CN103235568A - 一种核电站设备状况监测用无线检测装置 - Google Patents

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Abstract

该发明属于一种核电站设备状况监测用无线检测装置，包括均包含处理器和无线通信模块及含有限个温度传感器和一个工作振动传感器及一个冗余振动传感器在内的当前工作检测处理及传输系统和冗余系统数据处理及传输系统，电源及其抗辐射的电源控制板。该发明无线检测装置具有在辐射影响的环境下可安全、可靠地工作，有效地降低了生产和使用成本、实现了小型化，而且在当前工作的检测处理及传输系统出现故障的情况下可自动切换到冗余系统，以维持无线检测装置连续、正常工作，从而可为核电生产安全管理部门提供核电设备运行状态的准确数据，确保设备安全生产等特点。

Description

一种核电站设备状况监测用无线检测装置
技术领域
本发明属于核电站设备状况监测技术领域,特别是一种带冗余结构的核电站设备状况监测用无线检测装置。
背景技术
目前，在核电站运行状态监控技术中，大亚湾核电运营管理有限责任公司申请的申请号为200510033787.2、发明名称为《利用计算机进行核电站的设备风险评估方法及装置》的专利文件中，公开了一种利用计算机和有线感知装置感知设备故障信息，进行分析与处理，实现核电站设备风险的评估；该技术虽能及时监控核电站的设备运行情况，但有线安装实现困难，成本高，设备监控范围难于扩展；且无法有效解决核电站日益出现的设备老化所产生的设备故障监控问题。绵阳固创科技有限责任公司申请的申请号为200620046584.7、发明名称为《视觉系统的抗核辐射加固方法》的专利文件中，公开了一种对视觉采集装置进行了辐射加固（防辐射处理），但将其作为对设备常规运行状态下产生的如温度、振动等的无线感知装置用则存在成本高等弊病。
核电站设备的运行状态监控（测）是保证核电生产安全的重要手段，但目前有线监控（测）方式存在很大局限性，成本高昂，难以扩展；无线感知网络虽然易于扩充监控范围，提高监控水平，降低监控成本的优点；但目前在核电站使用中仍存在辐射影响的问题，使用的技术成本高，功能单一，特别是对有体积要求、测量参数多的无线检测装置仍未得到解决。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术存在的缺陷，研究设计一种核电站设备状况监测用无线检测装置，该装置采用两套均含处理器和无线通信模块及各传感器在内的检测处理及传输系统，其中一套检测处理及传输系统为当前工作系统、另一套为冗余系统；达到在存在辐射影响的情况下无线检测装置能安全、可靠地工作，有效降低其成本、实现小型化，以及在当前工作的检测处理及传输系统出现故障的情况下可自动切换到冗余系统，以维持无线检测装置连续、正常工作，为核电生产安全管理部门提供核电设备运行状态的准确数据，确保设备安全生产等目的。
本发明的解决方案是：为解决核电站辐射对无线检测装置的正常运行所产生的影响，在装置中利用抗辐射的电源控制板进行电源控制，采用两套均含处理器和无线通信模块及各传感器在内的检测处理及传输系统，其中一套检测处理及传输系统为当前工作系统、另一套为冗余系统，以便在当前工作的检测处理及传输系统出现故障的情况下可自动切换到冗余系统，以维持无线检测装置连续、正常工作；本发明即以此实现其发明目的。因而本发明核电站设备状况监测用无线检测装置包括传感器，数据处理及传输系统，电源及其控制板，关键在于电源控制板为抗辐射的电源控制板，而传感器、数据处理及传输系统为两套均含处理器和无线通信模块及各传感器在内的检测处理及传输系统，其中一套检测处理及传输系统为当前工作系统、另一套为冗余系统，在当前工作系统出现故障时通过电源控制板自动切换到冗余系统以维持其正常工作状态；电源控制板通过换相开关（节点）选择性地与当前工作系统或冗余系统连接、以输出工作电源，当前工作系统及冗余系统则通过控制线与电源控制板连接并输出控制信号，各检测处理及传输系统中的处理器分别通过数据线与无线通信模块及各传感器连接。
上述处理器和无线通信模块为分离式模块或集成式模块；当采用离式模块时处理器为（ATMEL公司生产的）MEGA128A或MEGA128L处理器，无线通信模块则为NA5TR1、CC2420射频收发芯片；当采用集成式模块时则采用型号为MC13224V的带射频收发器的处理器。而所述各传感器包含有限个温度传感器、一个工作振动传感器及一个冗余振动传感器。而所述工作振动传感器及冗余振动传感器为带MEMS加速度计及振动处理器的振动传感器。
本发明采用一个抗辐射电源控制板和两套均含处理器和无线通信模块及各传感器在内的检测处理及传输系统，其中一套检测处理及传输系统为当前工作系统、另一套为冗余系统；因而本发明无线检测装置在辐射影响的环境下可安全、可靠地工作，有效地降低了生产和使用成本、实现了小型化，而且在当前工作的检测处理及传输系统出现故障的情况下可自动切换到冗余系统，以维持无线检测装置连续、正常工作，从而可为核电生产安全管理部门提供核电设备运行状态的准确数据，确保设备安全生产等特点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图（方框图）；
图2为本发明具体实施方式处理器与通信模块结构示意图（方框图）；
图3为本发明具体实施方式振动传感器结构示意图（方框图）；
图4为本发明具体实施方式电源控制板结构示意图（方框图）。
图中：1、2：检测处理及传输系统（当一套为当前工作系统时、另一套则为冗余系统），1-1、2-1：处理器与通信模块，1-2、2-2：温度传感器，1-3、2-3：振动传感器，1-4、2-4：冗余振动传感器；1-1.1(2-1.1).处理器、1-1.2(2-1.2).射频收发器（通信模块），1-1.3(2-1.3).（与）振动模块的接口，1-1.4(2-1.4).（与）温度传感器的接口，1-1.5(2-1.5).电源输入接口中，1-3.1(2-3.1).（输入、出）接口,1-3.2(2-3.2).振动处理器，1-3.3(2-3.3).MEMS加速度计（传感器）；3.电源控制板，3-1.（与处理器输出连接的）控制接口，3-2.电源接口，3-3.电源控制芯片，3-4.比较器，3-5.(控制电源)输出接口。
具体实施方式
本实施方式检测处理及传输系统中：处理器与通信模块1-1、2-1采用分离式模块，处理器1-1.1(2-1.1)采用（ATMEL公司生产的）型号为MEGA128A的处理器、通信模块1-1.2(2-1.2)采用型号为CC2420射频收发芯片，温度传感器1-2、2-2采用红外传感器探头及TN红外测温模块，振动传感器1-3、2-3本实施方式由振动处理器1-3.2(2-3.2)及MEMS加速度计1-3.3(2-3.3)组成并通过接口1-3.1与相应的处理器与通信模块1-1、2-1，冗余振动传感器1-4、2-4其结构与振动传感器1-3、2-3相同：电源控制板3本实施方式包括电源控制芯片3-3及其电源（输入）接口3-2、(控制电源)输出接口3-5，比较器3-4及其接收处理器1-1.2(2-1.2)控制信号的控制（信号输入）接口3-1，其中：电源控制芯片3-3型号为LP2953QML、比较器3-4型号LM193QML，其总辐射剂量（TOI）可达100krad，是宽电压供电器件，工作温度范围-55℃至+125℃，接收处理器的控制线信号。
本实施方式：电源控制板3向处理器与通信模块1-1、2-1提供工作电源、同时通过比较器3-4接收处理器1-1.2(2-1.2)发出的控制信号，处理器与通信模块1-1、2-1则向温度传感器1-2、2-2和振动传感器1-3、2-3及冗余振动传感器1-4、2-4提供电源并接收其检测数据、并通过型号为CC2420的射频收发芯片1-1.2(2-1.2)向后台管理部门发出检测、处理后的数据；当振动传感器1-3出现故障时处理器与通信模块1-1自动截止振动传感器1-3的工作并启动冗余振动传感器1-4；而在当前工作检测处理及传输系统出现故障时处理器与通信模块1-1或2-1则向电源控制板3发出相应信号、电源控制板3内的比较器3-4收到该信号后通过电源控制芯片3-3自动接通冗余检测处理及传输系统2（或1）同时截断当前工作检测处理及传输系统1（或2）的工作电源，从而使得在当前工作检测处理及传输系统出现故障后仍可维持该检测装置连续、正常地工作，为核电生产安全管理部门提供核电设备运行状态的准确数据，确保设备安全生产。

Claims (4)

1.一种核电站设备状况监测用无线检测装置，包括传感器，数据处理及传输系统，电源及其控制板，关键在于电源控制板为抗辐射的电源控制板，而传感器、数据处理及传输系统为两套均含处理器和无线通信模块及各传感器在内的检测处理及传输系统，其中一套检测处理及传输系统为当前工作系统、另一套为冗余系统，在当前工作系统出现故障时通过电源控制板自动切换到冗余系统以维持其正常工作状态；电源控制板通过换相开关选择性地与当前工作系统或冗余系统连接、以输出工作电源，当前工作系统及冗余系统则通过控制线与电源控制板连接并输出控制信号，各检测处理及传输系统中的处理器分别通过数据线与无线通信模块及各传感器连接。
2.按权利要求1所述一种核电站设备状况监测用无线检测装置，其特征在于所述处理器和无线通信模块为分离式模块或集成式模块；当采用离式模块时处理器为MEGA128A或MEGA128L处理器，无线通信模块则为NA5TR1、CC2420射频收发芯片；当采用集成式模块时则采用型号为MC13224V的带射频收发器的处理器。
3.按权利要求1所述一种核电站设备状况监测用无线检测装置，其特征在于所述各传感器包含有限个温度传感器、一个工作振动传感器及一个冗余振动传感器。
4.按权利要求3所述一种核电站设备状况监测用无线检测装置，其特征在于所述工作振动传感器及冗余振动传感器为带MEMS加速度计及振动处理器的振动传感器。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104065701A (zh) * 2014-05-21 2014-09-24 张衡 基于无线感知网络的核电站设备监控系统
CN104568452A (zh) * 2015-01-09 2015-04-29 哈尔滨东安发动机（集团）有限公司 航空发动机试验现场数字总线控制装置
CN106452489A (zh) * 2016-10-11 2017-02-22 中广核工程有限公司 核电站协同作业方法、系统、可穿戴设备、传感节点设备
CN108037716A (zh) * 2017-11-30 2018-05-15 南京力通达电气技术有限公司 智能一次设备ied装置的冗余设计方法
CN113407896A (zh) * 2021-06-15 2021-09-17 电子科技大学 一种核电阀门寿命试验中的最佳应力和样本分配确定方法
CN115038937A (zh) * 2019-12-03 2022-09-09 流体处理有限责任公司 运行状况监测系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1233061A (zh) * 1998-04-17 1999-10-27 燃烧工程有限公司 容错控制系统
CN201607962U (zh) * 2009-12-11 2010-10-13 中广核工程有限公司 一种核电站常规岛开关型设备冗余控制系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1233061A (zh) * 1998-04-17 1999-10-27 燃烧工程有限公司 容错控制系统
CN201607962U (zh) * 2009-12-11 2010-10-13 中广核工程有限公司 一种核电站常规岛开关型设备冗余控制系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李元: "基于WSN的核电设备振动监测系统的研究与开发", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》, no. 12, 15 December 2011 (2011-12-15) *
罗彬彬，张春良，张浩强: "基于无线传感器网络的核电装备状态监测系统设计", 《现代电子技术》, no. 19306, 1 October 2009 (2009-10-01) *
陈秉梁: "基于无线传感技术的电厂旋转设备运行状况监测系统的研究", 《中国硕士论文全文数据库》, 1 April 2010 (2010-04-01) *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104065701A (zh) * 2014-05-21 2014-09-24 张衡 基于无线感知网络的核电站设备监控系统
CN104065701B (zh) * 2014-05-21 2017-06-16 西南大学 基于无线感知网络的核电站设备监控系统
CN104568452A (zh) * 2015-01-09 2015-04-29 哈尔滨东安发动机（集团）有限公司 航空发动机试验现场数字总线控制装置
CN106452489A (zh) * 2016-10-11 2017-02-22 中广核工程有限公司 核电站协同作业方法、系统、可穿戴设备、传感节点设备
CN108037716A (zh) * 2017-11-30 2018-05-15 南京力通达电气技术有限公司 智能一次设备ied装置的冗余设计方法
CN108037716B (zh) * 2017-11-30 2020-04-07 南京力通达电气技术有限公司 智能一次设备ied装置的冗余设计方法
CN115038937A (zh) * 2019-12-03 2022-09-09 流体处理有限责任公司 运行状况监测系统
CN113407896A (zh) * 2021-06-15 2021-09-17 电子科技大学 一种核电阀门寿命试验中的最佳应力和样本分配确定方法
CN113407896B (zh) * 2021-06-15 2022-10-14 电子科技大学 一种核电阀门加速寿命试验中的最佳应力和样本分配确定方法

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