新潮流，其目的是進一步提升監測站運行效率及監測數據精度。輔助智能化系統通過引進先進傳感器、物聯網技術，可實現監測站各指標實時監測與數據采集。這些傳感器能夠對周圍環境的輻射水平、氣象條件以及空氣質量進行實時監測，并且通過物聯網網絡把數據傳輸給數據中心對其處理分析。通過實時監控能夠及時發現可能存在的問題并采取適當措施加以干預以保證監測站正常工作。綜上所利用到的智能化系統如圖1所示。

4結語

輻射環境空氣自動監測站工作時可能會遇到很多故障類型，但是采用相應處理措施能夠保證監測站穩定工作以及數據準確。所以，了解并掌握這類故障的類型及處理措施，對監測站管理與維護工作有著十分重要的作用。今后，監測站穩定性與準確性會隨科技的發展與革新而進一步提升。

參考文獻

[1] 王侃，任騰希，朱藝婷等.海島輻射環境空氣自動監測站運行維護技術初探[J].環境與發展，2023，35（3）：48-51.

[2] 王侃，鄭惠娣，任騰希等.國控輻射環境空氣自動監測站備品備件管理現狀與對策[J].環境保護與循環經濟，2023，43（1）：74-76.

[3] 王侃，楊維耿，范方輝等.國控輻射環境空氣自動監測站建設和安裝技術探究[J]. 環境與發展，2022，34（8）：53-57，71.

[4]盧丹.時空圖數據預測模型研究[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學，2022.

[5] 俞浩敏.基于時序分析的空氣質量監測與預測[D].北京：北京交通大學，2022.