一種核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖的自動繪制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖的自動繪制系統(tǒng)，屬于中子劑量檢測設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，該系統(tǒng)包括無線網(wǎng)絡(luò)基站、無線中子劑量當(dāng)量率儀、無線通信終端、無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器、觸摸顯示屏終端、語音終端、無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、無線語音服務(wù)器和無線網(wǎng)絡(luò)控制器；所述無線網(wǎng)絡(luò)基站、無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器、觸摸顯示屏終端、語音終端、無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、無線語音服務(wù)器和無線網(wǎng)絡(luò)控制器均通過互聯(lián)通用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線通信；所述無線網(wǎng)絡(luò)基站與無線中子劑量當(dāng)量率儀和無線通信終端進(jìn)行無線通信；該系統(tǒng)能夠自動獲取所在位置的中子劑量當(dāng)量率和地理信息，從而快速和準(zhǔn)確的繪制核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖，并能直觀顯示。
【專利說明】—種核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖的自動繪制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于中子劑量檢測設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖的自動繪制系統(tǒng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖的繪制由工作人員手工繪制完成。核電站輻射防護(hù)人員通過該圖可以盡可能以及盡早地發(fā)現(xiàn)反應(yīng)堆屏蔽設(shè)計施工的缺陷，保證反應(yīng)堆屏蔽設(shè)計的可靠性和工作人員在反應(yīng)堆大廳等區(qū)域工作的安全性。核電站在初期運(yùn)行階段，工作人員使用傳統(tǒng)的移動式中子當(dāng)量劑量率儀，對核電站反應(yīng)堆大廳、走廊等場所進(jìn)行測量，得到反應(yīng)堆在不同功率下各區(qū)域場所的中子當(dāng)量劑量率水平，并記錄存檔。工作人員隨后將這些數(shù)據(jù)和相應(yīng)的地理位置信息手工錄入計算機(jī)，依據(jù)數(shù)值大小繪制核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖。上述傳統(tǒng)的核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖的繪制需要工作人員紙筆記錄并手工錄入計算機(jī)系統(tǒng)，還需使用通用的辦公軟件進(jìn)行繪圖，費(fèi)時費(fèi)力，環(huán)節(jié)眾多，常常因為某個數(shù)據(jù)的失誤導(dǎo)致精準(zhǔn)度不高，且打印出的圖僅僅是平面圖，無法直觀立體地了解核電站反應(yīng)堆大廳和走廊等區(qū)域的中子劑量當(dāng)量率分布情況。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型為了克服現(xiàn)有的核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖的繪制方法費(fèi)時費(fèi)力，準(zhǔn)確度不高和無法直觀立體地了解中子劑量當(dāng)量率分布情況的問題，提供一種核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖的自動繪制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠自動獲取所在位置的中子劑量當(dāng)量率和地理信息，從而快速和準(zhǔn)確的繪制核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖，并能通過三維視圖直觀顯
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[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖的自動繪制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括在核電站中子劑量當(dāng)量的監(jiān)測區(qū)域設(shè)置無線網(wǎng)絡(luò)基站，以及無線中子劑量當(dāng)量率儀和無線通信終端；在核電站劑量監(jiān)測值班室內(nèi)設(shè)置無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器、觸摸顯示屏終端和語音終端；在無線網(wǎng)絡(luò)機(jī)房內(nèi)設(shè)置無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、無線語音服務(wù)器和無線網(wǎng)絡(luò)控制器；所述無線網(wǎng)絡(luò)基站、無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器、觸摸顯示屏終端、語音終端、無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、無線語音服務(wù)器和無線網(wǎng)絡(luò)控制器均通過互聯(lián)通用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線通信；所述無線網(wǎng)絡(luò)基站與無線中子劑量當(dāng)量率儀和無線通信終端進(jìn)行無線通信。
[0006]所述無線中子劑量當(dāng)量率儀包括中子探測器、前置放大器、主放大器、數(shù)據(jù)處理單元、WIFI通信模塊、顯示單元、設(shè)置單元及供電模塊；所述數(shù)據(jù)處理單元分別與主放大器、WIFI通信模塊、顯示單元、設(shè)置單元及供電模塊相連；中子探測器通過前置放大器與主放大器相連。
[0007]本實用新型的有益效果是，本實用新型能夠在核電站運(yùn)行前期網(wǎng)絡(luò)化，利用該系統(tǒng)能夠自動獲取所在位置的中子劑量當(dāng)量率和地理信息，快速地繪制核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖，從而快速和準(zhǔn)確的繪制核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖，提高工作效率和繪制準(zhǔn)確度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的基于WIFI網(wǎng)絡(luò)的核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖的自動繪制系統(tǒng)不意圖。
[0009]圖2是本實用新型控制系統(tǒng)中無線中子劑量當(dāng)量率儀的結(jié)構(gòu)框圖。
[0010]圖3是本實用新型工作流程框圖。
【具體實施方式】
[0011]本實用新型的核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖的自動繪制系統(tǒng)結(jié)合附圖及實施例詳細(xì)說明如下；
[0012]本實用新型的核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖的自動繪制系統(tǒng)如圖1所示。該系統(tǒng)包括在核電站中子劑量當(dāng)量的監(jiān)測區(qū)域設(shè)置無線網(wǎng)絡(luò)基站，以及無線中子劑量當(dāng)量率儀和無線通信終端；在核電站劑量監(jiān)測值班室內(nèi)設(shè)置無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器、觸摸顯示屏終端和語音終端；在無線網(wǎng)絡(luò)機(jī)房內(nèi)設(shè)置無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、無線語音服務(wù)器和無線網(wǎng)絡(luò)控制器；所述無線網(wǎng)絡(luò)基站、無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器、觸摸顯示屏終端、語音終端、無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、無線語音服務(wù)器和無線網(wǎng)絡(luò)控制器均通過互聯(lián)通用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線通信；所述無線網(wǎng)絡(luò)基站與無線中子劑量當(dāng)量率儀和無線通信終端進(jìn)行無線通信。
[0013]所述無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、無線語音服務(wù)器和無線網(wǎng)絡(luò)控制器屬于無線網(wǎng)絡(luò)的控制單元，無線網(wǎng)絡(luò)基站和無線通信終端作為無線網(wǎng)絡(luò)的通信單元與無線中子劑量當(dāng)量率儀配合使用。
[0014]所述無線中子劑量當(dāng)量率儀含有WIFI模塊?，F(xiàn)場操作人員攜帶無線中子劑量當(dāng)量率儀，在監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行測量操作。
[0015]所述無線網(wǎng)絡(luò)基站分布于包括反應(yīng)堆大廳和走廊等核島的監(jiān)測區(qū)域中與無線中子劑量當(dāng)量率儀和無線通信終端進(jìn)行無線通信。
[0016]所述無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、無線語音服務(wù)器、無線網(wǎng)絡(luò)控制器、語音終端位于無線網(wǎng)絡(luò)機(jī)房，用以實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通信和信息傳遞功能。
[0017]所述觸摸顯示屏終端和無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器位于核電站劑量監(jiān)測值班室，輻射防護(hù)人員在此值守，配合現(xiàn)場操作人員完成中子劑量當(dāng)量率分布圖的繪制。無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器是核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖自動繪制系統(tǒng)的核心設(shè)備，預(yù)裝有核電站三維軟件程序，用于中子當(dāng)量劑量率測量數(shù)據(jù)的接收、處理以及三維分布圖的生成，觸摸顯示屏終端用于顯示生成的三維分布圖。
[0018]上述各服務(wù)器及控制器的功能均可由本領(lǐng)域技術(shù)人員采用常規(guī)的編程技術(shù)實現(xiàn)。
[0019]本實用新型系統(tǒng)的【具體實施方式】分別說明如下:
[0020]首先在監(jiān)測區(qū)敷設(shè)基于WIFI系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)(即互聯(lián)通用網(wǎng)絡(luò))。WIFI無線通信技術(shù)開放頻段，電磁干擾微弱，符合各類應(yīng)用許可環(huán)境。無線WIFI網(wǎng)絡(luò)采用基于通用互聯(lián)網(wǎng)語音傳輸技術(shù)(以下簡稱VoIP)的綜合調(diào)度通信系統(tǒng)。VoIP為標(biāo)準(zhǔn)開放的技術(shù)，適合長期和大規(guī)模的應(yīng)用，開放的系統(tǒng)可有效降低成本。另外，VoIP提供通用的連通性，非常易于與第三方系統(tǒng)/服務(wù)器/模塊兼容，可滿足本實用新型系統(tǒng)的功能和特性。
[0021]本實用新型系統(tǒng)中，無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是無線電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中完成語音及數(shù)據(jù)交換的核心設(shè)備，硬件采用IBM X3850X5企業(yè)級服務(wù)器，內(nèi)置的軟件程序采用澳洲澳瑞通公司的Trinno Link600，為無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供信號、指令及語音、圖片、視頻多媒體服務(wù)，支持不同等級的調(diào)度語音通信，無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過互聯(lián)通用網(wǎng)絡(luò)與無線語音服務(wù)器、無線網(wǎng)絡(luò)控制器、無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器相連。
[0022]本實用新型的無線語音服務(wù)器是無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中負(fù)責(zé)維護(hù)語音質(zhì)量的重要設(shè)備，采用的型號為SVP100，是無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中維護(hù)語音質(zhì)量的設(shè)備，用于保證語音通話的質(zhì)量，無線語音服務(wù)器通過互聯(lián)通用網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相連，可以在語音包和數(shù)據(jù)包同時競爭無線資源的情況下，保證語音包優(yōu)先通過，維護(hù)通話的流暢性。
[0023]本實用新型的無線網(wǎng)絡(luò)控制器是無線網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，采用的型號為6000-400-F1，對整個控制系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置及維護(hù)，形成穩(wěn)定且安全的無線傳輸通道，無線網(wǎng)絡(luò)控制器通過互聯(lián)通用網(wǎng)絡(luò)與無線語音服務(wù)器、無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器相連，采用集中控制的方式，對整個系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置及維護(hù)，形成穩(wěn)定且安全的無線傳輸通道。具有高吞吐量數(shù)據(jù)的性能，基于ERP協(xié)議架構(gòu)，支持雙環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓結(jié)構(gòu)，模塊化、可多級堆疊，具有高安全性，另外易于統(tǒng)一集中管理。無線網(wǎng)絡(luò)控制器支持VoIP，加密應(yīng)用吞吐量高達(dá)32Gbps，具備有效的安全機(jī)制，可基于身份安全性加密。
[0024]本實用新型的無線網(wǎng)絡(luò)基站是無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)備，是距離現(xiàn)場操作人員最近的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，型號為AP-70-F1。無線網(wǎng)絡(luò)基站位于核電站被控制區(qū)的監(jiān)測區(qū)域，用于接收來自無線中子劑量當(dāng)量率儀的測量信息和無線通信終端的語音信號，并將該語音信號通過互聯(lián)通用網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器。
[0025]本實用新型的無線通信終端采用基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)和無線多媒體應(yīng)用協(xié)議(VMM)的智能手機(jī)，具有優(yōu)異的無線語音質(zhì)量。用于作為控制系統(tǒng)的客戶端語言終端設(shè)備，接收來自無線網(wǎng)絡(luò)基站發(fā)送的無線語音服務(wù)器監(jiān)控語音信號，以及向語音終端發(fā)送現(xiàn)場操作人員的應(yīng)答語音信號。應(yīng)急狀態(tài)下應(yīng)語音優(yōu)先，且人性化、宜用，具有高防護(hù)等級。至少可達(dá)8小時通話，160小時待機(jī)。
[0026]本實用新型的無線中子劑量當(dāng)量率儀主要由中子探測器、前置放大器、主放大器、數(shù)據(jù)處理單元、WIFI通信模塊(無線保真局域網(wǎng)通信模塊)、顯示單元、供電模塊及設(shè)置模塊等組成，如圖2所示，在本實用新型的一個實施例中，采用型號為NRD-1OOw的無線中子劑量率儀，并事先嵌入WIFI通信模塊。
[0027]中子探測器(采用正比計數(shù)管)，用于在受到中子入射時，發(fā)生核反應(yīng)，可以形成幅度較大的脈沖信號；
[0028]前置放大器和主放大器，用于接收、放大和處理來自中子探測器發(fā)送的電壓脈沖信號，并將該電壓脈沖信號轉(zhuǎn)化為電流脈沖信號，前置放大器和主放大器通過信號線與中子探測器相連；
[0029]數(shù)據(jù)處理單元，用于接收主放大器發(fā)送的電流脈沖信號，將該信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號，對該數(shù)據(jù)信號進(jìn)行處理，并將該數(shù)字信號發(fā)送至顯示單元和無線通用互聯(lián)局域網(wǎng)通信模塊，數(shù)據(jù)處理單元通過信號線分別與顯示單元、報警單元和無線互聯(lián)通用網(wǎng)絡(luò)相連；
[0030]WIFI通信模塊，用于所述的無線中子劑量當(dāng)量率儀與無線網(wǎng)絡(luò)基站之間的通信，將上述中子劑量當(dāng)量率和地理位置信息實時發(fā)送至所述的無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器，WIFI通信模塊通過信號線與數(shù)據(jù)處理單元相連；
[0031]顯示單元，用于顯示測量得到的中子劑量當(dāng)量率信息和狀態(tài)信息，如電量、無線信號強(qiáng)度等，顯示單元通過信號排線與液晶顯示屏和數(shù)據(jù)處理單元相連。
[0032]設(shè)置單元，用于為無線中子劑量當(dāng)量率儀提供輸入?yún)?shù)和人機(jī)交互。
[0033]供電模塊，用于為前置放大器、主放大器、數(shù)據(jù)處理單元、顯示單元提供電源。
[0034]無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器采用IBM企業(yè)級計算機(jī)服務(wù)器，內(nèi)預(yù)設(shè)置有三維圖形顯示程序，用來管理基于無線網(wǎng)絡(luò)的核電站中子劑量當(dāng)量率測量系統(tǒng)。接收無線中子劑量當(dāng)量率儀所發(fā)出的中子劑量當(dāng)量率信息和地理位置信息，并將數(shù)據(jù)和報警信息發(fā)送至觸摸顯示屏終端顯示。無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器預(yù)裝有控制軟件程序和核電站三維地理數(shù)據(jù)信息。
[0035]觸摸顯示屏終端采用一臺可觸摸的32寸液晶顯示器，用于顯示核電站中子劑量當(dāng)量率三維分布圖，并可觸摸切換三維圖和平面圖顯示畫面。
[0036]語音終端是無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的語言終端設(shè)備，采用的型號為SpeCtraLink8030，用于連接輻射防護(hù)人員和無線網(wǎng)絡(luò)基站，輻射防護(hù)人員的語音信息可以經(jīng)過轉(zhuǎn)換后傳輸至無線網(wǎng)絡(luò)，同時無線網(wǎng)絡(luò)的語音包也可以經(jīng)過轉(zhuǎn)換后發(fā)送給用戶。
[0037]本實用新型的核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖的自動繪制系統(tǒng)的工作過程為:
[0038]現(xiàn)場操作人員攜帶無線中子劑量當(dāng)量率儀，在監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行測量操作，輻射防護(hù)人員在核電站劑量監(jiān)測值班室值守，配合現(xiàn)場操作人員完成中子劑量當(dāng)量率分布圖的繪制。
[0039]具體包括以下步驟:
[0040]I)系統(tǒng)初始化:無線中子劑量當(dāng)量率儀開機(jī)后，自動發(fā)現(xiàn)并接入預(yù)設(shè)的核島內(nèi)的無線WIFI網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器通過無線網(wǎng)絡(luò)初始化中子劑量儀，并提示現(xiàn)場操作人員輸入測量時的反應(yīng)堆功率。當(dāng)發(fā)現(xiàn)中子儀無法正常測量或發(fā)送數(shù)據(jù)、無線通信不暢或系統(tǒng)異常時，觸摸顯示屏終端上顯示報警信息，提示系統(tǒng)故障，無法通信；現(xiàn)場操作人員通過系統(tǒng)復(fù)位、重新啟動等操作使無線中子劑量當(dāng)量率儀與服務(wù)器之間成功建立起無線通信連接，進(jìn)入系統(tǒng)測量步驟2)；
[0041]2)系統(tǒng)測量:當(dāng)系統(tǒng)正常初始化后，無線中子劑量當(dāng)量率儀進(jìn)入測量狀態(tài)?，F(xiàn)場操作人員使用該中子儀在第一點位置進(jìn)行中子劑量當(dāng)量率測量(每給出一個測量信號，無線中子劑量當(dāng)量率儀測量一次劑量率數(shù)據(jù))，并將此時的無線中子劑量當(dāng)量率數(shù)據(jù)和所在位置地理信息通過無線WIFI網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器。無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器在觸摸顯示屏終端上實時顯示出該點的無線中子劑量當(dāng)量率信息并閃爍?，F(xiàn)場操作人員如果發(fā)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)位置選擇錯誤，可在無線中子劑量當(dāng)量率儀上按“Cancel”鍵，無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器收到命令后刪除此數(shù)據(jù)。如果無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器發(fā)現(xiàn)該處的地理位置信息無法讀取，則將提示信息發(fā)送至無線中子劑量當(dāng)量率儀，無線中子劑量當(dāng)量率儀發(fā)出提示音信息，提示現(xiàn)場操作人員手工錄入該測量點的地理位置信息。必要時，現(xiàn)場操作人員可通過語音終端同核電站劑量監(jiān)測值班室內(nèi)的輻射防護(hù)人員聯(lián)系，確認(rèn)位置信息是否正確。
[0042]當(dāng)?shù)谝稽c位置的測量完成后，無線中子劑量當(dāng)量率儀會發(fā)出提示音提示現(xiàn)場操作人員是否進(jìn)入下一處的測量，如果需要繼續(xù)測量，則重復(fù)上述過程直至完成測量。如果所有點的測量已經(jīng)完成，則結(jié)束測量狀態(tài)，無線中子劑量當(dāng)量率儀發(fā)出結(jié)束測量的顯示。
[0043]3)自動繪制中子劑量當(dāng)量率分布圖:無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器匯總處理測量得到的各處的中子劑量當(dāng)量率數(shù)據(jù)信息，利用三維圖形顯示程序，生成該功率下的核島中子劑量當(dāng)量率數(shù)值分布圖和核島中子劑量當(dāng)量率數(shù)值分布一覽表，并在顯示終端上顯示。
【權(quán)利要求】
1.一種核電站中子劑量當(dāng)量率分布圖的自動繪制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括在核電站中子劑量當(dāng)量的監(jiān)測區(qū)域設(shè)置無線網(wǎng)絡(luò)基站，以及無線中子劑量當(dāng)量率儀和無線通信終端；在核電站劑量監(jiān)測值班室內(nèi)設(shè)置無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器、觸摸顯示屏終端和語音終端；在無線網(wǎng)絡(luò)機(jī)房內(nèi)設(shè)置無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、無線語音服務(wù)器和無線網(wǎng)絡(luò)控制器；所述無線網(wǎng)絡(luò)基站、無線中子劑量當(dāng)量率儀服務(wù)器、觸摸顯示屏終端、語音終端、無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、無線語音服務(wù)器和無線網(wǎng)絡(luò)控制器均通過互聯(lián)通用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線通信；所述無線網(wǎng)絡(luò)基站與無線中子劑量當(dāng)量率儀和無線通信終端進(jìn)行無線通信。
2.如權(quán)利要求1所述的自動繪制系統(tǒng)，其特征在于，所述無線中子劑量當(dāng)量率儀包括中子探測器、前置放大器、主放大器、數(shù)據(jù)處理單元、WIFI通信模塊、顯示單元、設(shè)置單元及供電模塊；所述數(shù)據(jù)處理單元分別與主放大器、WIFI通信模塊、顯示單元、設(shè)置單元及供電模塊相連；中子探測器通過前置放大器與主放大器相連。
【文檔編號】G01T3/00GK203502590SQ201320609140
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】劉紅旗, 龍振海, 胡全忠, 代紅宇, 高旭 申請人:中核能源科技有限公司