核能发电厂安全监控系统建置解决方案

作为一级风险场所的核电厂，若发生意外，除造成生命财产的损伤外，辐射在空间上的巨大扩散时间上的长久影响会带来更多的安全问题，且还会造成民众心理上的恐慌。因此，核电厂安全监控系统的建置，通常都会以最高级最严格的层级来处理，本文将详细介绍核电厂的安防解决方案。

核能发电厂(Nuclearpowerplant)以下简称核电厂，其发电原理与火力发电类似，利用铀燃料进行核裂变产生的高热加热锅炉的水，使水变成高温产生高压水蒸气，再以蒸气推动汽轮机带动发电机发电。因核能发电没有火力燃烧所产生的二氧化硫及二氧化碳等环境破坏气体而被称为干净能源，但从包括最近的日本福岛地震在内的多次核能灾害来看，干净之余却有太多安全隐患存在，因而相较于其他的发电形式，核电厂的安全应用与管制层级必须高出很多。

安防设计规划重点原则

核能发电厂不论在哪一个国家都被视为高度安全防护的场所，不管是人为破坏行为还是天灾，都会在核能电厂的安全规划考虑中。其安防解决方案设计的重点原则分为阻绝、管制、侦检、判断与处置等五项：第一是要从远处开始就要阻绝一切可能对核电厂有安全危害的人或事物;第二若无法阻绝必须接触则必须做好管制，对人、车、物的来去动向要能充份掌握;第三侦检是对包含人车及物品的侦测检查，并且进出发电厂都要有侦测检查，包含金属物侦检及辐射量侦检二种，以避免违禁品进出辐射污染人及物情况发生;第四判断，透过影像监控系统与远程数据采集和远程探测器进行画面或状态的直观判断以作为后续处理的依据;第五处置则是各种安防系统对各种应急事件都能做到主动或被动的启动或告警反应。

安全危害有那些?

了解核能电厂的安全重点后，再把核电厂由外到内的环境及设备操作的危险因子做一个分析，供整体安全解决方案设备及措施的选用参考。核电厂环境结构特性：一般核电厂都会建置在稳固的海岸边，因为核反应炉需要大量海水来进行冷却，所以核能电厂通常设置海水取水口及排水口，包括防止大汛潮的防波堤及闸门所构筑的一个取水区及执行抽取大量海水的动力泵房，这是一个接近但却与电厂相对独立的区域，与水力发电的取水口一样具有高度重要性，不容许有人入侵或杂物进入取水管道。再来是整个核电厂的外围周界部分的最外层，一般核电厂从外到内依照环境与作业区的重要性，都会设置四道的周界防范(最外层的一般作业区、第二层保护区、第三层只限制特定人员进出的禁制区、第四最重要的核反应堆体的紧急区)。其后还有临时堆放反应炉的核废料桶区及储存区，与火电厂锅炉及蒸气机区同样是非常重要的安全防范区域;同时主变压器区与电力开关厂也是整个核能电厂的安全危害重点。这些重点都必须依据安全五原则来进行整体安全系统规划与布建的，以下笔者将逐一说明核电厂的整体安防解决方案内容。

整体安全监控布建说明

核能电厂因位处滨海区而受到海风带来的盐害，同核电厂设备一样，安防监控设备也必须考虑到自身对于这种环境的适应性，建置过核电厂的工程商一定都体会过这种环境对于设备的严苛要求。核电厂分为压水式核能发电厂(PWR发电厂)、沸水式核能发电厂(BWR发电厂)、核能发电厂(AGR发电厂)、重水减速重水冷却型核能发电厂等型式，但在建筑结构与配置上基本是相似的，因此安全解决方案的规划也是一致的。

海水泵房区

海水泵房主要是抽取经过拦污栅隔离杂物后的海水，将海水送到反应炉蒸汽机做蒸汽冷却用。此区域会有机组故障、人员入侵游泳或垂钓、潮水过大或风浪过大问题，监控设备须监控海水潮汐及水位、取水口的闸门开启关闭的大小侦测、拦污闸及扒污机是否正常运作、抽水泵的压力与转速温度，另外整个海水泵房的供电系统及备用电力也要纳入监控中，以免电力中断后备用电力无法启动，致使蒸汽锅炉温度上升产生氢气进而发生爆炸。

对抽水泵进调节控制时需要影像遥控遥测的DCS控制系统进行监看与监控，除了用PLC及DCS来监控设备外，此区域的影像摄像机必须采用具有PTZ功能且必须是抗盐份的SS316不锈钢材质，并必须具有红外线辅助照明及夜视远程监控的能力，以防止有人非法进入取水口防波堤区域进行捕鱼垂钓或破坏行为，同时可管制整个海水泵房区域四周的周界状况。由于所处盐份较高金属性的围篱侦测系统并不适用，此处周界防范系统以多道光束的主动式探测器架设于围墙顶部来达到周界入侵检测安全要求。