个人辐射剂量监控管理系统的设计与实现

摘要

针对从事核电站、核元件生产等企业及医院核医学的工作人员，开发个人辐射剂量监控管理系统(IDMS，Individual Dose Management System)是相关领域辐射防护工作的重要组成部分，对于改善辐射监控措施、提高辐射防护效能等具有重要意义，同时也为辐射医学工作人员研究辐射危害提供重要依据。
　　 经对田湾、大亚湾等核电站的考察，我们发现，目前我国大多数核电站采用了法国MGP公司的个人剂量管理系统。由于系统的国产化需求，以及现有系统在架构模式、可维护性及操作便利性等方面存在着一些弊端，本文采用GoF 设计模式、工作流引擎、J2EE技术、面向方面编程等先进的IT技术，构建了一个具有自主产权的、支持流程自动化流转的、较高性能的、模块低耦合的IDMS系统。
　　 本文首先分析了IDMS系统的业务需求，以及现有类似系统的不足，设计了业务流程，确定了系统的功能需求和非功能需求。
　　 然后，本文根据新的需求，对IDMS系统进行架构设计，并提出了整体技术方案，包括网络拓扑结构、逻辑视图、数据视图、进程视图和部署视图等。IDMS系统采用Dosimeter-II设备采集剂量数据，并采用B/S架构实现监控管理。
　　 接着，本文对IDMS进行系统静态和动态逻辑模型的详细设计，并给出了系统关键技术的实现细节。这些关键技术包括：
　　 1、在分析核电企业的工作流程特点的基础上，结合应用现状选择了适合于IDMS的工作流引擎――OSWorkflow，实现了任务单审核等工作流；
　　 2、使用传统的面向对象技术，配合以面向方面的编程方法(AOP)对IDMS进行详细设计，为构建较高可维护性的系统实现提供解决方案。本文选择AspectJ语言，提取并实现了IDMS中重要的横切关注点；
　　 3、把构建高性能剂量采集服务器的非阻塞读写(NIO)、用于前后台数据交换的对象级序列化和用于构建独立于数据库的后台应用的ORM机制(Hibernate)等相关技术，应用于IDMS的整体设计和实现中，提高了系统性能，同时增强了其可维护性。
　　 最后，本文对IDMS平台进行了系统测试。系统以良好的性能通过了压力测试，达到了设计要求。与类似系统相比，IDMS具有较好的可复用性、可用性和可维护性，能有效监控核领域的个人辐射剂量，从而更好地支持辐射防护工作。