CN106600207A - 一种核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统及方法，该系统包括：生产管理工作流系统、核电厂进出控制系统、核电厂剂量联网系统、信息采集装置；该信息采集装置包括：用于人机交互并进行操作指示和故障诊断的工控机、用于读取工作人员的个人剂量信息的剂量计读出器、用于读取工单上条形码信息的扫描枪、用于读取工作人员的工作磁卡的信息的读卡器。通过实施本发明，使核电站具体工作任务的划分更为精细，工作人员输入工单信息、磁卡信息等更为方便，且能及时同系统中的信息进行联网验证，从而使核电厂进出更为安全，同时提高工作效率，减少出错率。

Description

一种核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统及方法

技术领域

本发明涉及核电领域，更具体地说，涉及一种核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统及方法。

背景技术

本发明涉及一个法国公司开发的核电厂进出控制系统(KZC)，部署于工业网，使用的数据库为oracle。这套系统厂家原来设计的进出方案为：员工使用剂量计、磁卡，并输入四位数字的工作码，看剂量计读出器的显示屏的英文提示进行操作。由于这种设计为90年代左右的设计，那时的硬件及软件设备尚欠发达，信息读取和显示不方便，存在不足之处。

具体的，现有系统的不足之处在于：

1)核电厂对于剂量分析统计的要求越来越趋向于精细化，四位数字的工作码分类比较粗糙，工作人员无法很明确的区分一些具体的工作所属的工作码类型，导致使用错误的工作码进行工作，对于统计分析缺乏明确的指导性；

2)剂量计读出器的显示屏很窄也很小，而且背光为绿色，有些机器由于年久问题字体显示已不太容易辨认，另外显示屏上面只显示英文，无中文提示，往往无法进入时需要一份比较详细的英文说明或者有经验的值班人员在旁帮忙才可以判断故障类型。

3)工单的输入通过键盘输入，且现有系统的键盘较小，输入不方便，并且效率低下，容易出错；

4)工作者无法在控制区入口及时的知晓自身的年剂量限值以及各项授权信息有无过期，容易造成忽视自身的剂量风险和未提早知晓授权有效期延误工期的情况发生。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述工单读取不方便、显示屏显示效果差、工单划分不精细、系统验证不及时的缺陷，提供一种核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统，包括：用于生成具体工作任务对应的工单信息的生产管理工作流系统，生产管理工作流系统生成相应工单后，通过单向传输模块实时传输给核电厂进出控制系统，与所述核电厂进出控制系统连接的核电厂剂量联网系统，分别与所述核电厂进出控制系统和所述核电厂剂量联网系统连接的、用于采集工作人员信息和工单信息的信息采集装置；

所述信息采集装置包括：用于人机交互并进行操作指示和故障诊断的工控机、用于读取工作人员的个人剂量信息的剂量计读出器、用于读取工单上条形码信息的扫描枪、用于读取工作人员的工作磁卡的信息的读卡器。

进一步，本发明所述的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统，还与如下信息有关联：与所述生产管理工作流系统连接的打印装置，所述生产管理工作流系统根据具体工作任务填写工单信息，并将所述工单信息编码为标准条码格式，通过所述打印装置制作成工单卡片，该工单卡片用于人机交互过程的条码扫描过程；

所述工单卡片包括用于标准工作的通用型工单和用于临时任务的临时型工单。

进一步，在本发明所述的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统中，所述信息采集装置还包括：用于连接所述读卡器的COM1接口、用于连接所述扫描枪的COM2接口、用于连接所述剂量计读出器的COM3接口、用于连接外设设备的USB口、用于连接网络的网口、用于为所述信息采集装置提供电源的电源插口、用于控制所述信息采集装置开关的电源开关。

优选地，在本发明所述的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统中，所述COM2接口采用针孔锁定方式锁定所述扫描枪，当用解锁针插入针孔后，拔出所述扫描枪。

优选地，在本发明所述的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统中，所述工控机包括接口验证单元，所述接口验证单元查询工作人员的累积剂量值，并判断所述累积剂量值是否超过阈值剂量，若所述累积剂量值超过所述阈值剂量，则禁止工作人员进入核电厂控制区；

同时，所述接口验证单元查询工作人员的授权信息，若工作人员授权进入，则允许工作人员进入核电厂控制区，并显示授权信息。

优选地，在本发明所述的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统中，所述工控机包括用于显示人机交互过程、信息读取结果以及故障诊断结果的显示屏；或所述工控机为工业平板电脑。

另，本发明还公开一种核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化方法，所述方法应用于上述核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统，包括下述步骤：

在核电厂控制区的入口处，工作人员在剂量计读出器插入个人剂量计，所述剂量计读出器读取工作人员的个人剂量信息；

根据工控机的提示信息，工作人员在磁卡读取区域刷工作磁卡，读卡器读取所述工作磁卡的信息；

根据所述工控机的提示信息，工作人员利用扫描枪扫描工单卡片上的条形码信息，获取工单信息；

所述工控机通过核电厂剂量联网系统和核电厂进出控制系统验证工作人员的授权信息和个人累积剂量值，同时判断所述工单信息是否存在所述核电厂进出控制系统中，并验证所述工单信息是否在有效期内；

若工作人员有授权信息，同时所述个人累积剂量值在阈值剂量内，同时所述工单信息存在所述核电厂进出控制系统中，同时所述工单信息在有效期内，则允许工作人员进入所述核电厂控制区。

进一步，本发明所述的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化方法，还包括：

所述工控机记录工作人员进出所述核电厂控制区的操作记录和通行数据；

所述工控机根据采集的信息进行故障诊断，出现故障后，发出提示信息，并禁止工作人员进入所述核电厂控制区。

进一步，本发明所述的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化方法，所述工控机包括自动模式和手动模式，其中，

所述工控机在所述自动模式下，若所述工控机脱机工作，则采用系统默认的固定的离线RWP编码，允许工作人员进入所述核电厂控制区，同时记录所述RWP编码，所述工控机提示工作人员通知维修人员进行维修；

所述工控机在所述手动模式下，若所述工控机脱机工作，则禁止工作人员进入所述核电厂控制区，所述工控机提示工作人员通知维修人员进行维修。

优选地，本发明所述的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化方法，所述工单信息包含：任务号、版本号、任务内容、剂量报警值、剂量率报警值、工单状态、系统条件、计划电厂编号等信息。

实施本发明的一种核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统及方法，具有以下有益效果：该系统包括生产管理工作流系统、核电厂进出控制系统、核电厂剂量联网系统、信息采集装置；该信息采集装置包括：用于人机交互并进行操作指示和故障诊断的工控机、用于读取工作人员的个人剂量信息的剂量计读出器、用于读取工单上条形码信息的扫描枪、用于读取工作人员的工作磁卡的信息的读卡器。通过实施本发明，使核电站具体工作任务的划分更为精细，工作人员输入工单信息、磁卡信息等更为方便，且能及时同剂量系统和控制系统中的信息进行联网验证，从而使核电厂进出更为安全，同时提高工作效率，减少出错率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中信息采集装置的接口示意图；

图3是本发明实施例中工单卡片的结构示意图；

图4是本发明核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化方法的流程示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1-3所示，是本发明的优选实施例。

具体的，图1是本实施例核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统的结构示意图；图2是本实施例中信息采集装置的接口示意图；图3是本实施例中工单卡片的结构示意图。

参考图1，本实施例公开一种核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统，包括：生产管理工作流系统、核电厂进出控制系统、核电厂剂量联网系统、信息采集装置，具体的，生产管理工作流系统用于生成具体工作任务对应的工单信息，生产管理工作流系统生成相应工单后，通过单向传输模块实时传输给核电厂进出控制系统，而核电厂剂量联网系统与核电厂进出控制系统连接，信息采集装置分别与核电厂进出控制系统和核电厂剂量联网系统连接，信息采集装置用于采集工作人员信息和工单信息，工单信息包含：任务号、版本号、任务内容、剂量报警值、剂量率报警值、工单状态、系统条件、计划电厂编号等信息。

信息采集装置包括：工控机、剂量计读出器、扫描枪、读卡器。具体的，工控机用于人机交互并进行操作指示和故障诊断，剂量计读出器用于读取工作人员的个人剂量信息，扫描枪用于读取工单上条形码信息，读卡器用于读取工作人员的工作磁卡的信息。

进一步，参考图2，信息采集装置还包括：用于连接读卡器的COM1接口、用于连接扫描枪的COM2接口、用于连接剂量计读出器的COM3接口、用于连接外设设备的USB口、用于连接网络的网口、用于为信息采集装置提供电源的电源插口、用于控制信息采集装置开关的电源开关。优选地，由于原有设备电源距离较远，增加了电源延长线；同时由于调试需要，增加了USB延长线，便于现场通过连接无线键鼠进行调试。为了便于工控机散热，对于信息采集装置的外壳进行特别加工制作，留有通风孔；为了提高现场失电情况下的重启，在工控机电源附近设置了一个手指大小的孔，套上橡胶圈，以防割手；为了防止扫描枪被拔出，COM2接口采用针孔锁定方式锁定扫描枪，当用解锁针插入针孔后，才能拔出扫描枪。

优选地，工控机包括用于显示人机交互过程、信息读取结果以及故障诊断结果的显示屏，该显示屏的尺寸根据需要设置，但远大于目前系统所使用的屏幕尺寸，显示屏可采用液晶显示屏；或工控机为工业平板电脑，工控机上面装载Windows系统，用汉语及图形、动画等进行显示。

因为本发明设计的系统增加了工控机和扫描枪，所以对于原有的剂量计读出器和读卡器的简单布局做了更改。工控机屏幕比较大，便于显示、提示工作人员操作和显示相关信息，比原有的小而窄的剂量计读出器上面的绿色背光的小提示屏来说改进巨大，而且原有的显示屏只支持英文显示，很多工作人员并不懂英语，无法很有效的指导该工作人员操作，并且工控机上面装载Win7系统，用汉语及图形、动画等进行显示，极大的提升了指导性。现场增设扫描枪，用于读取工单上条形码信息，获得工单信息，取代原有的键盘输入操作。

另外，本实施例针对核电厂入口的不同设计了不同的信息采集装置，具体的，

①对于单向进入入口，将剂量计读出器与读卡器向左平移，并在背板打孔，同时在右边为工控机和条码扫描枪打孔，使整体布局美观、结构紧凑，方便在原有基础上进行操作；

②对于双向进入入口，重新打造了后面板，面板使用全不锈钢激光切割，同时将棱角磨平，表面抗氧化处理并镀膜，然后使放置剂量计读出器、读卡器、工控机和扫描枪的两个平面成倾斜角度，中间留有空白的第三个平面，便于进行张贴提示。

优选地，工控机包括接口验证单元，接口验证单元查询工作人员的累积剂量值，并判断累积剂量值是否超过阈值剂量，若累积剂量值超过阈值剂量，则禁止工作人员进入核电厂控制区；同时，接口验证单元查询工作人员的授权信息，若工作人员授权进入，则允许工作人员进入核电厂控制区，并显示授权信息。具体的，接口验证单元调用核电厂剂量联网系统的人员累计剂量信息，并与核电厂进出控制系统的剂量信息加和做判断，同时会判断工作人员当天已接受的剂量，当剂量超过阈值剂量后，停止该人员进入控制区进行工作。接口验证单元还会显示人员的授权信息(辐射防护授权、医学评价授权、WBC(全身计数器)测量授权)，提醒该人员即将到期的授权，提前进行培训等行动，避免影响工作进度。

进一步，本实施例的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统，还与如下信息有关联：与生产管理工作流系统连接的打印装置，生产管理工作流系统根据具体工作任务填写工单信息，并将工单信息编码为标准条码格式，通过打印装置制作成工单卡片。工单卡片包括用于标准工作的通用型工单和用于临时任务的临时型工单。例如图3所示，是本实施例中工单卡片的结构示意图，该工单卡片为通用型工单，包括通用型RWP、RWP编码、RWP描述，适用群体信息、风险提示信息、电子剂量计报警设置、剂量率报警阈值、剂量报警阈值、条形码。

如图4所示，是本本发明一种核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化方法的流程示意图。该方法应用于上述核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统，包括下述步骤：

步骤S1：在核电厂控制区的入口处，工作人员在剂量计读出器插入个人剂量计，剂量计读出器读取工作人员的个人剂量信息；

步骤S2：根据工控机的提示信息，工作人员在磁卡读取区域刷工作磁卡，读卡器读取工作磁卡的信息；

步骤S3：根据工控机的提示信息，工作人员利用扫描枪扫描工单卡片上的条形码信息，获取工单信息；工单信息包含：任务号、版本号、任务内容、剂量报警值、剂量率报警值、工单状态、系统条件、计划电厂编号等信息。

步骤S4：工控机通过核电厂剂量联网系统和核电厂进出控制系统验证工作人员的授权信息和个人累积剂量值，同时判断工单信息是否存在核电厂进出控制系统中，并验证工单信息是否在有效期内；

步骤S5：若工作人员有授权信息，同时个人累积剂量值在阈值剂量内，同时工单信息存在核电厂进出控制系统中，同时工单信息在有效期内，则允许工作人员进入核电厂控制区。

进一步，本实施例的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化方法，工控机包括自动模式和手动模式，其中，

工控机在自动模式下，若工控机脱机工作，则采用系统默认的固定的离线RWP编码，允许工作人员进入核电厂控制区，同时记录RWP编码，工控机提示工作人员通知维修人员进行维修；

工控机在手动模式下，若工控机脱机工作，则禁止工作人员进入核电厂控制区，工控机提示工作人员通知维修人员进行维修。

对于上述的方法，通过一个具体实施例进行说明。

工作人员进入控制区前：首先领取工单，若使用临时型工单，由辐射防护工程师在生产管理工作流系统填写相应的工单的信息、号码、阈值等设置信息，并通过系统直接打印出条码。原有的工作状态是工作人员在控制区入口的剂量计读出器上面手动在其键盘上面输入相应的工作码，而且这种工作码一般为4位数字组成，分类较为粗糙，很多工作人员并不能很清晰的明白自己的工作究竟属于哪个具体的工作码。而有了RWP条码后，具体的工作生成具体的RWP编码，对于工作人员具有非常针对的指引，省去人员分辨的过程。RWP原指的是辐射工作许可证，开发系统后也指的是整个RWP系统，RWP系统使用的是带有条码的卡片，用于现场扫描。RWP编码信息指的是从管理网的生产管理工作流系统传输过来的TXT格式的文本当中的编码信息，例如：“1003307$00$test for RWP creationlei$1.3200$8.00$CANCEL$O$1010EOF”这就属于RWP文本编码。

工作人员领取后：去控制区入口，剂量计读出器前插入个人剂量计后，首先按照工控机第一个页面提示刷磁卡，然后跳转到第二个页面提示扫描任务码(即RWP码)，拿起领取的RWP条形码，水平放置于条形码扫描枪下方，屏幕获取到条码信息并在屏幕上显示后，就会跳转到第三个页面提示成功或者失败，并显示该人员的授权信息、年剂量信息、该RWP号的阈值等，剂量计被剂量读出器激活后，发出“嘀嘀”声后，该工作人员取出剂量计，推动旋转门转动，进入核电厂控制区，之后工控机页面返回第一页面。

具体的动画和图形提示分为3页：

第1页，请刷工作磁卡，同时右下角显示手持卡刷工作磁卡的动作；

第2页，请扫描工单上的条码，同时右下角显示手持RWP号在扫描枪下方刷条形码的动作；

第3页，结果页，根据逻辑判断结果，失败则显示“禁止通行，原因为……”，成功则显示“验证通过，请通行”。

每个页面都有倒计时提示，如果时间到了仍未继续下一步动作，就会返回初始界面。

在该工作人员刷磁卡后，系统会在后台读取该人员的磁卡信息，并通过剂量联网系统和核电厂进出控制系统验证该人员的授权信息和计算该人员的累计剂量等，在该人员刷条形码后，系统验证此条形码是否在核电厂进出控制系统中已存在，并验证其有效期，通过验证后即在第三个页面显示该人员的授权信息、剂量信息及RWP码的信息。

进一步，本实施例的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化方法，还包括：

工控机记录工作人员进出核电厂控制区的操作记录和通行数据，包括工作磁卡号、RWP编码、刷卡时间，即使系统处于离线状态，仍会记录，便于系统运维和故障处理。对于故障诊断可以通过日志文件或者显示界面提示的错误类型进行判断，对于异常如剂量超限值或者授权过期，可以很形象的提醒，判断为异常时禁止工作人员进入，起到保护作用。

工控机根据采集的信息进行故障诊断，出现故障后，发出提示信息，并禁止工作人员进入核电厂控制区。

通过实施本发明，使核电站具体工作任务的划分更为精细，工作人员输入工单信息、磁卡信息等更为方便，且能及时同系统中的信息进行联网验证，从而使核电厂进出更为安全，同时提高工作效率，减少出错率。

以上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此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统，其特征在于，包括：用于生成具体工作任务对应的工单信息的生产管理工作流系统，所述生产管理工作流系统生成相应工单后，通过单向传输模块实时传输给核电厂进出控制系统，与所述核电厂进出控制系统连接的核电厂剂量联网系统，分别与所述核电厂进出控制系统和所述核电厂剂量联网系统连接的、用于采集工作人员信息和工单信息的信息采集装置；

所述信息采集装置包括：用于人机交互并进行操作指示和故障诊断的工控机、用于读取工作人员的个人剂量信息的剂量计读出器、用于读取工单上条形码信息的扫描枪、用于读取工作人员的工作磁卡的信息的读卡器。

2.根据权利要求1所述的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统，其特征在于，还包括：与所述生产管理工作流系统连接的打印装置，所述生产管理工作流系统根据具体工作任务填写工单信息，并将所述工单信息编码为标准条码格式，通过所述打印装置制作成工单卡片，所述工单卡片用于人机交互过程的条码扫描过程；

所述工单卡片包括用于标准工作的通用型工单和用于临时任务的临时型工单。

3.根据权利要求1所述的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统，其特征在于，所述信息采集装置还包括：用于连接所述读卡器的COM1接口、用于连接所述扫描枪的COM2接口、用于连接所述剂量计读出器的COM3接口、用于连接外设设备的USB口、用于连接网络的网口、用于为所述信息采集装置提供电源的电源插口、用于控制所述信息采集装置开关的电源开关。

4.根据权利要求3所述的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统，其特征在于，所述COM2接口采用针孔锁定方式锁定所述扫描枪，当用解锁针插入针孔后，拔出所述扫描枪。

5.根据权利要求1所述的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统，其特征在于，所述工控机包括接口验证单元，所述接口验证单元查询工作人员的累积剂量值，并判断所述累积剂量值是否超过阈值剂量，若所述累积剂量值超过所述阈值剂量，则禁止工作人员进入核电厂控制区；

同时，所述接口验证单元查询工作人员的授权信息，若工作人员授权进入，则允许工作人员进入核电厂控制区，并显示授权信息。

6.根据权利要求1所述的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统，其特征在于，所述工控机包括用于显示人机交互过程、信息读取结果以及故障诊断结果的显示屏；或所述工控机为工业平板电脑。

7.一种核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-6任一所述的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化系统，包括下述步骤：

在核电厂控制区的入口处，工作人员在剂量计读出器插入个人剂量计，所述剂量计读出器读取工作人员的个人剂量信息；

根据工控机的提示信息，工作人员在磁卡读取区域刷工作磁卡，读卡器读取所述工作磁卡的信息；

根据所述工控机的提示信息，工作人员利用扫描枪扫描工单卡片上的条形码信息，获取工单信息；

所述工控机通过核电厂剂量联网系统和核电厂进出控制系统验证工作人员的授权信息和个人累积剂量值，同时判断所述工单信息是否存在所述核电厂进出控制系统中，并验证所述工单信息是否在有效期内；

若工作人员有授权信息，同时所述个人累积剂量值在阈值剂量内，同时所述工单信息存在所述核电厂进出控制系统中，同时所述工单信息在有效期内，则允许工作人员进入所述核电厂控制区。

8.根据权利要求7所述的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化方法，其特征在于，还包括：

所述工控机记录工作人员进出所述核电厂控制区的操作记录和通行数据；

所述工控机根据采集的信息进行故障诊断，出现故障后，发出提示信息，并禁止工作人员进入所述核电厂控制区。

9.根据权利要求7所述的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化方法，其特征在于，所述工控机包括自动模式和手动模式，其中，

所述工控机在所述自动模式下，若所述工控机脱机工作，则采用系统默认的固定的离线RWP编码，允许工作人员进入所述核电厂控制区，同时记录所述RWP编码，所述工控机提示工作人员通知维修人员进行维修；

所述工控机在所述手动模式下，若所述工控机脱机工作，则禁止工作人员进入所述核电厂控制区，所述工控机提示工作人员通知维修人员进行维修。

10.根据权利要求7所述的核电厂门禁系统及剂量管理数据一体化方法，其特征在于，所述工单信息包含：任务号、版本号、任务内容、剂量报警值、剂量率报警值、工单状态、系统条件、计划电厂编号等信息。