KRS应急组网数据采集软件设计

KRS应急组网数据采集软件设计

刘康 章红雨 王钰武 邓文康 钟秋林 欧阳小龙 何翔 石松杰 徐杨 胡玉杰 通讯作者:马畅

武汉第二船舶设计研究所，湖北省武汉市，430205

摘要：应急环境监测作为重要的应急响应手段之一，主要目的是为应急响应行动和应急决策提供数据支持，已经成为应急响应行动的必要组成部分。应急环境监测和常规环境监测在实施过程当中具有较大的差异，为了推进应急环境检测工作的顺利开展，需要专门建立一套应急环境监测方案，由此推动应急环境监测工作顺利开展。

关键词：KRS应急组网；数据采集；软件设计

引言

针对核电站需要开展有效的应急环境监测工作，所以需要提前制定确实可行的应急环境方案，检测人员需要对污染区域进行深入分析，提高检测水平，提出有效意见来保护员工和公众。通过使用移动式监测子站和KRS应急组网数据采集软件为核电站应急状态提供相应的帮助，由此推动相应保护工作的顺利开展。

1软件设计需求

（1）利用内部 TCP/IP LAN实时获得网络中的实时监控数据；（2）将各移动监控子站的位置、报警情况等信息通过地理信息系统显示出来；（3）保留可扩展的通信和显示界面，未来还将增加两个临时网络站点；（4）在 KRS网路伺服器上可以与临时网路系统资料库连结，从资料库表格中获得历史资料帐本，并能自动产生每月、日、年等各种输出报告，报告资料可轻易地转化成一般的办公室软体（微软 Office）容易处理的档案格式，方便列印；（5）可以查询子站的计量资料的历史存档，历史的监控资料以表格的方式呈现，可以用上下一页或用卷动条来翻页；（6）经授权的使用者可以透过软体屏幕，来控制资料库表格中的资料品质。比如：删除、修改和更新数据，并将其提交到数据库进行存档；（7）经授权的使用者，可透过软体屏幕，向特定的子站发出授时命令；可发布累计辐射剂量零点指示，并且，将所述清零时间记录下来（将所述控制命令发送到所述暂时网络-数据收集服务器，当接收到控制命令时，服务器向所分配的子站发送命令。图1中显示了软件设计界面。

图1 临时组网-客户端显示软件设计参考

2KRS应急组网系统具体设计

2.1移动式监测子站

移动式监测子站作为KRS应急组网系统重要组成部分，其中包含装置和内容具有复杂性，具体包含有：由移动式γ辐射监测装置、风速风向仪、信号处理装置、一体化北斗短报文通信装置、可充电大容量锂电池组等。移动式γ辐射监测装置、风速风向仪、信号处理装置、锂电池组在安装过程当中主要是以分段式安装为主，其中要在顶部安装风速风向仪，中间则安装移动式γ辐射监测装置，γ辐射监测装置下方为信号处理装置，然后再向底部安装电池。由此通过一系列的安装，实现线缆和信号装置的有效连接。移动式γ辐射监测装置主要用途是对核电厂周围环境的γ辐射数据进行监测，该装置是模块化方式组装，可以很方便地进行拆卸，装置接上北斗通讯设备后，可以及时通过通信接口将监测数据上传到KRS应急组网数据采集软件中供显示。

风速风向仪在应急环境监测过程中的用途是提供实时的风速风向信息。移动式γ辐射监测装置取完风速风向仪数据信息之后，其中的信号处理模块将风速风向等气象信息的和γ剂量率信息共同发送给北斗一体化短报文通信装置，以此来实现数据信息上报。

2.2北斗一体化短报文通信装置

北斗一体化短报文通信装置（图1）安装在应急指挥大楼楼顶空旷处，该通信装置可以接收移动式监测子站的通过北斗通信装置实时上报的监测数据信息，并为KRS应急组网数据采集软件提供数据信息输入。

图2北斗短报文通信装置设备外观图

2.3应急组网数据采集服务器软件

应急组网数据采集服务器软件主要是在应急数据采集工作站上开展相应的工作，该软件具有下列特性：（1）通过检测串口，获得多个移动子站通过无线接收器发送的实时监控数据。该软件从某一子站的报文中读出一个子站的报文，在软件屏幕上更新数据显示的同时，向全局数据缓存添加/更新数据包（正常状态为绿色，非在线状态为灰色，出现第一级警报为黄色，第二级为红色）。图3中显示了软件画面的引用：

图 3应急组网-数据采集服务器软件画面

（2）保留可扩展的通信和显示界面，未来可增加临时网络站点；（3）具备使用者的权利管理特性，保留预设的管理权限；（4）经授权的用户可向子站发出计时、累计清零等命令，并对其进行清零等操作；（5）在设备投入使用过程中，可以考虑添加周期性的自动计时功能；（6）具有工作日志，可对已授权用户进行遥控操作的状态、工作时间等进行记录；（7）实时地把周围的伽马辐射资料， GPS的位置资料，利用该接口，将风速、风向资料上传到 KRS网路伺服器的临时网路资料库，方便编制各类资料报告；（8）有权限的使用者可以设定与系统运作有关的参数，例如采集次数等；（9）具有暂时网络-数据显示软件通信的功能，能够通过内部 LAN向暂时网络-数据显示软件传输实时的数据，用于显示多个流动子站的实时数据；可以从暂时的网络数据显示软件中接收遥控命令（8）通过与 KRS 网络服务器的通信接口函数，能够将多个子站的暂存网络数据按特定的格式发送到 KRS 网络服务器，从而进行：（1）KRS 网络服务器将暂存的网络数据转发给其他显示终端；（2）可自动切换到离线状态，为了确保与 KRS 网络服务器的通信，一般的数据采集器工作站装置的外形见图2。

图2 数据采集工作站设备外观图。

2.4数据显示与处理软件

对于相关的数据显示和处理软件，通过笔记本电脑或者值班机开展相应的操作，笔记本电脑可以选用市面上主流普通配置。该软件主要是运行在主流的操作系统下，具有以下功能：（1）结合内部局域网来进行实时监测数据信号的获取，在获取过程当中主要是利用临时组网-数据采集服务器，由此实现后续工作的开展。（2）结合GIS数字地图来显示多个移动式监测子站的相应位置、实时监测数据。（3）对于相关通信接口进行预留和扩展，为后续新设站点提供扩容的基础。（4）利用内部网络连接KRS数据库服务器来生成相应的数据报表，结合后台报表处理计算软件可以生成月、日、年等类型的报表，报表格式为Excel文件格式，使用者可通用办公软件来对报表文件做进一步的处理，如：开展打印工作等。（5）可以通过查阅子站来获取数据的历史监测数据台账表，在表格当中可以通过上一页或下一页进行翻页操作。

结束语

综上所述，应急组网采集软件在应急环境监测过程当中能够发挥基础作用，结合实际情况来制定监测方案，利用应急组网做好数据收集工作。与此同时，通过不断的演练和培训，可以发现应急监测方案当中的不足，采取有效措施来提高应急环境监测能力，实现对应急环境监测方案的优化，推动应急环境监测工作得到进一步发展。

参考文献：

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[3]李勇,张凌燕,李文辉等.福岛事故后核电厂环境监测设施研究及设计改进[J].环境工程,2015,33(S1):728-730.