一種結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安全監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]核電站安全殼是核反應(yīng)堆的圍護結(jié)構(gòu)，是繼核燃燒包殼、壓力殼之后的第三道安全屏障，其結(jié)構(gòu)安全重要性無與倫比。根據(jù)國際原子能機構(gòu)有關(guān)規(guī)定，核電站安全殼結(jié)構(gòu)建造后和在役期間需要定期進行密封性試驗、強度試驗以及日常的安全監(jiān)控。鑒于此，在安全殼的施工過程中，在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)預(yù)埋了或者在結(jié)構(gòu)外側(cè)壁安裝了對安全殼的各種變形進行測量的大量永久性儀表。二代半以前的核電技術(shù)，上述測量儀表分散在結(jié)構(gòu)不同的部位，在試驗期間一般都是通過人工跑點采用手持式的測讀儀表進行測量。當前，以臺山核電站的EPR三代核電技術(shù)為例，根據(jù)結(jié)構(gòu)的安全檢測的考慮，布設(shè)了 700余支儀表，這些儀表所檢測的參數(shù)種類多、容量大，依靠單純的原有人工跑點方式收集數(shù)據(jù)和實現(xiàn)監(jiān)控已不能滿足核電監(jiān)控的規(guī)定與設(shè)計要求。同時，隨著當代對核電安全管理意識的提升以及節(jié)省人工成本需求迫切，原有的二代半以前的核電技術(shù)，迫切需要對原有的測試系統(tǒng)進行改造升級，通過改造集成一種結(jié)構(gòu)安全自動化監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)是勢在必行。
[0003]其它非核電領(lǐng)域，對于重要的影響國際民生和公共安全的建筑結(jié)構(gòu)，如國家會議中心、體育場、大跨橋梁等，根據(jù)設(shè)計要求，在結(jié)構(gòu)的建造或者運行期間也需要進行結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控，因此往往根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性程度及設(shè)計的要求布設(shè)了大量的檢測儀表，這些結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控也需要集成一種自動化的監(jiān)控技術(shù)。
[0004]因此可知，在現(xiàn)有技術(shù)中，對于當前兩代半的核電站安全殼結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測技術(shù)，已經(jīng)實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)安全檢測用傳感器的設(shè)計與布設(shè)。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的核電結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)圖，如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的核電結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)包括測量端11、接線端12和采集終端13。其中，測量端11中可以包括有多種種類的傳感器。例如，圖1中所示的第I類傳感器
111、……、第N類傳感器IlN等。接線端12中具有N個接線盒，每一個接線盒121都與其所對應(yīng)的某一類傳感器通過電纜連接，例如，圖1中所示的接線盒121與第I類傳感器通過電纜連接，……，接線盒12N與第N類傳感器通過電纜連接。采集終端13可以包括多個便攜式讀數(shù)儀，其中，每一類傳感器都對應(yīng)一個相應(yīng)的便攜式讀數(shù)儀。例如，圖1中所示的第I類便攜式讀數(shù)儀131與接線盒121通過數(shù)據(jù)線連接，……，第N類便攜式讀數(shù)儀13N與接線盒12N通過數(shù)據(jù)線連接。
[0005]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)可知，現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)中的傳感器均是就近分散式布置，并使用便攜式讀數(shù)儀通過人工跑點的方式進行數(shù)據(jù)采集，然后根據(jù)采集所得數(shù)據(jù)人工錄入和分析處理并進行評判與控制，因此缺乏集成式的數(shù)據(jù)自動化采集與控制裝置。
[0006]對于其它非核電領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)安全檢測用傳感器子系統(tǒng)的設(shè)計與布設(shè)，對于數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)除人工收集外，也有集成了半自動或者自動程度較高的收集系統(tǒng)，但這些半自動或者自動化程度較高的監(jiān)測系統(tǒng)各個功能部分都是相互獨立的，并未集成為一體化的采集柜。對于半自動化的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)基本是需要人工干預(yù)情況下分批次的收集結(jié)構(gòu)的基本參數(shù)。而自動化程度較高的收集系統(tǒng)，其能夠采集的信號類型也往往都比較單一，每種信號類型的采集裝置獨立工作，最后數(shù)據(jù)通過人工歸集和分析最后實現(xiàn)人工對結(jié)構(gòu)安全的監(jiān)控與評估。
[0007]鑒于當前核電事業(yè)的蓬勃發(fā)展，第三代核電技術(shù)的推廣應(yīng)用，大容量、多參數(shù)檢測儀表的應(yīng)用，迫切需要開發(fā)一套標準化的結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控技術(shù)，研發(fā)與之匹配的結(jié)構(gòu)安全自動化監(jiān)測標準化控制柜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控系統(tǒng)，從而提高了使用效率、節(jié)約了大量的人工成本、獲得了海量原始數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)實時自動分析處理和結(jié)果呈現(xiàn)，做到實時異常工況預(yù)警，對安全殼的正常運行取到很好的監(jiān)管作用。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的:
[0010]一種結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:主機柜、附屬集線箱和測量端；
[0011]所述主機柜，通過控制電纜和數(shù)據(jù)電纜與附屬集線箱連接，所述附屬集線箱通過所述數(shù)據(jù)電纜與測量端連接；
[0012 ]所述主機柜中包括:工控機、交換機和多個主采集器；
[0013]所述附屬集線箱中包括:多個擴展模塊；
[0014]所述測量端中包括:多個接線盒和多個與接線盒連接的傳感器；
[0015]所述工控機通過交換機向所述主采集器傳輸采集命令；
[0016]所述主采集器根據(jù)采集命令通過控制電纜控制對應(yīng)的擴展模塊的各個通道按照順序逐一采集數(shù)據(jù)并通過數(shù)據(jù)電纜與主采集器進行數(shù)據(jù)交換；
[0017]所述擴展模塊通過數(shù)據(jù)電纜接收與其通過接線盒連接的各個傳感器的測量數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)電纜將測量數(shù)據(jù)傳輸給主采集器；
[0018]所述主采集器存儲所接收到的測量數(shù)據(jù)；
[0019]所述工控機通過交換機從所述主采集器中下載測量數(shù)據(jù)，并對下載的測量數(shù)據(jù)進行分析處理并根據(jù)處理結(jié)果進行實時的安全預(yù)警。
[0020]較佳的，所述采集命令中包括:
[0021]時鐘、采集信號類型、數(shù)量、接線方式和采集頻率。
[0022]較佳的，所述主機柜還進一步包括:防雷模塊；
[0023]所述防雷模塊，用于防止雷電擊中傳感器后引起主采集器及其他設(shè)備的損壞。
[0024]較佳的，所述主機柜還進一步包括:顯示器；
[0025]所述顯示器，用于顯示結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控系統(tǒng)中各個傳感器測量得到的實時數(shù)據(jù)或工作曲線，并進行實時的安全預(yù)警。
[0026]較佳的，所述主機柜還進一步包括:柜體和集成一體的配電箱；
[0027]所述柜體，用于安裝、設(shè)置和保護主機柜中的各個設(shè)備；
[0028]所述配電箱，設(shè)置于所述柜體的底部，用于為主機柜及整個結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控系統(tǒng)供電，根據(jù)目標傳感器或部件的不同，配置相應(yīng)的適配開關(guān)電源，以提供所需的額定直流電和交流電。
[0029]較佳的，所述主機柜還進一步包括:不間斷電源；
[0030]所述不間斷電源，用于為主機柜及整個結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控系統(tǒng)提供不間斷電源。
[0031 ]較佳的，所述UPS為整體式或分體式；
[0032]所述UPS包括:UPS控制器和UPS電池包。
[0033]較佳的，所述主機柜還進一步包括:散熱風扇和柜體接地端子；
[0034]所述散熱風扇，設(shè)置于柜體的頂部，用于降低主機柜的內(nèi)部溫度。
[0035]所述柜體接地端子，設(shè)置于柜體的底部，用于防止雷擊和/或漏電造成柜體及柜體內(nèi)部的設(shè)備的損壞。
[0036]由上述技術(shù)方案可見，通過使用本發(fā)明中所提供的結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控系統(tǒng)，在對大型建筑結(jié)構(gòu)進行安全監(jiān)控時，可以不再依靠人工跑點手動測量、手動分析和延時評估，而是可以進行自動監(jiān)控，極大的提高了使用效率、節(jié)約了大量的人工成本、獲得了海量原始數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)實時自動分析處理和結(jié)果呈現(xiàn)，做到實時異常工況預(yù)警，對安全殼的正常運行取到很好的監(jiān)管作用。而且，本發(fā)明中的結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控系統(tǒng)，針對當前非核電領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控，實現(xiàn)了自動化程度更好全方位的結(jié)構(gòu)安全管理，因此該系統(tǒng)不僅僅是一種數(shù)據(jù)自動化收集裝置，更是一種數(shù)據(jù)自動分析、整理與評估的平臺。
【附圖說明】
[0037]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的核電結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)圖。
[0038]圖2為本發(fā)明實施例中的結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖3為本發(fā)明實施例中的主機柜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖4為本發(fā)明實施例中的結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控系統(tǒng)的供電線路圖。
【具體實施方式】
[0041]為使本發(fā)明的技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實施例，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0042]圖2為本發(fā)明實施例中的結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本發(fā)明實施例中的結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控系統(tǒng)包括:主機柜21、附屬集線箱22和測量端23。
[0043]其中，所述主機柜21，通過控制電纜(例如，圖2中所示的主機柜與附屬集線箱之間的虛線)和數(shù)據(jù)電纜(例如，圖2中所示的主機柜與附屬集線箱之間的實線)與附屬集線箱22連接，所述附屬集線箱22通過所述數(shù)據(jù)電纜與測量端23連接，所述數(shù)據(jù)電纜為多芯電纜，根據(jù)接入傳感器的數(shù)量不同而不同；
[0044]所述主機柜21中包括:工控機211、交換機212和多個主采集器213;
[0045]所述附屬集線箱22中包括:多個擴展模塊221;
[0046]所述測量端23中包括:多個接線盒231和多個與接線盒231連接的傳感器232;
[0047]所述工控機211通過交換機212向所述主采集器213傳輸采集命令；
[0048]所述主采集器213根據(jù)采集命令通過控制電纜控制對應(yīng)的擴展模塊221的各個通道按照順序逐一采集數(shù)據(jù)并通過數(shù)據(jù)電纜與主采集器213進行數(shù)據(jù)交換；
[0049]所述擴展模塊221通過數(shù)據(jù)電纜接收與其通過接線盒231連接的各個傳感器232的測量數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)電纜將測量數(shù)據(jù)傳輸給主采集器213;
[0050]所述主采集器213存儲所接收到的測量數(shù)據(jù)；
[0051]所述工控機211通過交換機212從所述主采集器213中下載測量數(shù)據(jù)，并對下載的測量數(shù)據(jù)進行分析處理并根據(jù)處理結(jié)果進行實時的安全預(yù)警。
[0052]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可知，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，工控機通過數(shù)據(jù)總線(即數(shù)據(jù)電纜)與各個主采集器連接，每個主采集器都有專用的網(wǎng)絡(luò)地址。因此，工控機可以向主采集器