隨著我國海洋戰略的深入實施，利用海上浮動平臺建造的可移動式小型核電裝置（以下簡稱“浮動堆”），能滿足區域供電、區域供熱、海上石油開采、化工、極地或偏遠地區、孤島、軍事設施等特殊需要，是我國未來海洋戰略及海上安全的重要保障措施之一。
針對浮動堆建立一套安全有效的實物保護系統是浮動堆安全運行的重要組成部分之一。
浮動堆技術特點
浮動堆是指利用浮動平臺建造的移動式核電站，針對浮動堆的建設與運行管理，目前主要有以下幾方面的總體要求：
一是滿足現行核安全法規基本要求，遵照核安全法規、導則和標準，并以國際原子能機構和國外核電先進國家的規范標準作為補充和參考。二是滿足核安全局發布的《浮動核電站外部事件設計基準》《小型壓水堆核動力廠安全審評原則（試行）》相關要求。三是在傾覆水淹時，反應堆安全停堆。四是適應我國近海靠岸，具備多環境條件下工作的要求。
根據浮動堆的總體要求，為保障核動力裝置的非能動安全系統要求，浮動堆平臺應具有足夠的強度能夠滿足各種可能的載荷要求，能夠滿足各種工況下平臺的運動、加速度在不超過核反應裝置極限值的情況下實現預定功能。針對上述基本要求，目前國內在研的多個商用浮動堆均采用雙殼、雙底的單船體型船型方案作為核反應裝置的浮動平臺。
浮動堆重要保護目標
相對于陸上堆，為提高浮動堆的安全性，浮動堆內不設置燃料廠房。同時浮動堆采用能動與非能動相結合的安全設計，具有對嚴重事故進行預防和緩解的措施。鑒于浮動堆的堆型結構和工藝方案，實物保護根據核安全導則相關標準把反應堆廠房、主控室、遠程停堆控制室、安全級柴油機組和蓄電池組列為重要保護目標。后續還需要根據安全概率的分析結論，開展進一步的研究分析工作，以確認浮動堆內的重要保護目標。浮動堆實體屏障設計主要包含以下幾個方面。
控制區實體屏障：由于浮動堆一般用于區域供電、區域供熱、海上石油開采、化工、極地或偏遠地區、孤島，因此其運行時一般是采用靠泊在棧橋或碼頭，處于一個相對靜止穩定的環境下。根據該特點，實物保護可在浮動堆外圍的海面上設置連續浮漂，把連續浮漂作為控制區邊界，以阻止無關船只的非法闖入。同時在碼頭上設置控制區出入口，用于對進出控制區的人員和物資進行出入控制和安全檢查。
保護區實體屏障：浮動堆單體采用雙殼、雙底、局部雙層甲板鋼質結構，六面堅固，具有良好完整性。實物保護可以把浮動堆船體鋼制外殼作為保護區邊界，把每一個浮動堆作為一個獨立的保護區進行保護。
要害區實體屏障：浮動堆要害區實體屏障以浮動堆內受保護的重要保護目標為保護對象，將重要保護目標所在分艙劃分為要害區，按要害區的要求進行保護。
其他：由于浮動堆水域環境復雜，為保證浮動堆的安全，實物保護可在浮動堆控制區實體屏障外側設警戒區，對過往的船只進行實時監控。通過設置定向告警裝置，警告進入警戒區的船只遠離控制區邊界。
浮動堆實物保護系統設計研究
通過對浮動堆實物保護運行管理的需求進行分析，浮動堆實物保護系統的系統構架與現有陸上堆實物保護系統的構架要求基本一致，即其系統構架由出入口控制系統、入侵報警系統、視頻監控系統、安保照明系統、安保通信系統、安保供電系統、巡更系統和集成管理系統等組成。同時由于浮動堆是一個系統設備布置高度密集并相對緊湊的場所，因此浮動堆實物保護需要結合各子系統的特點，在滿足各自性能及標準要求的條件下，與浮動堆內其他子系統兼營運行。如把安保照明、安保通信、安保供電這幾個子系統與堆內的其他系統等進行融合。
出入口控制系統。浮動堆需設置獨立的出入口控制系統。根據邊界防護和重要目標保護的原則，浮動堆在各相關出入口應采用多種識別措施進行人員身份識別，實現對進出人員的安全管理。同時出入口控制系統應滿足核設施分區分級的控制要求，采用逐級進出的原則進行出入控制，并具備多個邏輯區域劃分和聯動控制的基本功能。
入侵報警系統。浮動堆入侵探測報警應滿足盡早探知外界入侵，為響應力量贏得更多響應時間的基本要求。通過對浮動堆可能遭受到的水下、水面、空中威脅要素進行分析和歸類，浮動堆的入侵探測可以分成室外和室內兩部分。室外入侵探測系統主要是設置各種類型的室外入侵探測報警設備以應對外部敵手可能通過水下、水面、低空所采取的入侵；室內入侵報警系統主要是以浮動平臺的艙壁為界，實現對核心區域的全方位探測防護。系統通過在浮動堆內各主要通道和所有受控區域設置入侵探測設備，做到全方位、無死角覆蓋。
視頻監控系統。為配合入侵探測系統的有效運行，視頻監控系統需要在室外設置可見光和紅外光組成的光電復核設備，并通過集成管理系統的聯動控制，實現對受控區域內探測目標的自動復核。同時對堆倉內的各類通道和所有需要重點保護的區域，設置數字攝像機，配套視頻結構化技術和大數據分析功能的綜合運用，實現浮動堆內無死角覆蓋，實現入侵報警的自動復核功能。
集成管理系統。集成管理系統是將入侵報警系統、出入口控制系統、視頻監控系統、安保對講系統、安保照明及安保供電系統集成為一體。各系統通過集成管理系統的專用局域網互聯互通，形成一套功能完整、界面統一、數據庫共享的安全防范系統。集成管理系統通過設置獨立的網絡交換機和網控設備，并采用環形網絡拓撲結構，以保證系統在組網連接故障或浮動堆停堆換料時可保持獨立運行。
浮動堆實物保護系統的研究設計是一個相對較新的課題。如何構建一套安全有效，并具有浮動堆技術防護特點的實物保護系統，還處于探索階段，其中水下探測報警與報警復核的研究是需要重點深入的內容。
（作者單位：中國核電工程有限公司）
