CN105185419A - 核电站主蒸汽管道泄漏探测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种核电站主蒸汽管道泄漏探测系统,该系统与传统核电站中反应堆冷却剂环路和主蒸汽管道泄漏监测方法不同,采用红外热成像技术,利用红外探测器实时监测主蒸汽管道易泄漏部位,将主蒸汽管道表面红外辐射信号转化为电信号,经放大处理后转换成温度信号。本监测技术具有非接触的特点,并可以在主控制室内显示,便于操纵员监控。本发明在运行初期建立基础数据库,实时监测信号与基础数据库比较后,根据偏差发出报警信号,并能较准确的找出泄漏位置,从而提醒操纵员关注机组的运行状态,以便作出正确的判断。
Description
技术领域
本发明涉及一种核电站主蒸汽管道泄漏探测系统。
背景技术
核电厂设计中,要求对反应堆冷却剂系统和重要的管道系统具有泄漏探测能力。对于反应堆冷却剂压力边界,其泄漏监测方法主要有安全壳地坑液位监测、反应堆冷却剂系统装量平衡和安全壳大气放射性监测。此外,电厂还可以通过安全壳大气压力、温度和湿度、目视检查等辅助方法检测安全壳内流体的泄漏。对于反应堆压力边界的液体泄漏,上述探测方法的单独或组合使用能够达到比较好的效果。
对于安全壳内的主蒸汽管道,由于泄漏的蒸汽以气态形式存在,上述提及的监测方法、测量精度和响应时间均存在一定的局限性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核电站主蒸汽管道泄漏探测系统,能够准确的找出泄漏位置,从而提醒操纵员关注机组的运行状态,以便作出正确的判断。
为解决上述问题,本发明提供一种核电站主蒸汽管道泄漏探测系统,包括:
红外探测器,用于实时获取主蒸汽管道易泄漏部位的红外辐射信号;
信号处理器,用于将所述红外辐射信号进行放大处理后转换成实时温度信号;
实时温度场显示模块,用于实时显示所述实时温度信号。
进一步的,在上述系统中,所述红外探测器的数量为一个或多个。
进一步的,在上述系统中,所述系统还包括实时数据库,用于将信号处理器处理后的所述实时温度信号存储,并发送至所述实时温度场显示模块进行显示。
进一步的,在上述系统中,所述系统还包括基础数据库,用于将核电厂运行初期主蒸汽管道易泄漏部位的保温层表面的实时温度信号作为基础温度信号进行存储。
进一步的,在上述系统中,所述系统还包括基础温度场显示模块,用于在显示所述基础温度信号。
进一步的,在上述系统中,所述实时温度场显示模块或基础温度场显示模块,用于在主蒸汽管道易泄漏部位现场就地显示,或在主控室内显示。
进一步的,在上述系统中,所述系统还包括:
判断分析模块,用于将实时温度信号与基础温度信号进行比较,当两者相差超过预设阈值时,分析出现温度异常的区域,并启动报警和异常区域显示模块;
报警和异常区域显示模块,用于根据所述判断分析模块的启动信号,产生报警,并显示温度异常的区域;
报警抑制模块,用于抑制非蒸汽泄漏引起的温度偏差报警。
进一步的,所述判断分析模块,还用于当实时温度信号的增长速率大于设定值时,分析出现温度异常的区域,并启动报警和异常区域显示模块。
与现有技术相比,本发明的系统与传统核电站中反应堆冷却剂环路和主蒸汽管道泄漏监测方法不同,采用红外热成像技术,利用红外探测器实时监测主蒸汽管道易泄漏部位,将主蒸汽管道表面红外辐射信号转化为电信号,经放大处理后转换成温度信号。本监测技术具有非接触的特点,并可以在主控制室内显示,便于操纵员监控。本技术在运行初期建立基础数据库,实时监测信号与基础数据库比较后,根据偏差发出报警信号,并能较准确的找出泄漏位置,从而提醒操纵员关注机组的运行状态,以便作出正确的判断。
附图说明
图1是本发明一实施例的核电站主蒸汽管道泄漏探测系统的探测示意图;
图2是本发明一实施例的核电站主蒸汽管道泄漏探测系统的结构图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1和2所示,本发明提供一种核电站主蒸汽管道泄漏探测系统,包括:
红外探测器2,用于实时获取主蒸汽管道易泄漏部位的红外辐射信号;
信号处理器4,用于将所述红外辐射信号进行放大处理后转换成实时温度信号;
实时温度场显示模块11,用于实时显示所述实时温度信号。在此,本实施例采用非接触的红外热成像技术,利用红外探测器实时监测主蒸汽管道易泄漏部位,将主蒸汽管道表面红外辐射信号转化为电信号,经放大处理后转换成温度信号,并在主控制室显示,以便操纵员监测。
优选的,所述红外探测器2的数量为一个或多个。在此,可采用单个或多个红外探测器监测主蒸汽管道,并将红外信号传输至信号处理器。
优选的,所述系统还包括实时数据库5,用于将信号处理器4处理后的所述实时温度信号存储,并发送至所述实时温度场显示模块11进行显示。在此,信号处理器可将电信号转换成实时温度信号后,存储在实时数据库中。
优选的,所述系统还包括基础数据库6,用于将核电厂运行初期主蒸汽管道易泄漏部位的保温层表面的实时温度信号作为基础温度信号进行存储。
优选的,所述系统还包括基础温度场显示模块9,用于在显示所述基础温度信号。
优选的,所述系统还包括:
判断分析模块7,用于将实时温度信号与基础温度信号进行比较,当两者相差超过预设阈值时,分析出现温度异常的区域,并启动报警和异常区域显示模块;
报警和异常区域显示模块10,用于根据所述判断分析模块的启动信号,产生报警,并显示温度异常的区域;
报警抑制模块8,用于抑制非蒸汽泄漏引起的温度偏差报警。
优选的,所述判断分析模块7,还用于当实时温度信号的增长速率大于设定值时,分析出现温度异常的区域,并启动报警和异常区域显示模块。
优选的,所述实时温度场显示模块或基础温度场显示模块在主蒸汽管道易泄漏部位现场就地显示,或在主控室内显示。
详细的,为了更清晰的理解本发明,下面以核电站的运行和泄漏监测为例,结合图1和2对本发明的核电站主蒸汽管道泄漏探测系统作进一步说明。图1中,1为主蒸汽管道;2为红外探测器;3为电缆;4为信号处理器;5为实时数据库;6为基础数据库;7为判断分析模块;8为报警抑制模块;9为基础温度场显示模块;10为报警和异常区域显示模块;11为实时温度场显示模块。
核电站主蒸汽管道泄漏探测系统对主蒸汽管道1的易泄漏部位进行监测,主要包括红外探测器2、电缆3、信号处理器4、实时数据库5、基础数据库6、判断分析模块7、报警抑制模块8以及显示和报警模块(9、10、11)。核电厂正常运行初期,主蒸汽管道1保温层表面形成稳定的温度场,因此产生稳定的红外信号,红外探测器2接收到红外信号,将其转换为电信号后经电缆3传输至信号处理器4。信号处理器4对电信号进行放大和处理,将电信号转换为温度信号,并存储在实时数据库5,同时存储在基础数据库6。实时温度信号和基础温度信号通过实时温度场显示模块11和基础温度场显示模块9在主控室或就地显示。由于未发生蒸汽泄漏,基础温度场和实时温度场的差异不足以产生偏差报警。
当主蒸汽管道1发生泄漏时,泄漏部位的红外信号增强,最终反映为实时监测温度升高。在判断分析模块7中,实时温度场与基础温度场进行实时比较,当实时温度与基础温度的差值或者实时温度的增长速率大于设定值时,报警/异常区域显示模块10将产生报警,同时显示温度异常区域。
此外,本发明的核电站主蒸汽管道泄漏探测系统还设置了报警抑制模块8,具有自动和手动抑制报警功能。当核电厂正常停堆时,主蒸汽管道中的参数会逐渐变化,探测系统的实时温度与基础温度会产生偏差,而此偏差并非由泄漏引起,因此本系统会根据停堆信号自动抑制报警,也可手动抑制报警。当换料后再次启动时,可根据实际运行参数重新建立基础温度场,以保证测量精度。
上述过程利用非接触的红外探测技术,对主蒸汽管道易泄漏区域进行实时监测,为操作员提供可视化监测手段,并能够较准确的找出泄漏位置,具有良好的准确性和可靠性。
前述各部件的连接仅为本发明的示例性说明并非限制性说明,也可以是其他连接方式。
综上所述,本发明的系统与传统核电站中反应堆冷却剂环路和主蒸汽管道泄漏监测方法不同,采用红外热成像技术,利用红外探测器实时监测主蒸汽管道易泄漏部位,将主蒸汽管道表面红外辐射信号转化为电信号,经放大处理后转换成温度信号。本监测技术具有非接触的特点,并可以在主控制室内显示,便于操纵员监控。本技术在运行初期建立基础数据库,实时监测信号与基础数据库比较后,根据偏差发出报警信号,并能较准确的找出泄漏位置,从而提醒操纵员关注机组的运行状态,以便作出正确的判断。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
显然,本领域的技术人员可以对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,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种核电站主蒸汽管道泄漏探测系统,其特征在于,包括:
红外探测器,用于实时获取主蒸汽管道易泄漏部位的红外辐射信号;
信号处理器,用于将所述红外辐射信号进行放大处理后转换成实时温度信号;
实时温度场显示模块,用于实时显示所述实时温度信号。
2.如权利要求1所述的核电站主蒸汽管道泄漏探测系统,其特征在于,所述红外探测器的数量为一个或多个。
3.如权利要求1所述的核电站主蒸汽管道泄漏探测系统,其特征在于,所述系统还包括实时数据库,用于将信号处理器处理后的所述实时温度信号存储,并发送至所述实时温度场显示模块进行显示。
4.如权利要求3所述的核电站主蒸汽管道泄漏探测系统,其特征在于,所述系统还包括基础数据库,用于将核电厂运行初期主蒸汽管道易泄漏部位的保温层表面的实时温度信号作为基础温度信号进行存储。
5.如权利要求4所述的核电站主蒸汽管道泄漏探测系统,其特征在于,所述系统还包括基础温度场显示模块,用于在显示所述基础温度信号。
6.如权利要求5所述的核电站主蒸汽管道泄漏探测系统,其特征在于,所述实时温度场显示模块或基础温度场显示模块,用于在主蒸汽管道易泄漏部位现场就地显示,或在主控室内显示。
7.如权利要求5所述的核电站主蒸汽管道泄漏探测系统,其特征在于,所述系统还包括:
判断分析模块,用于将实时温度信号与基础温度信号进行比较,当两者相差超过预设阈值时,分析出现温度异常的区域,并启动报警和异常区域显示模块;
报警和异常区域显示模块,用于根据所述判断分析模块的启动信号,产生报警,并显示温度异常的区域;
报警抑制模块,用于抑制非蒸汽泄漏引起的温度偏差报警。
8.如权利要求7所述的核电站主蒸汽管道泄漏探测系统,其特征在于,所述判断分析模块,还用于当实时温度信号的增长速率大于设定值时,分析出现温度异常的区域,并启动报警和异常区域显示模块。
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