基于二维码的放射性废物包处置全流程管理

基于二维码的放射性废物包处置全流程管理

1.吴宏 ,2.张博轩,3宋路遥

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摘要：放射性废物处置是一个复杂且高风险的任务，其全流程管理需要确保废物的安全追踪和有效信息管理，本研究引入了二维码技术，并建立了“放射性废物处置信息管理系统”，以优化废物包的管理流程，将重点探讨该信息管理系统的建立和二维码技术在放射性废物管理中的应用，为推进放射性废物处置的安全化和智能化迈出重要一步。

关键词：二维码；放射性废物；全流程管理；信息管理系统

引言：放射性废物处置是一个复杂而敏感的过程，需要确保废物的追踪和信息管理的高效性，引入二维码技术可以实现放射性废物包的识别、追踪、信息记录和查询，为全流程管理提供了创新解决方案。通过建立“放射性废物处置信息管理系统”，实现了废物数据的高效记录和管理，有效提升了放射性废物处置的安全性与可靠性。

1放射性核废料处置现状

1.1 放射性核废料的分类和特点

放射性废物是含有放射性物质或被放射性物质所污染，其活度或浓度大于规定的清洁解控水平，并且所引起的照射未被排除的废弃物（不管其物理形态如何）。常见的分类包括低、中、高和特殊放射性核废料，低放射性核废料是放射性活性较低的废料，通常产生于核电站的日常运营活动，如工具、抹布、等；中放射性核废料是放射性活性较高，但热效应较小的废料，主要来自核燃料的再处理和乏燃料的后处理；高放射性核废料则是放射性活性和热效应均较高的废料，主要是核燃料的燃烧产物，包括乏燃料和废旧核燃料。放射性核废料具有以下特点：一些放射性核废料拥有极长的半衰期，导致它们的辐射活性持续时间长达几千年甚至更长，需要长期的安全储存和管理放射性核废料释放出的辐射能量很高，对人体和环境构成潜在的危害，因此必须采取有效的屏蔽和防护措施。不同种类的核废料可能相互影响，导致更复杂的处置问题，需要精确的分拣和隔离措施，由于放射性核废料的特性，安全储存需要大量的地下空间，要求储存设施具备高度的稳定性和安全性，放射性核废料的处置涉及公众的利益，其安全性和环保性需要得到社会的认可和支持[1]。

1.2 目前的放射性核废料处置方法

由北京本部相关人员在系统中实时查询业务流程进度，达到处置过程规范化管理的目标，废物产生单位日常进行废物整备过程中，使用系统记录废物包特性同时在系统中在处置项目下进行处置申请，提交相关文件，形成送处信息表。处置单位接受申请后，分派人员进行现场核实认定，认定过程中，通过系统提交现场认定结果，在系统中自动生成各项记录表单。核实认定通过后，由运输单位进行运输，工作人员在系统中提交如运输备案许可、装车记录单等文件，运输过程中由运输人员提交包括但不限于行车日志和途中检测记录等表单信息。当废物运输到处置场后，由处置场检测人员进行入场检测并提交监测记录，同时，根据规定对废物包进行抽检，在系统内自动生成记录。通过系统，与废物包特性表中信息进行自动比对，核实信息可靠性、真实性，完成入场交接，废物包由工作人员进行处置码放，并对结果进行记录。基于加密二维码管理体系等技术手段，实现放射性废物处理工艺流程数字化管理，实现放射性废物的项目管理、核实认定、废物运输、入场交接、定位码放，达成五项核心业务过程监控与运营管理。各环节产生的数据基于统一的标准化数据库集中管理，保证数据开放性、准确性和完整性，支撑各类功能运行，保证放射性废物送处过程中数据的安全性和保密性[2]。

2“放射性废物处置信息管理系统”的建立

2.1 系统目标与功能

放射性废物处置信息管理系统研发项目计算机管理系统（以下简称“计算机管理系统”或“系统”）基于物联网、大数据、移动互联等技术手段，搭建废物处置产业互联网基础设施，实现废物产生单位、处置单位、运输单位、监管部门的业务协同和数据共享，创新放射性废物从生产、接收、运行到监管的处置全过程协同模式，以高效运营管理和风险管控为目标，应用自动化装备、智能传感器、数字孪生、智能终端、三维可视化等先进技术，融合各类专业知识库、模型库、资源数据库等，实现处置场风险管控业务的自动化处置、运行管理和智能预测预警分析，全面提高处置场工作效率，建立形成以“安全处置”为核心与导向的，具有可追溯性、可分析性，分类、分层、分设施、归类管理的一体化处置场运营管理与信息交互数字化管理系统[3]。依托本系统，通过技术手段加强规范化管理水平，形成具有“清原特色”的放废接收管理标准，具备放射性废物信息多方交互能力，为国家核监管部门、各方客户提供专业化、一体化、信息化的高水平服务。

2.2二维码技术在信息管理系统中的应用

基于加密二维码管理体系等技术手段，实现放射性废物处理工艺流程数字化管理，实现放射性废物的项目管理、核实认定、废物运输、入场交接、定位码放，达成5项核心业务过程监控与运营管理。对所有处置项目以及其下属批次进行管理，由处置场自行管理本处置场负责的项目，所有项目/批次申报后，必须审批通过才可以进入下一步处置工作，所有申报均在指定处置项目下进行。工作人员在现场通过扫描二维码在移动端填报表单，支持图片、照片作为附件上传，在填写和上传资料的界面内，均有保存功能的按钮，系统也会在固定的时间按段内保存界面的内容，实现自动/手动保存。上传的数据通过系统进行自动比对、判别，异常数据标红或弹窗提醒工作人员进行修正，核实认定工作全部完成后，复核人员和填报人员均需签字，方可上传系统。支持在线协同编辑共享工具，实现表单的电子化在线填写，基于表单生成版式文件，并利用文档协同工具，实现临时信息的电子化在线填报。对所有的运输相关信息进行集中管理，包括但不限于：地方备案管理、装车记录、途中检测记录、行车日志。

对每个废物包交接流程中所有记录表单进行管理，包括入场检测记录、抽检记录、入场交接记录，所有记录均需操作人员和复核人员签字，方可上传系统。吊装码放人员通过扫描获取车辆运输交接单信息及废物包完整信息，码放前，通过吊车摄像头扫描废物包装容器表面二维码再次核实废物包和批次信息，确认废物包是否具备吊装条件，码放到位后，操作人员需确认签字，方可上传系统。此外，异常数据标红或提示操作人员手动录入或修改，修改内容需留痕，创建处置单元三维模型，每新增一个废物包实体，系统自动选取对应的容器模型，增加在三维模型的对应位置，并关联此废物包的所有处置信息[4]。任何已经处置的废物包装容器都可以通过搜索其容器编号在三维可视化处置单元中找到其位置，同时可显示出其相关的全部特性信息。对同一废物产生单位或项目处置的废物模型以不同颜色区分，并实时统计该处置单元或该单位、项目废物包处置的数量、废物包核素、以及该处置单元总活度等信息。

图1 在信息管理系统中二维码技术的应用

3利用二维码优化放射性废物包管理流程

3.1 放射性废物包识别与追踪

放射性废物包的识别与追踪是放射性废物处置全流程管理中至关重要的环节。通过引入基于二维码技术的识别与追踪系统，可以实现对放射性废物包的全程监控，确保其安全可靠地运输和处置。在放射性废物包装过程中，每个废物包都需要被赋予唯一的标识和编码，这可以通过二维码技术实现，为每个废物包生成唯一的二维码标签。该标签将包含关键信息，如废物包的来源、类型、产生日期、辐射水平等，以及废物包的运输路径和目的地等信息，通过这样的编码和标识，可以确保每个废物包都有明确的身份，便于后续的识别与追踪。运用二维码技术，放射性废物包在运输和处理的过程中可以被持续扫描和识别。这一过程可以由装有二维码扫描仪器的自动化系统或人工操作完成。扫描二维码将读取废物包的信息，确保在全程运输和处置过程中，包的身份和状态都得到实时追踪和记录。放射性废物包的运输过程中，二维码的识别与追踪系统可以实时监控废物包的位置、运输时间和运输路径，这有助于及时发现潜在的运输问题或安全隐患，以便采取相应的措施[5]。在放射性废物包的处置过程中，二维码的识别与追踪系统同样起到关键作用，它可以记录废物包到达处理设施的时间和状态，跟踪废物包的处理进程，包括储存、处理、封存等步骤。

3.2 放射性废物包信息记录与查询

利用二维码技术优化放射性废物包管理流程，不仅可以实现废物包的识别与追踪，还能有效地进行废物包信息记录与查询，提高管理的准确性和便捷性，每个放射性废物包的二维码标签中包含了丰富的信息，如废物包的来源、类型、辐射水平、产生日期等。在废物包装和处理的每个环节，相关人员通过扫描二维码，将所需信息记录在信息管理系统中，这些信息包括废物包的运输路径、储存条件、处理方式等，以及涉及废物处置的各种安全措施和监测数据。授权的管理人员可以通过扫描或输入废物包的二维码标签，随时查询有关该废物包的所有信息，这使得废物包的信息查询变得简单高效，无需翻阅大量文件或手动查找，在需要核实废物包信息或进行管理决策时，信息查询功能为管理人员提供了快速准确的数据支持。   

信息管理系统不仅可以实现信息共享与透明化，授权的相关部门和利益相关方，如监管机构、科研机构等，可以通过信息管理系统访问特定范围的废物包信息，不同部门之间可以实现信息的实时共享和交流，提高协作效率，确保对废物处置过程的全面监督和审查。信息管理系统对数据的安全性也尤为重要，对于放射性废物处置的信息，保护数据的机密性和完整性是关键。采用安全加密措施和权限管理，确保只有授权人员能够访问特定信息，避免数据被篡改或泄露。

结论

基于二维码的放射性废物包处置全流程管理系统为核能产业的安全稳定运行和环保目标的实现提供了重要支持，随着技术的进步和经验的积累，放射性废物处置将迎来更多创新和进展，为人类社会的清洁能源利用和环境保护作出更大贡献。

参考文献

[1]李秋,韦琦,耿海宁等.低中放射性废物处置用高整体容器密封材料的制备与性能研究[J].硅酸盐通报,2023,42(07):2290-2299.

[2]刘立坡,李筱珍,靳立强等.高水平放射性废物处理处置标准分析[J].辐射防护,2021,41(06):496-502.

[3]王维娜. 中核集团放射性废物管理体系研究[D].哈尔滨理工大学,2014.

[4]沈立锋.核电厂中, 低放射性废物处理技术对比分析[J].新技术新工艺, 2020(10):4.

[5]郭喜良,徐春艳,杨卫兵等.国外低中水平放射性废物包检测实践及启示[J].辐射防护,2011,31(03):184-192.