CN103578049B - 一种基于物联网技术的核电厂在役检查系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于物联网技术的核电厂在役检查系统及方法。该系统由在整个检查过程中固定于检查人员个体上的检查人员定位标识子系统，集成于便携电脑终端上的流程管理子系统、检查人员识别跟踪子系统和关键物项识别子系统，以及固定于核电厂关键物项上的关键物项定位标识子系统组成。使用该系统，可以有效简化核电厂在役检查工作过程，避免检查人员携带大量纸质文件进入现场；可以进行在役检查工作执行前的工作流程策划及模拟，降低在役检查工作中发生事故的概率；可以实现对核电厂在役检查工作过程的全程监管，避免因为检查人员主观因素导致的事故。

Description

一种基于物联网技术的核电厂在役检查系统及方法

技术领域

本发明涉及核电厂在役检查技术，具体涉及一种基于物联网技术的核电厂在役检查系统及方法。

背景技术

随着服役时间增加，核电厂的设备部件可能受到高温、辐射、振动、腐蚀及磨损等因素的影响，造成部件的老化、疲劳以及其他缺陷，这可能导致严重的后果。为保证核电厂的安全，必须定期检查核电厂的系统和部件，以便判断其运行状态，确认是否需采取维修及补救措施。按国家核安全法规的要求，对核安全相关设备结构和承压边界的完整性定期进行的一系列检验和试验称为在役检查。在役检查工作涉及的文件体系包括法规、标准、在役检查大纲、在役检查规程、在役检查报告等，各种文件层次不同，地位和作用也各不相同。在役检查报告由在役检查实施单位具备相应资格的检验人员使用标定有效的设备，按照批准有效的规程完成检测工作后编制完成。在役检查过程中，检查人员通常使用纸质工作单确认检查任务、记录检查及试验结果并形成初步检查结论。由于核电厂在役检查任务项目较多，很多项目需同时进行，检察人员在每次进厂工作时，通常需要携带大量的纸质工作单，并需在检查过程中完成填写、记录及确认，这一方面形成了较大的工作量，另一方面由于引入较多人因要素，使工作错漏和操作失误的可能性增加。如果通过采用物联网技术，使用集成各类识别手段的便携电脑终端，应用产生于本世纪初，并日趋完善的物联网技术，可以使核电厂在役检查工作过程得以简化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网技术的核电厂在役检查系统及方法，避免由于人因导致的工作错漏和操作失误，简化工作过程，降低事故概率。

本发明的技术方案如下：一种基于物联网技术的核电厂在役检查系统，包括固定于检查人员个体上的检查人员定位标识子系统，集成于便携电脑终端上的流程管理子系统、检查人员识别跟踪子系统和关键物项识别子系统，以及固定于核电厂关键物项上的关键物项定位标识子系统；所述的检查人员定位标识子系统向检查人员识别跟踪子系统或主控室发送检查人员的位置信息，所述的关键物项定位标识子系统向关键物项识别子系统或主控室发送关键物项的位置和状态信息，所述的流程管理子系统以便携电脑终端为硬件平台，通过软件模块实现检查流程策划、检查流程跟踪和检查流程文档交互的功能。

进一步，如上所述的基于物联网技术的核电厂在役检查系统，其中，所述的检查人员定位标识子系统包括：

第一区域定位模块或第一卫星定位模块，用于向检查人员识别跟踪子系统或主控室发送检查人员的位置信息；

第一标识模块，用于使指定的检查人员具有独一无二的电子射频特征或光学特征；

第一连接模块，用于与检查人员识别跟踪子系统实现有线或无线相连，并在失去连接时向主控室发送报警信号。

进一步，如上所述的基于物联网技术的核电厂在役检查系统，其中，所述的检查人员识别跟踪子系统包括：

第一识别模块，具有射频识别设备以及检查人员个体特征识别设备或光学特征识别设备；

第二连接模块，用于与检查人员定位标识子系统实现有线或无线相连，并在失去连接时向主控室发送报警信号。

更进一步，所述的第一识别模块具有的检查人员个体特征识别设备能够识别的个体特征包括指纹、掌纹、唇纹、虹膜、面部特征、声纹、血液组分特征、DNA编码中的一种或几种。

进一步，如上所述的基于物联网技术的核电厂在役检查系统，其中，所述的关键物项定位标识子系统包括：

第二区域定位模块或第二卫星定位模块，用于向关键物项识别子系统或主控室发送关键物项的位置和状态信息；

第二标识模块，用于使指定的关键物项具有独一无二的电子射频特征、光学特征或图案特征。

进一步，如上所述的基于物联网技术的核电厂在役检查系统，其中，所述的关键物项识别子系统包括：

第二识别模块，具有射频识别设备以及光学特征识别设备或图案特征识别设备。

进一步，如上所述的基于物联网技术的核电厂在役检查系统，其中，所述的流程管理子系统包括检查流程策划功能模块、检查流程跟踪功能模块和检查流程文档交互功能模块。

进一步，如上所述的基于物联网技术的核电厂在役检查系统，其中，所述的便携电脑终端除具有电脑的一般特性外，还具备无线网络连接、数字拍照、视频记录功能。

一种应用上述系统的基于物联网技术的核电厂在役检查方法，包括：检查流程策划、检查流程跟踪和检查流程文档交互的操作，其中，所述的检查流程策划实现方法如下：

步骤P11，选定检查路径；

步骤P12，确定检查路径上的关键物项；

步骤P13，根据检查路径上的关键物项，确定检查路径关键节点，形成检查路径关键节点序列文件；

步骤P14，确定检查相关操作，形成检查相关操作序列文件；

步骤P15，模拟整个检查工作流程，形成检查工作流程文件；

步骤P16，根据检查工作流程文件，形成需要检查人员确认的工作单文件包；

所述的检查流程跟踪实现方法如下：

步骤P21，根据所述的检查工作流程文件和检查路径关键节点序列文件，由检查人员通过检查人员定位标识子系统和检查人员识别跟踪子系统对其检查路径上的关键节点进行逐一确认，并按所述的工作单文件包要求完成相应工作单；

步骤P22，检查人员根据所述的检查工作流程文件完成每个检查相关操作后，根据检查相关操作序列文件，通过关键物项定位标识子系统和关键物项识别子系统对该检查相关操作进行确认，并按工作单文件包要求完成相应工作单；

检查流程文档交互实现方法如下：

步骤P31，根据现场需要，检查人员可通过便携电脑终端的无线网络设备向主控室上传所完成的工作单；

步骤P32，检查人员完成相应工作单时，可通过便携电脑终端填写工作单所需内容，并利用检查人员识别跟踪子系统对工作单内容进行个体特征签名确认。

本发明的有益效果如下：（1）本发明可以有效简化核电厂在役检查工作过程，避免检查人员携带大量纸质文件进入现场；（2）本发明可以进行在役检查工作执行前的工作流程策划及模拟，降低在役检查工作中发生事故的概率；（3）本发明可以实现对核电厂在役检查工作过程的全程监管，避免因为检查人员主观因素导致的事故。

附图说明

图1基于物联网技术的核电厂在役检查全流程管理系统系统结构示意图；

图2检查人员定位标识子系统系统结构示意图；

图3集成于便携电脑终端三系统的系统结构示意图；

图4关键物项定位标识子系统系统结构示意图；

图5流程管理子系统流程策划功能实现方法示意图；

图6流程管理子系统流程跟踪及文档交互功能功能实现方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明涉及的基于物联网技术的核电厂在役检查系统由在整个检查过程中固定于检查人员个体上的检查人员定位标识子系统S1，集成于便携电脑终端上的流程管理子系统S2、检查人员识别跟踪子系统S4和关键物项识别子系统S5，以及始终固定于核电厂关键物项上的关键物项定位标识子系统S3组成。其中，关键物项指与核电厂安全性及经济性相关的路径、通道、门窗、土建结构、各类机械设备及标志物等。

如图2所示，检查人员定位标识子系统S1可以通过区域定位模块M11或卫星定位模块M12向检查人员识别跟踪子系统S4或主控室发送检查人员的位置信息。区域定位模块M11可通过检查人员主动确认操作确认检查人员与检查路径各关键节点的位置关系（即人工手动确认到达与否或到达后离开），从而确定检查人员所处位置的范围，并将此信息实时发送至主控室；或者卫星定位模块M12可通过商用卫星定位系统（北斗、GPS等）获得检查人员的经度、纬度及海拔高度，从而确定检查人员的精确位置，并将此信息实时发送至主控室。检查人员定位标识子系统S1通过标识模块M13使指定检查人员具有独一无二的电子射频特征或光学特征，通过连接模块M14与检查人员识别跟踪子系统S4实现有线或无线相连，并在失去连接时在主控室激发报警信号。

如图3所示，检查人员识别跟踪子系统S4包括识别模块M41，识别模块M41具有射频识别设备、检查人员个体特征识别设备及光学特征识别设备中的一种或几种，该子系统可以通过连接模块M42与检查人员定位标识子系统S1实现有线或无线相连，并在失去连接时在主控室激发报警信号。检查人员个体特征识别设备能够识别的个体特征可以是指纹、掌纹、唇纹等体纹、虹膜、面部特征、声纹、血液组分特征、DNA编码等生物特征中的一种或几种。

如图3所示，关键物项识别子系统S5包括识别模块M51，识别模块M51具有射频识别设备、光学特征识别设备及图案特征识别设备中的一种或几种。

如图4所示，关键物项定位标识子系统S3可以通过区域定位模块M31或卫星定位模块M32向关键物项识别子系统S5或主控室发送关键物项的位置和状态信息。区域定位模块M31可通过关键物项识别子系统S5的被动激励确认（即区域定位模块M31自动确认与关键物项识别子系统S5的位置关系）关键物项与检查路径各关键节点的位置关系，从而确定关键物项所处位置的范围，并将此信息实时发送至主控室；或者，卫星定位模块M32可通过商用卫星定位系统（北斗、GPS等）获得关键物项的经度、纬度及海拔高度，从而确定关键物项的精确位置，并将此信息实时发送至主控室。关键物项定位标识子系统S3通过标识模块M33使指定关键物项具有独一无二的电子射频特征、光学特征或图案特征。

如图3所示，流程管理子系统S2以便携电脑终端为硬件平台，由若干执行特定功能的软件组成，具有检查流程策划功能模块、检查流程跟踪功能模块及检查流程文档交互功能模块。

如图3所示，流程管理子系统S2、检查人员识别跟踪子系统S4和关键物项识别子系统S5集成于一个便携电脑终端上，该便携电脑终端除具有一般电脑特性外，还具备无线网络连接、数字拍照、视频记录等功能。

如图3所示，检查人员识别跟踪子系统S4的识别模块M41具有检查人员个体特征识别设备，检查人员个体特征识别设备能够识别的个体特征可以是指纹、掌纹、唇纹等体纹、虹膜、面部特征、声纹、血液组分特征、DNA编码等生物特征中的一种或几种。

如图5所示，流程管理子系统S2的检查流程策划功能模块实现流程策划功能，实现该功能的具体方法如下：

步骤P11，选定检查路径；

步骤P12，确定检查路径上的关键物项；

步骤P13，根据检查路径上的关键物项，确定检查路径关键节点（即检查路径上必须到达的位置），形成检查路径关键节点序列文件D01；

步骤P14，确定检查相关操作，形成检查相关操作序列文件D02；

步骤P15，模拟整个检查工作流程，形成检查工作流程文件D03；

步骤P16，根据检查工作流程文件D03，形成需要检查人员确认的工作单文件包D04。

如图6所示，流程管理子系统S2的检查流程跟踪功能实现流程跟踪功能，实现该功能的具体方法如下：

步骤P21，根据检查工作流程文件D03和检查路径关键节点序列文件D01，由检查人员通过检查人员定位标识子系统S1和检查人员识别跟踪子系统S4对其检查路径上的关键节点进行逐一确认操作，并按工作单文件包D04要求完成相应工作单；

步骤P22，检查人员根据检查工作流程文件D03完成每个检查相关操作后，根据检查相关操作序列文件D02，通过关键物项定位标识子系统S3和关键物项识别子系统S5对该检查相关操作逐一完成主动确认操作，并按工作单文件包D04要求完成相应工作单。

如图6所示，流程管理子系统S2的检查流程文档交互功能模块实现流程文档交互功能，实现该功能的具体方法如下：

步骤P31，根据现场需要，检查人员可通过便携电脑终端的无线网络设备向主控室上传所完成的工作单；

步骤P32，检查人员完成相应工作单时，可通过便携电脑终端填写工作单所需内容，并利用检查人员识别跟踪子系统S4对工作单内容进行个体特征签名确认（即个体特征作为工作单内容被记录）。

通过上述技术方案，采用物联网技术，使用集成各类识别手段的便携电脑终端，本发明所提供的核电厂在役检查系统，可以使核电厂在役检查工作过程得以简化。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种基于物联网技术的核电厂在役检查系统，其特征在于：包括固定于检查人员个体上的检查人员定位标识子系统，集成于便携电脑终端上的流程管理子系统、检查人员识别跟踪子系统和关键物项识别子系统，以及固定于核电厂关键物项上的关键物项定位标识子系统；所述的检查人员定位标识子系统向检查人员识别跟踪子系统或主控室发送检查人员的位置信息，所述的关键物项定位标识子系统向关键物项识别子系统或主控室发送关键物项的位置和状态信息，所述的流程管理子系统以便携电脑终端为硬件平台，包括检查流程策划功能模块、检查流程跟踪功能模块和检查流程文档交互功能模块，通过软件模块实现检查流程策划、检查流程跟踪和检查流程文档交互的功能；

所述的检查流程策划实现方法如下：

步骤P11，选定检查路径；

步骤P12，确定检查路径上的关键物项；

步骤P13，根据检查路径上的关键物项，确定检查路径关键节点，形成检查路径关键节点序列文件；

步骤P14，确定检查相关操作，形成检查相关操作序列文件；

步骤P15，模拟整个检查工作流程，形成检查工作流程文件；

步骤P16，根据检查工作流程文件，形成需要检查人员确认的工作单文件包；

所述的检查流程跟踪实现方法如下：

步骤P21，根据所述的检查工作流程文件和检查路径关键节点序列文件，由检查人员通过检查人员定位标识子系统和检查人员识别跟踪子系统对其检查路径上的关键节点进行逐一确认，并按所述的工作单文件包要求完成相应工作单；

步骤P22，检查人员根据所述的检查工作流程文件完成每个检查相关操作后，根据检查相关操作序列文件，通过关键物项定位标识子系统和关键物项识别子系统对该检查相关操作进行确认，并按工作单文件包要求完成相应工作单；

检查流程文档交互实现方法如下：

步骤P31，根据现场需要，检查人员可通过便携电脑终端的无线网络设备向主控室上传所完成的工作单；

步骤P32，检查人员完成相应工作单时，可通过便携电脑终端填写工作单所需内容，并利用检查人员识别跟踪子系统对工作单内容进行个体特征签名确认。

2.如权利要求1所述的基于物联网技术的核电厂在役检查系统，其特征在于：所述的检查人员定位标识子系统包括：

第一区域定位模块或第一卫星定位模块，用于向检查人员识别跟踪子系统或主控室发送检查人员的位置信息；

第一标识模块，用于使指定的检查人员具有独一无二的电子射频特征或光学特征；

第一连接模块，用于与检查人员识别跟踪子系统实现有线或无线相连，并在失去连接时向主控室发送报警信号。

3.如权利要求1或2所述的基于物联网技术的核电厂在役检查系统，其特征在于：所述的检查人员识别跟踪子系统包括：

第一识别模块，具有射频识别设备以及检查人员个体特征识别设备或光学特征识别设备；

第二连接模块，用于与检查人员定位标识子系统实现有线或无线相连，并在失去连接时向主控室发送报警信号。

4.如权利要求3所述的基于物联网技术的核电厂在役检查系统，其特征在于：所述的第一识别模块具有的检查人员个体特征识别设备能够识别的个体特征包括指纹、掌纹、唇纹、虹膜、面部特征、声纹、血液组分特征、DNA编码中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的基于物联网技术的核电厂在役检查系统，其特征在于：所述的关键物项定位标识子系统包括：

第二区域定位模块或第二卫星定位模块，用于向关键物项识别子系统或主控室发送关键物项的位置和状态信息；

第二标识模块，用于使指定的关键物项具有独一无二的电子射频特征、光学特征或图案特征。

6.如权利要求1或5所述的基于物联网技术的核电厂在役检查系统，其特征在于：所述的关键物项识别子系统包括：

第二识别模块，具有射频识别设备以及光学特征识别设备或图案特征识别设备。

7.如权利要求1所述的基于物联网技术的核电厂在役检查系统，其特征在于：所述的便携电脑终端除具有电脑的一般特性外，还具备无线网络连接、数字拍照、视频记录功能。