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1、(10)申请公布号 CN 103903105 A (43)申请公布日 2014.07.02 CN 103903105 A (21)申请号 201410159321.6 (22)申请日 2014.04.21 G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (71)申请人 苏州热工研究院有限公司 地址 215004 江苏省苏州市西环路 1788 号 申请人 中国广核集团有限公司 (72)发明人 陈谦 张启明 陶云良 上官志洪 赵锋 陈洋 丁四中 王海峰 翟良 刘占阳 (74)专利代理机构 苏州创元专利商标事务所有 限公司 32103 代理人 项丽 (54) 发明名称。
2、 核事故后果评价与辅助决策一体化平台及方 法 (57) 摘要 本发明公开了一种核事故后果评价与辅助决 策一体化平台和方法， 在事故早期应急响应阶段， 一方面可以根据气象数据和事故源项通过平台实 时计算和评价核电厂事故放射性排放对公众造成 的辐射剂量， 另一方面可以根据事故源项和预报 风场， 预测事故过程中放射性烟云轨迹和分布以 及预期对公众可能造成辐射后果的范围和程度， 并根据以上评价和预测结果通过平台中的地理信 息子系统给出影响区域内各居民点应采取的应急 防护行动以及采取行动后公众可以防止的受照剂 量， 从而为核电厂在事故期间的应急决策提供技 术依据和方法。 (51)Int.Cl. 权利要求。
3、书 2 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103903105 A CN 103903105 A 1/2 页 2 1. 一种核事故后果评价与辅助决策一体化平台， 其特征在于 ： 它包括 核事故快速评价子系统， 其根据事故源项和实时气象数据， 采用高斯大气扩散模式， 模 拟事故期间连续释放的放射性物质在大气环境中的迁移扩散和地面沉积过程， 计算地面放 射性空气浓度、 地面沉积量及辐射剂量率， 并按烟云浸没外照射、 地面沉积外照射、 吸 入内照射等来评价和计算对公众造成的辐射影。
4、响 ； 核事故实时预测子系统， 其根据事故源项和实时气象数据， 采用拉格朗日中尺度大气 弥散烟团模型， 模拟复杂地形条件、 不稳定气象条件常常出现烟团分裂和层状分割的现象， 计算事故放射性释放在评价区域各网格上的放射性空气浓度和地面沉积量， 并按烟云 浸没外照射、 地面沉积外照射、 吸入内照射等来评价和计算对公众造成的辐射影响 ； 核事故应急决策子系统， 其根据所述的快速评价子系统或实时预测子系统计算获得的 公众所受预期辐射剂量， 并参考国际通用的干预水平， 采用人工辅助结合自动判断的方法 制定区域内各个居民点应采取的应急防护行动， 并计算出各个居民点采取行动后的可避免 剂量 ； 地理信息子系。
5、统， 其集成了核电厂周边的二维地理数据和三维数据， 将所述的核事故 快速评价子系统和核事故实时预测子系统的计算结果以栅格或等值线 / 面的形式显示， 将 所述的核事故应急决策子系统得到的应急决策结果展现出来， 并结合地图上的应急集合 点、 撤离路线等信息， 生成应急决策报告， 供应急指挥人员决策参考。 2. 根据权利要求 1 所述的核事故后果评价与辅助决策一体化平台， 其特征在于 ： 在核 电厂事故具体源项确定的情况下， 所述的事故源项数据来源于系统源项管理或人工输入的 详细信息 ； 在事故源项不确定的情况下， 所述的事故源项数据来源于系统内置的相似或相 近的事故源数据。 3. 根据权利要求 。
6、1 所述的核事故后果评价与辅助决策一体化平台， 其特征在于 ： 所述 的实时气象数据从核电厂辐射环境及气象监测系统的接口获取， 当接口无法连接时通过人 工输入气象数据。 4. 根据权利要求 1 至 3 中任一所述的核事故后果评价与辅助决策一体化平台， 其特征 在于 ： 该平台基于客户端 / 服务器结构， 各部分在空间上分布于不同的计算机上。 5. 一种核事故后果评价与辅助决策一体化解决方法， 其特征在于 ： 它包括核事故快速 评价方法、 核事故实时预测方法、 核事故应急决策方法， 其中， 所述的核事故快速评价方法包括以下步骤 ： （1） 在核电厂事故具体源项确定的情况下， 通过查询源项管理和输。
7、入释放高度、 持续 时间、 相关核素等源项的详细信息 ； 在事故源项不确定的情况下， 选择相似或相近的事故源 项 ； （2） 从核电厂辐射环境及气象监测系统的接口获取实时气象数据， 当接口无法连接时 人工输入气象数据 ； （3） 根据事故源项和气象数据， 采用高斯大气扩散模式， 模拟事故期间连续释放的放射 性物质在大气环境中的迁移扩散和地面沉积过程， 计算地面放射性空气浓度、 地面沉积量 及 辐射剂量率， 按烟云 浸没外照射、 地面沉积外照射、 吸入内照射等评价和计算对公 众造成的辐射影响 ； 所述的核事故实时预测方法包括以下步骤 ： 权 利 要 求 书 CN 103903105 A 2 2/。
8、2 页 3 （1） 在核电厂事故具体源项确定的情况下， 通过查询源项管理和输入释放高度、 持续 时间、 相关核素等源项的详细信息 ； 在事故源项不确定的情况下， 选择相似或相近的事故源 项 ； （2） 从气象局提供的接口获取最近 24 小时风场预报数据， 当接口无法连接时通过风场 诊断和预报模块输入区域的地面风观测数据和若干点水平风垂直廓线观测数据， 并使用质 量守恒风场模型 （MCF） 计算生成预报风场数据 ； （3） 根据事故源项和气象数据， 采用拉格朗日中尺度大气弥散烟团模型， 采用烟团分裂 方案模拟复杂地形条件、 不稳定气象条件常常出现烟团分裂和层状分割的现象， 计算事故 放射性释放在。
9、评价区域各网格上的放射性空气浓度和地面沉积量， 按烟云 浸没外照射、 地面沉积外照射、 吸入内照射等评价和计算对公众造成的辐射影响 ； 所述的核事故应急决策方法包括根据快速评价方法或实时预测方法计算获得的公众 所受预期辐射剂量， 参考国际通用的干预水平， 采用人工辅助结合自动判断的方法制定区 域内各个居民点应采取的应急防护行动， 并计算出各个居民点采取行动后的可避免剂量。 权 利 要 求 书 CN 103903105 A 3 1/3 页 4 核事故后果评价与辅助决策一体化平台及方法 0001 技术领域 0002 本发明涉及对核事故发生后果进行评价以及产生辅助决策的平台及方法。 0003 背景技。
10、术 0004 核电厂事故后果评价预报系统是核电厂应急计划和应急准备、 应急防护行动决策 的重要组成部分。 国际原子能机构和我国核安全当局有关核应急相关导则已经将核电厂发 生事故后进行初始评价， 尤其是事故早期阶段场外事故后果的初始预测的责任明确归于营 运机构。 0005 发明内容 0006 本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种为核电厂在事故期间的应急 决策提供技术依据和方法核事故后果评价与辅助决策一体化平台。 0007 一种核事故后果评价与辅助决策一体化平台， 它包括 核事故快速评价子系统， 其根据事故源项和实时气象数据， 采用高斯大气扩散模式， 模 拟事故期间连续释放的放射性物质在大。
11、气环境中的迁移扩散和地面沉积过程， 计算地面放 射性空气浓度、 地面沉积量及辐射剂量率， 并按烟云浸没外照射、 地面沉积外照射、 吸 入内照射等来评价和计算对公众造成的辐射影响 ； 核事故实时预测子系统， 其根据事故源项和实时气象数据， 采用拉格朗日中尺度大气 弥散烟团模型， 模拟复杂地形条件、 不稳定气象条件常常出现烟团分裂和层状分割的现象， 计算事故放射性释放在评价区域各网格上的放射性空气浓度和地面沉积量， 并按烟云 浸没外照射、 地面沉积外照射、 吸入内照射等来评价和计算对公众造成的辐射影响 ； 核事故应急决策子系统， 其根据所述的快速评价子系统或实时预测子系统计算获得的 公众所受预期辐。
12、射剂量， 并参考国际通用的干预水平， 采用人工辅助结合自动判断的方法 制定区域内各个居民点应采取的应急防护行动， 并计算出各个居民点采取行动后的可避免 剂量 ； 地理信息子系统， 其集成了核电厂周边的二维地理数据和三维数据， 将所述的核事故 快速评价子系统和核事故实时预测子系统的计算结果以栅格或等值线/ 面的形式显示， 将 所述的核事故应急决策子系统得到的应急决策结果展现出来， 并结合地图上的应急集合 点、 撤离路线等信息， 生成应急决策报告， 供应急指挥人员决策参考。 0008 优化地， 在核电厂事故具体源项确定的情况下， 所述的事故源项数据来源于系统 源项管理或人工输入的详细信息 ； 在事。
13、故源项不确定的情况下， 所述的事故源项数据来源 于系统内置的相似或相近的事故源数据。 说 明 书 CN 103903105 A 4 2/3 页 5 0009 优化地， 所述的实时气象数据从核电厂辐射环境及气象监测系统的接口获取， 当 接口无法连接时通过人工输入气象数据。 0010 优化地， 该平台基于客户端 / 服务器结构， 各部分在空间上分布于不同的计算机 上。 0011 由于上述技术方案运用， 本发明与现有技术相比具有下列优点 ： 本发明在事故早 期应急响应阶段， 一方面可以根据气象数据和事故源项通过平台实时计算和评价核电厂事 故放射性排放对公众造成的辐射剂量， 另一方面可以根据事故源项和。
14、预报风场， 预测事故 过程中放射性烟云轨迹和分布以及预期对公众可能造成辐射后果的范围和程度， 并根据以 上评价和预测结果通过平台中的地理信息子系统给出影响区域内各居民点应采取的应急 防护行动以及采取行动后公众可以防止的受照剂量， 从而为核电厂在事故期间的应急决策 提供技术依据和方法。 0012 附图说明 0013 附图 1 为本发明核事故后果评价与辅助决策一体化平台系统框架图 ； 附图 2 为本发明核事故后果评价与辅助决策方法的流程图。 0014 具体实施方式 0015 下面结合附图对本发明优选实施方案进行详细说明 ： 本发明核事故后果评价与辅助决策一体化平台， 其基于 C/S（客户端 / 服。
15、务器） 结构设 计， 并以此实现了计算模块、 数据存储、 基本平台三大部分的分布式架构。 该架构中， 各部分 可以在空间上分布于不同的计算机之上， 计算模块通过工作空间的方式进行数据的计算、 存储， 数据存储以数据库管理系统的方式进行常规数据的管理， 基本平台提供人机交互界 面和相关功能， 通过网络控制调用计算模块， 并与数据库进行通信和传输。 具体包括核事故 快速评价子系统、 核事故实时预测子系统、 核事故应急决策子系统以及地理信息子系统， 如 图 1 所示。下面结合图 2 详细介绍每个子系统实现方法及原理 ： 1. 核事故快速评价子系统， 其包括如下步骤 ： （1） 核电厂事故具体源项确定。
16、的情况下， 通过平台中的源项管理和输入功能输入释放 高度， 持续时间， 相关核素等源项的详细信息 ； 事故源项不确定的情况下， 可以选择系统内 置的相似或相近的事故源项 ； （2） 从核电厂辐射环境及气象监测系统的接口获取实时气象数据， 当接口无法连接时 可以通过平台的输入模块人工输入气象数据 ； （3） 根据事故源项和气象数据， 采用高斯大气扩散模式， 模拟事故期间连续释放的放射 性物质在大气环境中的迁移扩散和地面沉积过程， 计算地面放射性空气浓度、 地面沉积量 及辐射剂量率， 对公众造成的辐射影响则主要按途径为烟云浸没外照射、 地面沉积外 照射、 吸入内照射等来评价和计算。 计算的结果， 。
17、包括放射性物质释放分布和公众辐射影响 分布通过平台的地理信息子系统以栅格或等值线 / 面的形式显示。 0016 2. 核事故实时预测子系统， 其包括如下步骤 ： 说 明 书 CN 103903105 A 5 3/3 页 6 （1） 核电厂事故具体源项确定的情况下， 通过平台中的源项管理和输入功能输入释放 高度， 持续时间， 相关核素等源项的详细信息 ； 事故源项不确定的情况下， 可以选择系统内 置的相似或相近的事故源项 ； （2） 从气象局提供的接口获取最近 24 小时风场预报数据， 当接口无法连接时可以通过 平台的风场诊断和预报模块输入区域的地面风观测数据和若干点水平风垂直廓线观测数 据等，。
18、 并使用质量守恒风场模型 （MCF） 计算生成预报风场数据 ； （3） 根据事故源项和气象数据， 采用拉格朗日中尺度大气弥散烟团模型， 采用烟团分裂 方案模拟复杂地形条件、 不稳定气象条件常常出现烟团分裂和层状分割的现象， 计算事故 放射性释放在评价区域各网格上的放射性空气浓度和地面沉积量， 对公众造成的辐射影响 则主要按途径为烟云 浸没外照射、 地面沉积外照射、 吸入内照射等来评价和计算。计算 的结果， 包括放射性物质释放分布和公众辐射影响分布通过平台的地理信息子系统以栅格 或等值线 / 面的形式显示。 0017 3. 核事故应急决策子系统 根据快速评价子系统或实时预测子系统计算获得的公众所。
19、受预期辐射剂量， 并参考国 际通用的干预水平， 采用人工辅助结合自动判断的方法制定区域内各个居民点应采取的应 急防护行动， 并由此计算出各个居民点采取行动后的可避免剂量。以上应急决策结果可以 通过地理信息子系统在平台上展现出来， 结合地图上的应急集合点、 撤离路线等信息， 可以 有效制定进一步的应急决策， 同时平台也可依据以上数据汇总生成应急决策报告， 供应急 指挥人员决策参考。 0018 4. 地理信息子系统 该子系统在本地无缝集成了核电厂周边的二维地理数据和三维数据。其中， 二维数据 展现了核电厂周边环境的二维 （X、 Y） 分布特征， 三维数据在二维数据的基础上引入高程模 型并叠加卫星遥。
20、感影像， 在三维空间 （X、 Y、 Z） 上表达了周边环境的特征。平台支持核事故 放射性释放后果在评价范围内以网格模式和等值线模式在地理信息系统上进行展示， 且展 现视图可以在二维和三维之间进行任意切换。同时， 系统可以根据放射性释放后果和公众 辐射影响分析事故影响的空间范围、 居民点和人口数量等相关信息。 0019 本平台提供了基于地理信息系统人机交互的应急决策支持和优化功能， 该功能以 地理信息系统的人机交互特性为基础， 可以根据事故后果计算结果和剂量分布结果结合通 用干预水平和行动水平自动分析并给出核电厂周边居民点的应急防护行动建议， 同时支持 用户通过地理信息系统交互手动制定决策方案从而对决策行动进行优化。 平台可根据已制 定的应急决策方案进行人口、 剂量等数据的统计汇总和分析。 0020 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点， 其目的在于让熟悉此项技术的人 士能够了解本发明的内容并据以实施， 并不能以此限制本发明的保护范围， 凡根据本发明 精神实质所作的等效变化或修饰， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103903105 A 6 1/2 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103903105 A 7 2/2 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 103903105 A 8 。