核应急指挥系统在核事故应急演习中的应用与思考

毛位新，蒙美福，傅煌辉，*，常 盛，龚行健，贾牧霖

（1.广西壮族自治区辐射环境监督管理站，南宁 530222；2.广西壮族自治区生态环境厅，南宁 530222）

核能是一种清洁、高效的能源，《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》均明确提出我国将积极安全有序发展核电。然而，美国三哩岛、苏联切尔诺贝利、日本福岛核电站核事故让全球各国深刻认识到核能利用中的风险。虽然随着核能技术的发展，核能利用的安全性有了很大的提升，但风险依然存在。

核事故期间，国家、核设施所在省（自治区、直辖市）、核电厂三级应急组织将全部启动，省级核应急指挥部应急指令、核电厂工况数据、场内外辐射监测数据、气象数据、公众撤离与安置等重要信息的及时性和准确性将直接影响到应急决策者和专家对事故的研判和现场应急人员的任务执行程度。而运用先进的计算机信息化系统能够很好地提高核应急响应的工作效率，为应急人员提供辅助决策、信息交互等。本文通过回顾广西核应急指挥决策平台在演习中的应用情况，针对后续核应急系统的研发提出几点建议，以期系统功能更加完善。

1 核应急指挥系统简介

1.1 国内外研究现状

核应急指挥系统是为场外核事故应急提供技术支持而设计的软件系统［1］，我国在2004年就开始了国家级核应急软件的研发［2］，实现与主要核电厂的运行状况、辐射环境监测、气象等数据的传输，以及事故后果评价。江苏、福建、山东等各有核省份也陆续根据本区域情况进行系统开发［3-5］，系统均基本具备指挥调度、核电厂工况数据实时传输、在线辐射环境监测、后果评价等功能。

在美国三哩岛和苏联切尔诺贝利核事故后，国外有核设施的国家相继开发出了核应急指挥系统［5，6］，欧盟核应急决策支持系统RODOS和美国联邦辐射监测与评价中心核事故应急管理系统FASER覆盖了核应急的整个过程，能够很好地开展事故后果评价、在线辐射监测、应急干预措施等工作，及时作出决策与指挥。

1.2 广西核应急指挥决策平台

在国内外核应急指挥系统的基础上，结合广西核应急工作的需求，为保证高效、及时、准确地开展核电厂核事故应急工作，实现核应急工作流程的信息化管理，有效指引应急人员执行任务，广西核应急办研发了广西核应急指挥决策平台。该平台覆盖广西核应急体系全部层级及所有成员单位，根据省级、市级核应急组织，指挥决策人员、现场应急人员等不同层级、不同岗位的业务需求设计系统功能，表1列出了国内外部分核应急指挥平台的系统功能。

表1 国内外部分核应急指挥平台［3-5］Table 1 The function introduction of Guangxi nuclear emergency software platform

按照核应急工作的需求，保证应急工作的顺利开展，平台应具备：（1）任务子系统。实现应急人员开展指挥调度、响应行动方案制定、应急响应行动动态指引等工作。（2）信息反馈子系统。能够实时向应急人员展示核电厂机组工况、辐射环境监测数据、气象数据，动态展示事故进程和应急队伍响应行动时上传的图文信息，以及跟踪监控应急岗位启动情况、应急任务执行情况。（3）后果评价子系统。利用核电厂应急行动水平的整套判断逻辑和流程，以及核电厂工况数据，实现了核电厂应急状态预判和报警，形成应急行动水平的应急状态辅助判断和预警工具。利用各类辐射监测数据，开发了能够运用辐射监测数据进行计算辐射剂量的计算、修正操作干预水平的辅助决策工具。利用核电厂事故源项和气象参数，开发了模拟计算放射性物质释放范围，给出放射性物质的时空分布和居民点的防护行动建议的核事故后果评价和辅助决策工具。（4）文书管理子系统。能将报告、通告、应急响应命令签等文书格式内置于系统，实现文书编辑、审核、审批、发送等操作的在线化办理。同时也可以将核电厂事故报告等接收的传真文件扫描至平台进行流转，实现文件收发的信息化管理。（5）日常管理子系统。能将应急值班、应急组织、应急资源、演习方案脚本等信息化，将应急人员、应急专用物资、应急装备等进行动态化管理，便于核应急准备工作的开展。（6）视频管理子系统。可以管理移动端App现场画面回传视频、全球眼在线监控视频等，实现指挥部与现场应急人员的音视频互动交流，以及直观了解事故现场情况。

2 演习应用

核应急演习是保持和提升核应急能力的重要手段，核应急指挥系统在演习中的应用效果可以有效检验系统人机交互界面的友好性、功能的完备性、信息流的逻辑性等，从而保证系统能够在核事故中真正发挥技术支持作用。2021年5月，广西核应急指挥决策平台在国家和广西核应急联合演习中进行了充分的应用，指挥决策、现场应急等120余个核应急岗位不同程度地在演习中使用了指挥调度、信息展示、数据统计与分析、后果评价、文书上报等功能。

2.1 指挥调度

广西核应急指挥决策平台将数据源分为两类：一类是在线监测类，即防城港核电厂机组工况、核电厂场内外在线辐射环境监测、气象观测等实时监测数据；另一类是上报类，即应急人员在应急响应过程中，通过平台和移动终端上报的人口、撤离车辆等专业组数据。在线监测类数据通过专线直接进入平台，实时将数据传至应用数据库，上报类数据是将数据传至服务数据库，两个数据库相互联通，能够实现数据相互调用；服务数据库为各级核应急人员提供数据查询、资源调度、人员调度等服务；应用数据库为核事故后果评价、操作干预等专家研判工具直接提供数据支持，平台的信息流如图1所示。

图1 平台信息流逻辑图Fig.1 Logic diagram of platform information flow

指挥决策者通过在线监测类数据制定应急辐射环境监测方案、区域管制方案、公众防护行动计划等应急专项方案，并实时根据平台的各数据信息动态调整方案。通过资源管理实现上报类数据的运用，完成撤离车辆、安置物资、碘片等物资的实时统计与核减，从而计算出下一步需调集的物资数量。利用平台实时获取现场应急人员移动端App的地理位置，精准掌握应急人员的工作情况，通过现场应急人员反馈的信息，完成应急人员的调度、工作计划的调整。

2.2 文书管理

平台实现事故信息上报审签全流程电子化，极大地提高了信息报送速度。值班员将核电厂应急报告流转给上级审阅，直至最高级决策者审批，均在平台中完成。预先将上报国家和政府的报告以及下达给专业组、成员单位的各类通知等应急文书格式模板设置在平台，应急人员在此基础上快速完成编辑、审核、审批环节；演习中值班员直接在平台上编辑事故续报和事故通报，完成后流转给上级审核；最高决策者审批完后，值班员直接传真至国家或一键下发至所有应急岗位。演习时，总指挥在自己办公室通过平台签发了启动Ⅲ级响应的命令，突破了时间和地域的限制。

2.3 状态反馈

应急响应时，信息种类多、数据量大，演习中指挥决策者通过平台设计的专属信息展示界面了解事故态势、场内外辐射状况、专业组启动规模、应急人员到岗和应急任务完成情况等信息。信息展示界面主要由三个模块组成：第一个模块是实时数据观察区，可以查看实时核电厂机组工况数据，核电厂监督性监测系统辐射环境自动监测站连续辐射剂量率，气象站观测数据。第二个模块是时间维度的事故进程和应急行动记录区，将事故序列按发生时间进行排列，反馈应急任务完成情况，现场应急图像等信息。第三个模块是应急响应行动统计区，可以动态展示专业组及下设分队启动情况，应急响应阶段任务完成情况。

2.4 应急任务管理

作为省级核应急指挥决策平台，平台首次从实战层面覆盖整个省市级核应急组织中的共300余个应急岗位。平台基于应急预案、执行程序、岗位卡等全套文件和程序，对各个岗位在应急响应阶段的既定任务进行了有效分解，形成了和应急响应等级关联的“原子”任务清单（见表2）。每个岗位均可通过相应的计算机终端、移动终端接入核应急指挥平台，依托平台开展相关工作。

表2 系统任务清单示例Table 2 Example system task list

演习启动应急响应等级（Ⅳ级响应、Ⅲ级响应、Ⅱ级响应、Ⅰ级响应、应急终止）后，平台立即自动将匹配的任务清单推送至各个岗位。指挥决策人员通过计算机端平台可以查看本岗位任务，根据任务启动响应行动，并通过态势信息监控各专业组的任务执行情况；专业组通过计算机端平台接收应急任务，并根据任务制定相应的响应行动方案下发给现场应急人员，通过任务进展实时监控任务完成率和完成时限。现场应急人员通过移动端App接收本岗位任务，并及时通过移动终端App以数据、文字、图片、视频等方式反馈任务的执行和完成情况。指挥决策者下达任务清单外的工作，岗位人员在平台接收后，将转入任务清单进行跟踪指引。

2.5 专家研判

专家咨询组通过平台的3套核心专家研判工具开展事故研判、后果评价、应急响应行动建议等工作：基于应急行动水平的应急状态辅助判断和预警工具、核事故后果评价和辅助决策工具、基于操作干预水平的辅助决策工具。

应急行动水平可以是事先确定的某些仪表的测量值、特定设备或系统的状态变化（投入、失效）或特定事件（如火灾、安保事件等）的严重程度等，是核电厂应急计划的重要组成部分。平台将确定应急行动水平的参数、初始条件、运行模式、识别类等数据模型化，通过与核电厂实时传输的工况数据进行比较，实现核电厂应急状态预判和报警，演习中提前为进入场外应急响应做出了事故研判，并向指挥部提出响应行动建议。

根据事故期间直接测量的辐射环境监测结果，运用监测结果估计辐射剂量，并对平台中场外应急计划中使用的操作干预水平（OIL）缺省值进行修改或重新计算，为制定应急响应行动提供建议。Ⅱ级响应阶段后期（场内应急响应），专家通过操作干预水平工具，根据核电厂机组释放源项的浓度，计算出核电厂下风向2 km范围内空气吸收剂量率将在2 h内达到应急撤离防护行动水平，预测结果在GIS地理信息系统上进行了标识，并输出为专业报告。通过与场内外辐射环境监测数据的对比，进一步验证了预测，专家向指挥部提出了下风向群众预防性撤离的行动建议。

平台核事故后果评价工具通过使用事故源项数据、气象数据、厂址特征等参数实现放射性物质在大气中输运和扩散的模拟和计算，输出各网格点空气中放射性核素的瞬时浓度、时间积分浓度和地面沉积浓度等。根据浓度场可以进行各照射途径的剂量估算，与通用干预水平进行比较，提出防护行动建议，图2为核事故后果评价工具模型。Ⅰ级响应阶段（场外应急响应），专家利用核事故后果评价工具，输入平台实时获取的核电厂机组工况数据、释放源项和气象观测站气象风场数据，模拟计算放射性物质的释放范围，给出下风向10 km两个村和其他方位5 km 3个村的紧急撤离、隐蔽的防护行动建议。

图2 核事故后果评价模型Fig.2 Model diagram of nuclear accident consequence evaluation

2.6 现场动态实况直播

演习时辐射监测、交通管制、撤离安置等现场应急人员深入事故核心区域开展应急工作，通过移动端App实时将现场音视频传回指挥部，使指挥决策者详细了解事故现场状况、公众撤离与隐蔽、污染洗消、医疗救治等应急响应行动的开展情况。演习时，指挥决策者与污染洗消现场应急人员进行音视频交流，详细询问了污染洗消点应急工作的开展情况。

2.7 应急支援

演习中为加快完成事故区域辐射监测，军队和广东省派出了应急监测支援队伍，为保证支援队伍能够无差别地获取事故信息，以及支援队伍的各种数据能够及时反馈给指挥决策者，为支援队伍分配了平台账号。支援队伍登录平台和移动端App实时了解事故进程和应急任务，通过安装通信协议转换模块，将实时辐射监测剂量率、谱图等数据传至指挥部，保证了数据的及时性，顺利地完成了应急监测任务。

3 应用效果

高效的信息传递、任务下达、资源调度，实时的数据分析，电子化的文书传递，可视化的任务执行过程，提高了指挥调度的效率。动态的应急响应行动指引，有效地帮助了应急人员了解自身职责与任务，更加顺利地开展应急工作。及时、准确、全面的辐射环境、气象、车辆等现场资料，使指挥决策者更加迅速、精准地制定和调整应急响应行动方案。专业的事故后果影响评价工具，能够及时、准确地对事故发展、事故后果进行预判，并提出详细的应急响应行动建议，对专家分析、研判起到了很好的辅助作用。广西核应急指挥决策平台为演习提供了有力的技术支撑，国家核事故应急委员会办公室在演习评估报告［7］中也指出，演习全程信息化指引，核应急平台指挥决策在全国具有示范作用。

4 思考

各涉核省份在核电厂核事故应急演习中都不同程度地利用核事故应急指挥系统作为技术支撑。广西核应急指挥决策平台在演习全程中的应用，经过多方面的实践检验，同时发现一些需要继续完善之处。为更好地满足实际应急中工作的需求，本文提供部分优化的方向，希望能给核应急指挥系统的研发提供一些借鉴。

4.1 接入敏感区人口信息

辐射监测和气象观测实时数据接入核应急系统为应急响应方案的制定和事故后果评价提供了重要参数。而目前系统中统计的区域人口数据为户籍人口，与事故时实际人口数据存在较大差异，不够精准的数据会增加应急响应行动的困难。基于此，可以利用移动网络运营商的信息，将用户数、用户进出路径等信息接入核应急决策系统，实现区域人口的精确统计，降低撤离隐蔽工作的难度。通过了解公众常用进出路径，有利于进行特定路段的交通控制，以防止交通事故和道路堵塞，表3列出了移动网络运营商数据在平台的作用。

表3 移动网络运营商数据作用Table 3 Data role of mobile network operators

4.2 记录工作时间信息

现场应急人员需要进入核设施烟羽应急计划区开展应急响应行动，按照规定，进入事故影响区域开展应急行动的人员需要佩戴个人剂量计，进行个人剂量监控；而应急人员短时间的剧增可能导致个人剂量计不足，可以充分利用核应急系统的全层级、全岗位覆盖，记录应急响应人员的登录时间和地点信息，通过时间和事故区域辐射状况间接分析应急人员所受剂量率情况［8］。

4.3 提高系统的稳定性

核应急信息种类多、数据量大，有文字、图像、视频等不同种类，存在多个用户同时在平台上输入和输出，特别是进行后果评价时，需要模拟计算，这对系统的稳定性提出了较高要求。系统在进行设计时，应该做好资源数据库、应用数据库、音视频数据库的规划设计和硬件配置，考虑用户的信息要求和处理要求［9］。应急响应时人员众多，应考虑系统的用户并发量，系统应至少满足省、市级核应急组织全部人员同时在线的需求，并保留一定的冗余。通过系统上传的资料种类和大小不同，系统应该能够确保多人同时上传信息通道的畅通。