核电厂需要符合安全等级的通信系统,以应对辐射、电磁干扰和恶劣环境。本方案将模拟电话、IP 语音网关和双链路备份相结合,通过核心交换机和调度台实现可靠通信。

核电厂需要符合“安全等级”标准的通信系统,以应对辐射、电磁干扰以及极端温湿度等复杂环境。传统系统存在抗干扰能力不足、应急链路可靠性低等问题。本方案采用模拟电话结合 IP 语音网关,并配备双链路备份技术,整合核心交换机、调度台及其他设备,确保在各种场景下的可靠通信。
应急通信链在 30 秒内启动,主控室可触发全厂广播,并联动辐射监测系统发布疏散信息。
设备设计可承受累计辐射剂量 ≤10⁴Gy,具备 IP65 防护等级、铅屏蔽电缆,并能在最高 60°C、湿度 95% 的环境下正常运行。
核心交换机支持热备份,应急电源可连续运行 ≥4 小时。
系统按功能划分独立广播组,如主控室、反应堆区;敏感区域支持加密通信。
系统可与 DCS(分布式控制系统)集成,预留机器人巡检接口,并支持 IEEE802.1x 安全认证。
本方案设计严格遵循现行国家标准、法规及项目现场的实际需求,确保从系统设计、设备选型、施工安装到验收测试的全过程均符合规范要求。
主要参考文件包括:
遵循国际原子能机构(IAEA)《核设施应急通信系统设计指南》,满足安全等级设备要求;
执行 GB50229-2019 中的强制应急通信条款;
符合 EJ/T1139-2001,确保通信链路物理隔离和电磁屏蔽。
设备材料符合 GB6224-2018,屏蔽材料铅当量 ≥2mm;
通信设备辐射敏感性测试遵循 IEEE323-2015;
布线设计符合 GB/T12720-2013,避开辐射热点区域。
语音编码采用 G.711A,端到端延迟 ≤100ms;
IP 网络遵循 RFC3261(SIP 协议),支持与现有办公通信系统集成;
模拟线路兼容 PSTN 协议,确保与外部应急指挥中心通信顺畅。
设备抗干扰能力符合 GB/T17626.5-2019;
电磁辐射排放满足 GB9254-2008 A 级要求;
接地系统设计遵循 GB50169-2016,接地电阻 ≤1Ω。
双链路网络架构:
核心层:两台热备份核心交换机(JR-CFOA 系列),通过光纤环网互联。
接入层:区域防爆交换机柜,支持光纤/电缆混合接入。
终端层:多媒体调度台、IP 对讲终端、防爆扬声器,通过 Cat5e 屏蔽网线连接。

系统支持核电厂的“三级响应广播机制”:
一级响应(紧急停机):主控室红色紧急按钮触发全厂疏散命令,反应堆区广播循环播放,音量 120dB(A),同时向所有对讲终端发送文字报警,兼顾听障人员。
二级响应(辐射异常):辐射监测系统报警时,自动向受影响区域广播异常信息,相关区域对讲终端接入应急指挥通道,并记录辐射值变化以便追溯。
三级响应(常规紧急):常规区域发生事故时,仅向特定分区下达广播命令,门禁系统自动开启应急通道,调度台实时显示报警位置及周边视频,辅助指挥决策。
针对核电厂特殊环境,系统通过多种设计确保抗辐射通信:
硬件抗辐射:反应堆区设备外壳采用 316L 不锈钢与铅合金复合材料(铅当量 ≥2mm),电路板涂覆抗辐射涂层,关键芯片使用军规抗辐射型号,光纤链路使用抗辐射电缆。在 10⁴Gy 辐射下信号衰减增量 ≤3dB。
软件抗干扰:语音信号采用前向纠错技术,通信协议具备错误检测和自动重传机制(当丢包率 >5% 自动重传),调度软件支持辐射环境下的自适应参数调整。
系统实现“三重冗余”通信保障:
网络冗余:IP 网络与 PSTN 模拟线路实时热备,JR-TNS 系列调度服务器自动切换(切换时间 ≤50ms);核心交换机支持环网冗余,单点故障自愈时间 ≤20ms。
电源冗余:主控室设备采用双路 UPS(各路支持 100% 负载);现场对讲终端配备超级电容(断电后可通话 ≥5 分钟);应急广播系统独立 EPS,连续广播 ≥90 分钟。
终端冗余:关键岗位配备双对讲终端(IP 网络 + 模拟线路),安全壳内外设有冗余对讲点,移动巡检人员配备双模式对讲机。
满足核电厂多分区作业的协同需求,支持灵活通信策略:
动态分区广播:工厂按核安全功能划分 4 个固定分区,可临时组合为最多 16 个动态分区,并可设置广播优先级。
跨区协作呼叫:调度台支持“一对多”呼叫,现场巡检人员可发起跨区呼叫,并可邀请第三方加入形成临时会议组。
数据融合通信:系统与 DCS 集成,将实时工艺参数嵌入广播;调度台界面集成辐射监测数据,并支持与机器人巡检系统联动。


