高放废物地质处置安全评价信息管理系统的设计与实现

向霞　万亚平　何志爽　高洁

摘要：对高放废物地质处置流程和处置库安全评价技术进行分析与调研后确定了系统的功能模块，结合struts2框架Ja-vaWeb开发技术、Oracle数据库设计并开发了满足高放废物地质处置安全评价需求的数据库信息管理系统，该系统对数据记录具有增删查改等功能，对高放废物地质处置及安全评价的信息化管理具有重要意义。

关键词：高放废物；地质处置；安全评价；信息管理系统

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）14-0009-02

1概述

核行业发展的同时带来了很多高放射性的源项废物（简称高放废物，HLW），高放废物的地质处置及安全评价会产生大量数据。当前对这些数据信息的管理大多处于人工阶段，数据共享性差，使用不便，不利长久保存。随处置时间的推移，处置数据必会增加。互联网信息时代，用数据库管理技术，实现对高放废物各阶段数据信息的长久管理、共享化应用，是信息化的趋势。

国内外相关的信息管理系统要么是商业软件（使用费用高、维护难、功能浪费），要么针对审批流程，要么是特定处置阶段的管理系统，要么是PEFs清单系统等。利用JavaWeb开发技术，结合oracle数据库等开发基于B/S模式下关于地质处置安全评价流程的信息管理系统，能综合管理数据、提高工作效率、为其他地质处置提供参考。

2系统架构与基本功能

该系统的开发与实现采用3层体系结构，即Model层、View层、Controller层。其中，View层是展示给用户，由HTML元素组成的界面，是对数据信息进行处理后的显示，依据模型数据创建。Controller层处理用户交互，从视图中读取数据或请求，根据要调用的模型构件去处理请求，最后用视图来显示返回的数据记录。Model层用于处理数据逻辑，负责数据库的数据存取。

该系统各个功能模块都具备增加、删除、查找、修改、条件检索、批量删除功能。所有使用人员都必须登录才能进入系统，没有账户的需要系统管理员创建并授权。

3系统的设计与实现

根据地质处置流程、用户需求，该系统分为七大功能模块：源项数据模块、包装容器层模块、缓冲/回填材料层模块、围岩层模块、生物圈模块、其他数据模块、系统管理模块。每个功能模块设计如下：

1）源项数据模块包含源项废物的分类、工程设计相关的数据信息，如处置库设计尺寸。地质处置主要考虑的废物类型是高放废物玻璃固化体，还有仅废物、CANDU反应堆废物、乏燃料以及其他高放固体废物。

2）包装容器层模块对源项废物所使用的包装容器相关的数据进行管理。随着时间推移，由于腐蚀等将导致外包装材料机械破损，这导致某些性质发生变化，核素信息随之改变。

3）缓冲/回填材料层模块是对缓冲/回填材料相关数据进行存取。长期的水饱和状态下玻璃固化体有一定的腐蚀膨胀而导致包装容器破损，此时缓冲材料层中的孔隙水与玻璃固化体接触后引起玻璃材料的化学分解。玻璃基质一旦溶解，核素会从玻璃固化体中释放出来，即核素扩散。核素扩散的释放速率取决于玻璃基质的分解速率。

4）围岩层模块是对围岩层相关的数据进行管理。该模块记录了预选区围岩的岩性、围岩裂隙发育情况、岩石的物理学性质、水理学性质和力学性质以及区域地应力情况进行了初步研究后取得的相应的数据资料。

5）生物圈模块记录生物圈中测试的物种信息，核素在生物圈含量等。高放废物地质处置最终目的是不能影响到人类的生存，地质处置中关键的是核素衰变。在生物圈中使用测试后得到的核素辐射剂量作为主要评价指标，以此来确定高放废物的处置是否影响人类可持续发展。

6）其他数据管理模块则记录NEA的特征参数，国外一些代表性国家的Feps，可作为我国处置评价的参考依据。

7）系统管理模块记录了基本的系统管理功能，如用户管理、部门管理、授权等。

在对系统进行功能模块的确定后，利用JDK7、My-Eclipse10、oracle11gR2、Tomcat7这一系列开发软件，结合Ja-vaWeb开发技术、struts2技术框架、JQueryEasyUI前端框架完成了高放废物地质处置安全评价信息管理系统。具体实现技术如下：

1）数据库连接：与oracle数据库的连接使用JDBC驱动方式，采用数据库服务器连接名、数据库端口号1521、数据实例名、实例对应的用户名与密码来进行连接。连接成功后方可对Oracle数据库里的记录进行操作。

2）数据的增删查修：用户通过web页面发出请求操作，反馈到数据模型进行处理，对数据库里的记录进行操作，利用对应的SQL语句根据关键词对该请求进行处理，处理好之后反馈给json，json传给前端界面显示出来。

3）权限管理控制：用户只能账号密码验证码三者符合才能登录系统。验证码可对恶意攻击网站的行为进行拦截。当非法输入系统某个网址时将强制跳到登录界面。该方法使用ses-sion缓存，当直接输入网址且缓存中没有当前用户，直接跳回登录界面。

4）用户友好界面设计：对已输入数据进行缓存。对于增加、删除、修改操作会弹出确认对话框，提示用户是否继续该操作。

5）封装操作：重复用到的操作进行单独封装。如json格式转换，string类型字符转换，日期格式转换，统一文本格式设置等，都单独封装在类中，需要用到的时候直接调用，避免代码重复。

6）数据库的设计：使用Oracle数据库，采用SQL语句。但oracle主键不能直接自增时，需要先建立表，再建立序列，序列中关联自增的主键、自增量，最后设计触发器，一旦有新数据插入，触发器触动，主键自增。

7）struts2框架

Struts框架由表示层、控制层和模型层组成。本系统中通过ActionServlet接收表示层的HTTP请求，根据请求參数以及Struts配置文件中Action Mapping的配置信息，将请求反馈给对应的Action对象来处理。处理结果再反馈给表示层。

4结论

该系统的设计与实现方便了相关专业人员的使用，对处置过程数据的保存与提取等。该系统的实现满足了高放废物地质处置安全评价过程的信息管理需求，提升了对其数据信息管理的效率，对高放废物地质处置安全评价信息化建设有重要意义，对其他处置库的建设与安全评价具有数据上参考意义。