專利名稱：核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)技術領域
本發(fā)明屬于核輻射測量及自動化控制技術領域，具體涉及一種核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術：
核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)設計包括數(shù)字化輻射監(jiān)測儀表設計、輻射監(jiān)測系統(tǒng)拓撲結構設計和智能化信息管理系統(tǒng)軟件設計。核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)具有一定數(shù)量的輻射監(jiān)測通道(就地輻射監(jiān)測儀)，輻射監(jiān)測通道分布在不同標高的廠房房間或設備旁，現(xiàn)場情況復雜，各通道之間的距離較遠，電纜敷設路徑復雜?，F(xiàn)有已運行核電站的輻射監(jiān)測系統(tǒng)屬于模擬量器件，主要缺陷體現(xiàn)在以下幾個方面
I)就地輻射監(jiān)測儀表數(shù)據(jù)輸出模擬信號，不能實現(xiàn)快速采集測量數(shù)據(jù)。
2)安全殼內空氣氣溶膠監(jiān)測儀頻繁虛假報警。
3)凝汽器排氣取樣空氣濕度大，過濾紙頻繁被打濕引發(fā)監(jiān)測設備故障報警；同時濕度較大的氣體使得探測器本身的故障率升高。
4)缺少輻射監(jiān)測數(shù)據(jù)集中采集、處理功能，不滿足核電廠數(shù)字化控制系統(tǒng)的要求。 發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種具有更高自動化水平和安全性的核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術方案如下一種核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)，包括若干輻射監(jiān)測通道，各個輻射監(jiān)測通道與核電廠數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)字化控制系統(tǒng)連接，其中，所述的輻射監(jiān)測通道包括探測器，探測器通過電纜與就地處理箱連接，就地處理箱設有RS485通訊端口、RS232通訊端口、模擬量輸入輸出端口和開關量輸入輸出端口，就地處理箱的端口通過端子接線箱與核電廠數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)字化控制系統(tǒng)連接。
進一步，如上所述的核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)，其中，對于高劑量率或累積劑量場所，探測器外包裹鉛屏蔽體。
進一步，如上所述的核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)，其中，探測器設置前置放大器。
進一步，如上所述的核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)，其中，對于安全殼內空氣的輻射監(jiān)測通道，采用13n/18f活度監(jiān)測儀進行放射性測量。
進一步，如上所述的核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)，其中，對于凝汽器排氣的輻射監(jiān)測通道，探測器設置在被測氣體管道外，被測氣體管道四周除測量面外加裝屏蔽體，所述探測器為用于測量氣體Y射線的閃爍體探測器。
進一步，如上所述的核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng),其中，所述的核電廠數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)字化控制系統(tǒng)包括與端子接線箱連接的數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊通過網(wǎng)絡與輻射監(jiān)測信息管理系統(tǒng)連接。
更進一步，如上所述的輻射監(jiān)測信息管理系統(tǒng)的硬件設備包括信息服務器、遠程工作站、網(wǎng)頁服務器、查詢站、打印機和網(wǎng)絡通訊設備；軟件系統(tǒng)包括啟動模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、顯示模塊、通訊模塊、數(shù)據(jù)報表輸出模塊、故障及報警遠程通知模塊和報警閾值查詢模塊。
本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明綜合考慮了輻射監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方式和網(wǎng)絡拓撲結構，選擇監(jiān)測道集中的區(qū)域設置數(shù)據(jù)接線箱，充分利用核電廠DCS系統(tǒng)的強大數(shù)據(jù)采集功能、可靠性和穩(wěn)定性，數(shù)據(jù)經(jīng)核電廠DCS系統(tǒng)采集、匯總后，向上層管理層發(fā)送，輻射監(jiān)測信息管理系統(tǒng)硬件接收來自電廠DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)輻射信息管理系統(tǒng)軟件處理、按照操作人員易于操作的界面和模式顯示。本發(fā)明的核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)的設計提高了輻射監(jiān)測設備的自動化水平，節(jié)省了設備投資和現(xiàn)場工作量，方便了運行人員對輻射數(shù)據(jù)的分析能力，提高了電廠運行的安全性。


圖I為一個輻射監(jiān)測通道的數(shù)字化輻射監(jiān)測儀原理框圖2為凝汽器排氣測量的非接觸法測量原理框圖3為輻射監(jiān)測數(shù)據(jù)采集總線通訊拓撲結構圖；
圖4為輻射監(jiān)測信息管理系統(tǒng)整體結構示意在圖I、圖2中，I.探測器2.就地處理箱3.電纜4.端子接線箱5.核電廠數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)字化控制系統(tǒng)6.配電箱7. RS232通訊端口 8. RS485通訊端口 9.模擬量輸入輸出端口 10.開關量輸入輸出端口 11.鉛屏蔽體12.被測氣體管道13.屏蔽體
在圖4中，硬線——網(wǎng)線MA探測器LPDU就地處理箱BC端子接線盒WP工作站BUP后備盤SVDU安全顯示Al模擬量輸入AO模擬量輸出DI開關量輸入具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。
本發(fā)明所提供的核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)包括若干輻射監(jiān)測通道(就地輻射監(jiān)測儀)，各個輻射監(jiān)測通道與核電廠數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)字化控制系統(tǒng)連接，其中，所述的輻射監(jiān)測通道包括探測器，探測器外包裹鉛屏蔽體，探測器通過電纜與就地處理箱連接，就地處理箱設有RS485通訊端口、RS232通訊端口、模擬量輸入輸出端口和開關量輸入輸出端口，就地處理箱的端口通過端子接線箱與核電廠數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)字化控制系統(tǒng)(DCS)連接。
本發(fā)明的設計根據(jù)核電廠廠房和設備位置標高不同，對輻射監(jiān)測就地儀表數(shù)據(jù)采集實施分區(qū)管理，使用端子接線箱為數(shù)據(jù)節(jié)點，非安全級監(jiān)測儀使用RS485總線通訊方式， 對某些測量通道的模擬量輸出和報警聯(lián)鎖信號，通過硬接線接入核電廠DCS系統(tǒng)，與相關系統(tǒng)和設備連接或聯(lián)鎖。接線箱向下層連接就地輻射儀表，向中層連接電廠DCS數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)集中后由DCS系統(tǒng)傳往管理層，在管理層設置輻射監(jiān)測信息管理系統(tǒng)，信息管理系統(tǒng)包括硬件和軟件。輻射監(jiān)測數(shù)據(jù)采集總線通訊拓撲結構見圖3，輻射監(jiān)測信息管理系統(tǒng)結構見圖4。
下面結合附圖對本發(fā)明所提供的核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)的主要設計特征進行描述。
如圖I所示，對于就地輻射監(jiān)測儀表，從就地處理箱2輸出的測量數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)字化，預留RS485通訊端口 8和RS232通訊端口 7，保留模擬量輸入輸出端口 9和開關量輸入輸出端口 10。數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)通訊快捷方式，就地儀表通過RS485與電廠數(shù)據(jù)網(wǎng)DCS系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)。探測器I與就地處理箱2之間使用電纜3連接，就地處理箱2與配電箱6連接，探測器組件設置前置放大器，前置放大器輸出標準頻率或脈沖信號，避免輸出弱電流信號，對高劑量率或累積劑量場所，探測器I外包裹鉛屏蔽體11。
對于安全殼內空氣的輻射監(jiān)測通道，本發(fā)明使用13N/18F活度監(jiān)測儀替代傳統(tǒng)的安全殼內空氣氣溶膠監(jiān)測儀，能解決天然本底核素引起的虛假報警。
根據(jù)反應堆運行功率，把測量到的泄漏率及其隨時間發(fā)展情況顯示出來，指示反應堆壓力容器或一回路承壓邊界的完整性，能測量主回路壓力邊界泄漏率。
反應堆冷卻劑H2O中13N/18F來源于如下核反應
堆芯裂變中子與水中氫核發(fā)生彈性散射產(chǎn)生反沖質子，即
權利要求
1.一種核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)，包括若干輻射監(jiān)測通道，各個輻射監(jiān)測通道與核電廠數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)字化控制系統(tǒng)連接，其特征在于所述的輻射監(jiān)測通道包括探測器，探測器通過電纜與就地處理箱連接，就地處理箱設有RS485通訊端口、RS232通訊端口、模擬量輸入輸出端口和開關量輸入輸出端口，就地處理箱的端口通過端子接線箱與核電廠數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)字化控制系統(tǒng)連接。
2.如權利要求I所述的核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于對于高劑量率或累積劑量場所，探測器外包裹鉛屏蔽體。
3.如權利要求I或2所述的核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于探測器設置前置放大器。
4.如權利要求3所述的核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于對于安全殼內空氣的輻射監(jiān)測通道，采用13N/18F活度監(jiān)測儀進行放射性測量。
5.如權利要求3所述的核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于對于凝汽器排氣的輻射監(jiān)測通道，探測器設置在被測氣體管道外，被測氣體管道四周除測量面外加裝屏蔽體，所述探測器為用于測量氣體Y射線的閃爍體探測器。
6.如權利要求I所述的核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的核電廠數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)字化控制系統(tǒng)包括與端子接線箱連接的數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊通過網(wǎng)絡與輻射監(jiān)測信息管理系統(tǒng)連接。
7.如權利要求6所述的核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的輻射監(jiān)測信息管理系統(tǒng)的硬件設備包括信息服務器、遠程工作站、網(wǎng)頁服務器、查詢站、打印機和網(wǎng)絡通訊設備；軟件系統(tǒng)包括啟動模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、顯示模塊、通訊模塊、數(shù)據(jù)報表輸出模塊、故障及報警遠程通知模塊和報警閾值查詢模塊。
全文摘要
本發(fā)明屬于核輻射測量及自動化控制技術領域，具體涉及一種核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括若干輻射監(jiān)測通道，各個輻射監(jiān)測通道與核電廠數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)字化控制系統(tǒng)連接，所述的輻射監(jiān)測通道包括探測器，探測器通過電纜與就地處理箱連接，就地處理箱設有RS485通訊端口、RS232通訊端口、模擬量輸入輸出端口和開關量輸入輸出端口，就地處理箱的端口通過端子接線箱與核電廠數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)字化控制系統(tǒng)連接。本發(fā)明的核電廠數(shù)字化輻射監(jiān)測系統(tǒng)的設計提高了輻射監(jiān)測設備的自動化水平，節(jié)省了設備投資和現(xiàn)場工作量，方便了運行人員對輻射數(shù)據(jù)的分析能力，提高了電廠運行的安全性。
文檔編號H04L29/08GK102930907SQ201210392328
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月16日 優(yōu)先權日2012年10月16日
發(fā)明者許光, 王勇, 王欣, 孫元君 申請人:中國核電工程有限公司