CN107464591A - 一种安全壳泄漏在线监测系统传感器组合优化方法 - Google Patents

一种安全壳泄漏在线监测系统传感器组合优化方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于核安全监控技术领域，涉及一种安全壳泄漏在线监测系统传感器组合优化方法。所述的方法依次包括如下步骤：(1)通过安全壳整体密封性试验计算得到安全壳空间内的平均温度Tavg与平均相对湿度Havg；(2)将温度与湿度传感器进行分组，计算各分组的体积分配系数；(3)从各分组中各选择一个传感器，计算不同分组传感器组合的安全壳空间内的平均温度与平均相对湿度，与步骤(1)得到的平均温度Tavg与平均相对湿度Havg进行比较，给出积分偏差值；(4)取步骤(3)的所有计算方案中计算结果积分偏差值最小的一个传感器组合方案，即为安全壳泄漏在线监测系统最优化的传感器组合选择方案。利用本发明的组合优化方法，能够更为准确的监测安全壳泄漏率。

Description

一种安全壳泄漏在线监测系统传感器组合优化方法
技术领域
本发明属于核安全监控技术领域，涉及一种安全壳泄漏在线监测系统传感器组合优化方法。
背景技术
安全壳泄漏在线监测系统用于核电厂机组正常运行期间对安全壳的泄漏率进行在线监测，监视安全壳密封性的变化，在泄漏率达到运行限值时及时通知操作员采取必要的行动。
安全壳泄漏在线监测系统的主要工作原理是：通过安装在反应堆厂房中的温度传感器与湿度传感器的测量数据，使用理想气体状态方程计算得到安全壳的泄漏率。
安全壳泄漏在线监测系统计算得到的泄漏率数值是否准确严重依赖于温度与湿度传感器的测量结果。安全壳的自由容积十分巨大，理论上为进行安全壳泄漏在线监测需要许多温度与湿度传感器，但由于核电厂各楼层中电缆敷设与仪表安装条件的限制，安全壳泄漏监测系统的传感器的数量又不可能无限制的增加。因此，数量较少的传感器的测量结果是否具有代表性，是否能够在较高水平上代表安全壳内温度、湿度的真实情况是极为重要的。
目前国内二代、二代加核电厂，如岭澳核电厂和秦山二期核电厂采用的安全壳泄漏在线监测系统的传感器布置参数基本都参考了法国M310电厂的布置方案，由于采用固定不变的布置方案，故不能很好的代表安全壳大气空间内的真实物理状态，对安全壳泄漏率的监测准确性不够，监测准确性有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的是针对核安全监控的要求，提供一种安全壳泄漏在线监测系统传感器组合优化方法，以通过传感器的组合优化，能够更为准确的监测安全壳泄漏率，防止核安全事故的发生。
为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供一种安全壳泄漏在线监测系统传感器组合优化方法，依次包括如下步骤：
(1)采用安全壳整体密封性试验中的温度与湿度传感器的测量数据以及各传感器的体积分配系数进行计算，给出安全壳空间内的平均温度Tavg与平均相对湿度Havg；
(2)根据安全壳整体密封性试验传感器布置的信息，将温度与湿度传感器进行分组，计算各分组的体积分配系数；
(3)从各分组中各选择一个传感器，赋予由步骤(2)确定的各分组的体积分配系数，计算在此分组传感器组合方案下安全壳空间内的平均温度与平均相对湿度，与步骤(1)中通过安全壳整体密封性试验计算得到的平均温度Tavg与平均相对湿度Havg进行比较，给出积分偏差值，逐一分组中逐一改变传感器的选择，直到所有分组中所有可能的传感器组合方案全部计算、比较完毕；
(4)取步骤(3)的所有计算方案中计算结果积分偏差值最小的一个传感器组合方案，即为安全壳泄漏在线监测系统最优化的传感器组合选择方案。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种安全壳泄漏在线监测系统传感器组合优化方法，其中步骤(1)中计算安全壳空间的平均温度与平均相对湿度采用如下计算公式：
其中，Tavg与Havg分别为安全壳整体密封性试验期间的安全壳空间平均温度与平均相对湿度；M、N分别为安全壳整体密封性试验中温度传感器与湿度传感器的数量；Vfi为各传感器的体积分配系数；Ti与Hj分别为各温度传感器与湿度传感器的测量数据。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种安全壳泄漏在线监测系统传感器组合优化方法，其中步骤(2)中所述的安全壳整体密封性试验传感器布置的信息包括传感器位置标高、房间号信息。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种安全壳泄漏在线监测系统传感器组合优化方法，其中步骤(2)中各分组的体积分配系数为本分组中所包含的各传感器的体积分配系数的加和。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种安全壳泄漏在线监测系统传感器组合优化方法，其中步骤(3)中的计算方法为循环迭代的计算方法。
本发明的有益效果在于，利用本发明的安全壳泄漏在线监测系统传感器组合优化方法，通过传感器的组合优化，能够较现有核电厂使用/参考的法国M310核电厂传感器组合优化方法更为准确的监测安全壳泄漏率，防止核安全事故的发生。
本发明的方法基于核电厂安全壳整体密封性试验数据，采用循环迭代计算流程，计算并给出能够在最高水平上代表安全壳空间真实的温度与相对湿度的传感器布置方案，为安全壳泄漏率的计算提供更加可靠的支持与依据，使得该系统的测量与计算结果更加可信，提高安全性。
通过本发明，能够提供安全壳监测在线系统一组最优化的传感器布置方案，采用该布置方案所得到的测量数据能够在最高水平上代表安全壳空间内的真实情况，为安全壳泄漏率的计算提供更加可靠的依据与支持。
附图说明
图1为目前国内普遍采用的安全壳泄漏在线监测系统的原理框图。
图2为示例性的本发明的安全壳泄漏在线监测系统传感器组合优化方法的流程图。
图3为示例性的本发明的安全壳泄漏在线监测系统传感器组合优化方法中最具代表性的传感器组合确定方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。
图1为目前国内普遍采用的安全壳泄漏在线监测系统的原理框图。
该系统由反应堆厂房1中的现场测量仪表、信号传输网络2、数据处理与显示模块3(又包括工业PC机3-1、打印机3-2和报警盘3-3)组成。其工作原理为：由现场测量仪表1采集安全壳内的温度、压力、湿度等信息，通过信号传输网络2传输至工业PC机3-1的泄漏率计算功能模块进行计算，并将结果输出显示(可由打印机3-2进行打印)，如果采集安全壳内信息超标，可由报警盘3-3进行报警。
示例性的本发明的安全壳泄漏在线监测系统传感器组合优化方法的流程如图2所示，包括如下步骤：
(1)步骤(S101)
采用安全壳整体密封性试验中的温度与湿度传感器的测量数据以及各传感器的体积分配系数进行计算，给出安全壳空间内的平均温度Tavg与平均相对湿度Havg。
具体来说，采用如下计算公式计算安全壳空间的平均温度与平均相对湿度：
其中，Tavg与Havg分别为安全壳整体密封性试验期间的安全壳空间平均温度与平均相对湿度；M、N分别为安全壳整体密封性试验中温度传感器与湿度传感器的数量；Vfi为各传感器的体积分配系数；Ti与Hj分别为各温度传感器与湿度传感器的测量数据。
(2)步骤(S102)
根据安全壳整体密封性试验布置的传感器位置标高、房间号等信息将温度与湿度传感器进行分组，计算各分组的体积分配系数，其为本分组中所包含的各传感器的体积分配系数的加和值。
(3)步骤(S103)
此步骤采用如图3所示的循环迭代计算方法：从各分组中各选择一个传感器，赋予由步骤(S102)确定的各分组的体积分配系数，计算在此分组传感器组合方案下安全壳空间内的平均温度与平均相对湿度，与步骤(S101)中通过安全壳整体密封性试验计算得到的平均温度Tavg与平均相对湿度Havg进行比较，给出积分偏差值，逐一分组中逐一改变传感器的选择，直到所有分组中所有可能的传感器组合方案全部计算、比较完毕。
图3中N1～Nm代表分组的编号，n1 1～n1 p1代表第N1组中的传感器的编号，依次类推，nm pm即表示第Nm组中的第pm个传感器。
(4)步骤(S104)
在步骤(S103)中，积分偏差值最小的一个传感器组合方案，即为本发明确定的安全壳泄漏在线监测系统最优化的传感器选择方案。
通过本发明，能够提供安全壳监测在线系统一组最优化的传感器布置方案，采用该布置方案所得到的测量数据能够在最高水平上代表安全壳空间内的真实情况，为安全壳泄漏率的计算提供更加可靠的依据与支持。
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。上述实施例或实施方式只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种安全壳泄漏在线监测系统传感器组合优化方法，其特征在于，所述的组合优化方法依次包括如下步骤：
(1)采用安全壳整体密封性试验中的温度与湿度传感器的测量数据以及各传感器的体积分配系数进行计算，给出安全壳空间内的平均温度Tavg与平均相对湿度Havg；
(2)根据安全壳整体密封性试验传感器布置的信息，将温度与湿度传感器进行分组，计算各分组的体积分配系数；
(3)从各分组中各选择一个传感器，赋予由步骤(2)确定的各分组的体积分配系数，计算在此分组传感器组合方案下安全壳空间内的平均温度与平均相对湿度，与步骤(1)中通过安全壳整体密封性试验计算得到的平均温度Tavg与平均相对湿度Havg进行比较，给出积分偏差值，逐一分组中逐一改变传感器的选择，直到所有分组中所有可能的传感器组合方案全部计算、比较完毕；
(4)取步骤(3)的所有计算方案中计算结果积分偏差值最小的一个传感器组合方案，即为安全壳泄漏在线监测系统最优化的传感器组合选择方案。
2.根据权利要求1所述的组合优化方法，其特征在于：步骤(1)中计算安全壳空间的平均温度与平均相对湿度采用如下计算公式：
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其中，Tavg与Havg分别为安全壳整体密封性试验期间的安全壳空间平均温度与平均相对湿度；M、N分别为安全壳整体密封性试验中温度传感器与湿度传感器的数量；Vfi为各传感器的体积分配系数；Ti与Hj分别为各温度传感器与湿度传感器的测量数据。
3.根据权利要求1所述的组合优化方法，其特征在于：步骤(2)中所述的安全壳整体密封性试验传感器布置的信息包括传感器位置标高、房间号信息。
4.根据权利要求1所述的组合优化方法，其特征在于：步骤(2)中各分组的体积分配系数为本分组中所包含的各传感器的体积分配系数的加和。
5.根据权利要求1所述的组合优化方法，其特征在于：步骤(3)中的计算方法为循环迭代的计算方法。
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