CN113205896B - 核反应堆堆芯监测方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种核反应堆堆芯监测方法、装置、计算机设备和存储介质。方法包括：获取基于探测器采集数据得到的堆芯中子注量率数据，根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和堆芯中子注量率数据，得到核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据，获取燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，基于堆芯功率分布预测数据和燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，得到燃料组件冷却剂出口的预测温度，当预测温度超过预设的温度范围时，对核反应堆堆芯的反应进程进行调节。通过上述方法，实现了对核反应堆堆芯的自动化监测。
Description
技术领域
本申请涉及监测技术领域，特别是涉及一种核反应堆堆芯监测方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着工业技术的发展，核反应作为工业技术中扮演着重要的角色，堆芯是核反应堆的核心。核反应过程中重点需要关注的就是安全问题，因此需要对核反应堆堆芯进行重点关注。
传统的对核反应堆堆芯的监测一般是基于核反应过程中的数据采集实现监测，这种核反应堆堆芯监测方式还需要基于监控人员的进一步分析，才能了解核反应堆堆芯的状态，而这一分析过程依赖于监控人员的专业知识和工作经验，无法实现对核反应堆堆芯的自动化监测。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实现对核反应堆堆芯的自动化监测的核反应堆堆芯监测方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种核反应堆堆芯监测方法，所述方法包括：
获取基于探测器采集数据得到的堆芯中子注量率数据；
根据所述探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和所述堆芯中子注量率数据，得到所述核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据；
获取燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，基于所述堆芯功率分布预测数据和所述燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，得到所述燃料组件冷却剂出口的预测温度；
当所述预测温度超过预设的温度范围时，对所述核反应堆堆芯的反应进程进行调节。
在其中一个实施例中，所述探测器包括自给能探测器，所述自给能探测器的数量为不少于两个，且各所述自给能探测器的长度相等；
各所述自给能探测器上报的采集数据的频率相同。
在其中一个实施例中，所述根据所述探测器在核反应堆中的探测位置和所述堆芯中子注量率数据，得到所述核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据，包括：
获取核燃料的实时燃耗信息以及实时核素成分信息；
根据所述核燃料的实时燃耗信息、所述实时核素成分信息以及所述堆芯中子注量率数据，得到与所述堆芯中子注量率数据对应的中子源强数据；
根据所述探测器在核反应堆堆芯中的探测位置，构建三维堆芯模型；
将所述堆芯中子注量率数据对应的中子源强数据匹配至所述三维堆芯模型，得到所述核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
根据所述探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和所述堆芯中子注量率数据，得到所述堆芯中子注量率数据在所述三维堆芯模型的三维分布图；
获取所述核反应堆堆芯的反应进程监控终端的终端标识，基于所述终端标识，将所述三维分布图推送至所述反应进程监控终端。
在其中一个实施例中，所述根据所述探测器在核反应堆中的探测位置和所述堆芯中子注量率数据，得到所述核反应堆的堆芯功率分布预测数据之后，还包括：
根据所述核反应堆的堆芯功率分布预测数据，对所述核反应堆的堆芯状态进行预测，得到堆芯状态预测结果；
将所述堆芯状态预测结果推送至所述核反应堆的反应进程监控终端。
在其中一个实施例中，所述当所述预测温度超过预设的温度范围时，对所述核反应堆堆芯的反应进程进行调节包括：
当所述预测温度超过预设的温度范围时，根据采集得到的堆芯中子注量率数据，对所述核反应堆的反应进程进行调节，所述反应进程的调节包括堆芯功率的调节。
在其中一个实施例中，所述当所述预测温度超过预设的温度范围时，对所述核反应堆堆芯的反应进程进行调节之后，还包括：
获取基于探测器采集得到的新的堆芯中子注量率数据和新的燃料组件冷却剂出口的实时温度数据；
基于所述新的堆芯中子注量率数据和所述新的燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，对得到的新的堆芯功率分布预测数据进行校验，得到校验结果；
根据所述校验结果，判断是否需要再次对所述核反应堆堆芯的反应进程进行调节。
一种核反应堆堆芯监测装置，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取基于探测器采集数据得到的堆芯中子注量率数据；
预测模块，用于根据所述探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和所述堆芯中子注量率数据，得到所述核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据；
温度预测模块，用于获取燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，基于所述堆芯功率分布预测数据和所述燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，得到所述燃料组件冷却剂出口的预测温度；
调节模块，用于当所述预测温度超过预设的温度范围时，对所述核反应堆堆芯的反应进程进行调节。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取基于探测器采集数据得到的堆芯中子注量率数据；
根据所述探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和所述堆芯中子注量率数据，得到所述核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据；
获取燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，基于所述堆芯功率分布预测数据和所述燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，得到所述燃料组件冷却剂出口的预测温度；
当所述预测温度超过预设的温度范围时，对所述核反应堆堆芯的反应进程进行调节。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取基于探测器采集数据得到的堆芯中子注量率数据；
根据所述探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和所述堆芯中子注量率数据，得到所述核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据；
获取燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，基于所述堆芯功率分布预测数据和所述燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，得到所述燃料组件冷却剂出口的预测温度；
当所述预测温度超过预设的温度范围时，对所述核反应堆堆芯的反应进程进行调节。
上述核反应堆堆芯监测方法、装置、计算机设备和存储介质，通过获取基于探测器采集数据得到的堆芯中子注量率数据，根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和堆芯中子注量率数据，得到核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据，从而实现对核反应堆堆芯的运行状态的预测，通过获取燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，基于堆芯功率分布预测数据和燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，得到燃料组件冷却剂出口的预测温度，当预测温度超过预设的温度范围时，对核反应堆堆芯的反应进程进行调节，实现对核反应堆堆芯的自动化监测。
附图说明
图1为一个实施例中核反应堆堆芯监测方法的应用环境图；
图2为一个实施例中核反应堆堆芯监测方法的流程示意图；
图3为另一个实施例中核反应堆堆芯监测方法的流程示意图；
图4为再一个实施例中核反应堆堆芯监测方法的流程示意图；
图5为又一个实施例中核反应堆堆芯监测方法的流程示意图；
图6为还一个实施例中核反应堆堆芯监测方法的流程示意图；
图7为一个实施例中核反应堆堆芯监测装置的结构框图；
图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的核反应堆堆芯监测方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，探测器102通过网络与计算机设备104进行通信。计算机设备104获取基于探测器102采集得到的堆芯中子注量率数据；计算机设备104根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和堆芯中子注量率数据，得到核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据；计算机设备104获取燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，基于堆芯功率分布预测数据和燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，得到燃料组件冷却剂出口的预测温度；计算机设备104当预测温度超过预设的温度范围时，对核反应堆堆芯的反应进程进行调节。其中，探测器102可以是自给能中子探测器。计算机设备104可以是终端也可以是服务器，其中，终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备，服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种核反应堆堆芯监测方法，以该方法应用于图1中的计算机设备为例进行说明，包括以下步骤：
步骤202，获取基于探测器采集数据得到的堆芯中子注量率数据。
探测器是指用于对核反应堆堆芯中的中子通量进行测量的装置。探测器包括自给能中子探测器。自给能中子探测器无须外加电压进行电离，无需气体空间，故命名为自给能探测器，中子探测器具有响应速度快、体积小、能够耐受反应堆堆芯里面的强辐射环境的特点。自给能中子探测器的中心金属线通常采用钴、镉、铑、钒等金属，中心金属线吸收中子后会发生β衰变，释放出电子，由于电子的不断释放，金属线内的正电荷不断积累，从而在电阻上产生一个正的电压，通过电位计可以直接测量到这个电压。探测器的输出电压和中子通量的关系为V(t)＝I(t)*R＝KsqNj(1-e)R
其中，K是一个由探测器形状和材料决定的常数；s是发射体材料的热中子吸收截面，单位为cm2；q是发射体β衰变所发射的电荷，单位为C；N是发射体的总原子数目；T是发射体β衰变的半衰期，单位为s；j是中子注量率，单位为n/(cm2*s)。
中子注量率是指空间一定点上，单位时间内接收到的不论以任何方向进入以该点为中心的小球体的中子数目除以该球体的最大截面积所得的商。基于输出电压和中子通量的关系，可以得到堆芯中子注量率数据。
步骤204，根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和堆芯中子注量率数据，得到核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据。
探测器在核反应堆堆芯中的探测位置可以在将探测器置于核反应堆堆芯的时候获得并进行记录。在实施例中，可以通过构建与核反应堆堆芯对应的三维模型，通过三维建模，确定探测器在核反应堆堆芯的三维模型中的探测位置，以实现对探测器的探测位置的准确描述。其中三维模型可以基于建立的三维坐标系构建，通过确定探测位置对应的坐标，确定探测器在核反应堆堆芯的三维模型中的探测位置。
堆芯功率分布预测数据是指对核反应堆堆芯的堆芯功率进行预测得到的结果。在实施例中，根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和堆芯中子注量率数据进行预测，具体可以是根据离散纵标法计算出堆芯中子注量率的预测数据，并依据堆芯运行状态模型进行堆芯功率分布的预测，得到堆芯功率分布预测数据，其中离散纵标法指方向变量的离散，首先选定一组离散方向，每个方向对应一定的立体角，所有的立体角之和为4π，在特定方向上求解方程，假定每个立体角内的角通量是常数，采用求积代替积分，得到结果的数据处理方法。
步骤206，获取燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，基于堆芯功率分布预测数据和燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，得到燃料组件冷却剂出口的预测温度。
燃料组件冷却剂出口的实时温度数据可以通过燃料组件冷却剂出口温度监测子系统采集得到，燃料组件冷却剂出口温度监测子系统由布置于燃料组件冷却剂出口处的热电偶组成，用于实时在线监测燃料组件冷却剂出口的温度。基于基于堆芯功率分布预测数据和燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，可以对核反应堆堆芯的燃料组件冷却剂出口的温度进行预测。
具体来说，基于同一时刻的燃料组件冷却剂出口的实时温度数据与堆芯中子注量率数据，可以得到燃料组件冷却剂出口的实时温度数据与堆芯中子注量率数据的对应关系，基于堆芯功率分布预测数据以及实时温度数据与堆芯中子注量率数据的对应关系，可以得到核反应堆堆芯的燃料组件冷却剂出口的预测温度。
步骤208，当预测温度超过预设的温度范围时，对核反应堆堆芯的反应进程进行调节。
核反应堆堆芯的燃料组件冷却剂出口的温度可以用于表征核反应堆堆芯的反应程度，若温度过高，则表示核反应堆堆芯的反应程度剧烈，若温度过低，则表示核反应堆堆芯的反应程度平缓。预设的温度范围包括最小允许温度值和最大允许温度值组成的数值区间。当预测温度小于最小允许温度值或大于最大允许温度值时，对核反应堆堆芯的反应进程进行调节。
上述核反应堆堆芯监测方法，通过获取基于探测器采集数据得到的堆芯中子注量率数据，根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和堆芯中子注量率数据，得到核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据，从而实现对核反应堆堆芯的运行状态的预测，通过获取燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，基于堆芯功率分布预测数据和燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，得到燃料组件冷却剂出口的预测温度，当预测温度超过预设的温度范围时，对核反应堆堆芯的反应进程进行调节，实现对核反应堆堆芯的自动化监测
在其中一个实施例中，探测器包括自给能探测器，自给能探测器的数量为不少于两个，且各自给能探测器的长度相等，各自给能探测器上报的采集数据的频率相同。
基于等长的自给能探测器，一方面，可以监测到堆芯每一处的反应堆功率，以防遗漏，另一方面，利用其内部发射体长度相等，可以很好地消除因发射体长度不一样而引进的误差，从而确保探测器采集数据的准确性，以得到准确可靠的堆芯中子注量率数据。
自给能探测器基于相同的频率上报采集的数据，对于计算机设备来说，能够使得计算机设备基于相同频率接收到各个自给能探测器上报的采集数据，便于计算机设备进行数据集中处理，提高计算机设备的数据处理效率。对于自给能探测器来说，可以基于上报采集数据的频率进行数据采集，实现目的性的采集，以减小对自给能探测器的损耗。此外，还可以减小数据上报过程中对数据传输通道的占用率。
在其中一个实施例中，如图3所示，根据探测器在核反应堆中的探测位置和堆芯中子注量率数据，得到核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据，包括：
步骤302，获取核燃料的实时燃耗信息以及实时核素成分信息。
步骤304，根据核燃料的实时燃耗信息、实时核素成分信息以及堆芯中子注量率数据，得到与堆芯中子注量率数据对应的中子源强数据。
步骤306，根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置，构建三维堆芯模型。
步骤308，将堆芯中子注量率数据对应的中子源强数据匹配至三维堆芯模型，得到核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据。
核燃料的实时燃耗信息是指核反应堆堆芯的核燃料的耗损情况。实时核素成分信息是指核反应堆堆芯进行核反应时产生的核素的成分信息。在实施例中，实时燃耗信息以及实时核素成分信息可以直接获取得到。
中子源强是指中子源单位时间内发射出的中子数，中子源可以利用原子核裂变反应堆释放出中子，中子源强对应的表达式为：nf＝C·Pv·N
其中，nf为裂变中子源归一化因子，单位为1/(cm3·s)；C为能量换算因子，C＝6.24146·1012MeV/J；Pv为核燃料组件的功率密度，单位为W/cm；N为释放单位裂变能量对应的裂变中子数，N＝v/E；v为每次裂变产生的平均中子数；E为每次裂变释放的平均能量，单位为MeV。通过上述表达式，根据离散纵标法计算出每一个堆芯中子注量率对应的预测数据。
根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置，构建三维堆芯模型，该三维堆芯模型可以清楚表征核反应堆堆芯的各个探测位置的详细数据。将堆芯中子注量率数据对应的中子源强数据匹配至三维堆芯模型，可以得到堆芯运行状态模型，从而清楚表征堆芯功率分布预测数据。
在其中一个实施例中，如图4所示，方法还包括：
步骤402，根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和堆芯中子注量率数据，得到堆芯中子注量率数据在三维堆芯模型的三维分布图。
步骤404，获取核反应堆堆芯的反应进程监控终端的终端标识，基于终端标识，将三维分布图推送至反应进程监控终端。
具体地，计算机设备根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置在三维堆芯模型中对应位置，将堆芯中子注量率数据按对应位置进行匹配，得到堆芯中子注量率数据在三维堆芯模型的三维分布图。核反应堆堆芯的反应进程监控终端的终端标识，基于终端标识，将三维分布图推送至反应进程监控终端，实现数据的可视化输出，通过实时的堆芯监测数据，进行堆芯中子注量率数据的可视化输出，便于反应进程监控终端的监测人员快速准确地判断堆芯运行状态。
在其中一个实施例中，如图5所示，根据探测器在核反应堆中的探测位置和堆芯中子注量率数据，得到核反应堆的堆芯功率分布预测数据之后，还包括：
步骤502，根据核反应堆的堆芯功率分布预测数据，对核反应堆的堆芯状态进行预测，得到堆芯状态预测结果。
步骤504，将堆芯状态预测结果推送至核反应堆的反应进程监控终端。
计算机设备在基于采集数据得到堆芯中子注量率数据并通过对该数据分析与处理后，对堆芯运行状态的各项数据进行模拟计算，对堆芯的下一步运行状况进行预测，并且通过将数据推送至核反应堆的反应进程监控终进行可视化输出，以便核反应堆的反应进程监控终对应的监控人员进行堆芯运行进行预判与干预，保证核反应堆的安全运行。
在其中一个实施例中，当预测温度超过预设的温度范围时，对核反应堆堆芯的反应进程进行调节包括：当预测温度超过预设的温度范围时，根据采集得到的堆芯中子注量率数据，对核反应堆的反应进程进行调节，反应进程的调节包括堆芯功率的调节。
具体来说，计算机设备基于监测得到的堆芯功率数据分析处理得出最优化的堆芯功率运行状态数据，将该数据反馈给堆芯控制系统，进行堆芯功率调节优化，形成反馈-调整优化-反馈的循环反应堆堆芯功率优化机制，提高反应堆的功率输出。
在其中一个实施例中，如图6所示，当预测温度超过预设的温度范围时，对核反应堆堆芯的反应进程进行调节之后，还包括：
步骤602，获取基于探测器采集得到的新的堆芯中子注量率数据和新的燃料组件冷却剂出口的实时温度数据。
步骤604，基于新的堆芯中子注量率数据和新的燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，对得到的新的堆芯功率分布预测数据进行校验，得到校验结果。
步骤606，根据校验结果，判断是否需要再次对核反应堆堆芯的反应进程进行调节。
对核反应堆堆芯的反应进程进行调节之后，核反应堆堆芯的堆芯功率发生变化，相应的，基于探测器采集得到的堆芯中子注量率数据以及燃料组件冷却剂出口的实时温度数据也会发生变化，此时计算机设备得到的是新的堆芯中子注量率数据和新的实时温度数据。基于新的堆芯中子注量率数据和新的燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，对得到的新的堆芯功率分布预测数据进行校验，得到校验结果，若根据校验结果为新的堆芯功率分布预测数据对应的预测温度不超过预设的温度阈值，则判定不需要再次对核反应堆堆芯的反应进程进行调节。若若根据校验结果为新的堆芯功率分布预测数据对应的预测温度超过预设的温度阈值，则判定需要再次对核反应堆堆芯的反应进程进行调节。
应该理解的是，虽然上述实施例涉及的各流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述实施例涉及的各流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种核反应堆堆芯监测装置，包括：数据获取模块702、预测模块704、温度预测模块706和调节模块708，其中：
数据获取模块702，用于获取基于探测器采集数据得到的堆芯中子注量率数据；
预测模块704，用于根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和堆芯中子注量率数据，得到核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据；
温度预测模块706，用于获取燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，基于堆芯功率分布预测数据和燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，得到燃料组件冷却剂出口的预测温度；
调节模块708，用于当预测温度超过预设的温度范围时，对核反应堆堆芯的反应进程进行调节。
在其中一个实施例中，探测器包括自给能探测器，自给能探测器的数量为不少于两个，且各自给能探测器的长度相等；各自给能探测器上报的采集数据的频率相同。
在其中一个实施例中，预测模块还用于获取核燃料的实时燃耗信息以及实时核素成分信息；根据核燃料的实时燃耗信息、实时核素成分信息以及堆芯中子注量率数据，得到与堆芯中子注量率数据对应的中子源强数据；根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置，构建三维堆芯模型；将堆芯中子注量率数据对应的中子源强数据匹配至三维堆芯模型，得到核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据。
在其中一个实施例中，核反应堆堆芯监测装置还包括数据推送模块，用于根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和堆芯中子注量率数据，得到堆芯中子注量率数据在三维堆芯模型的三维分布图；获取核反应堆堆芯的反应进程监控终端的终端标识，基于终端标识，将三维分布图推送至反应进程监控终端。
在其中一个实施例中，数据推送模块，还用于根据核反应堆的堆芯功率分布预测数据，对核反应堆的堆芯状态进行预测，得到堆芯状态预测结果；将堆芯状态预测结果推送至核反应堆的反应进程监控终端。
在其中一个实施例中，调节模块还用于当预测温度超过预设的温度范围时，根据采集得到的堆芯中子注量率数据，对核反应堆的反应进程进行调节，反应进程的调节包括堆芯功率的调节。
在其中一个实施例中，调节模块还用于获取基于探测器采集得到的新的堆芯中子注量率数据和新的燃料组件冷却剂出口的实时温度数据；基于新的堆芯中子注量率数据和新的燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，对得到的新的堆芯功率分布预测数据进行校验，得到校验结果；根据校验结果，判断是否需要再次对核反应堆堆芯的反应进程进行调节。
上述核反应堆堆芯监测装置，通过获取基于探测器采集数据得到的堆芯中子注量率数据，根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和堆芯中子注量率数据，得到核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据，从而实现对核反应堆堆芯的运行状态的预测，通过获取燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，基于堆芯功率分布预测数据和燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，得到燃料组件冷却剂出口的预测温度，当预测温度超过预设的温度范围时，对核反应堆堆芯的反应进程进行调节，实现对核反应堆堆芯的自动化监测。
关于核反应堆堆芯监测装置的具体限定可以参见上文中对于核反应堆堆芯监测方法的限定，在此不再赘述。上述核反应堆堆芯监测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储核反应堆堆芯监测数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种核反应堆堆芯监测方法。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取基于探测器采集数据得到的堆芯中子注量率数据；根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和堆芯中子注量率数据，得到核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据；获取燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，基于堆芯功率分布预测数据和燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，得到燃料组件冷却剂出口的预测温度；当预测温度超过预设的温度范围时，对核反应堆堆芯的反应进程进行调节。
在其中一个实施例中，探测器包括自给能探测器，自给能探测器的数量为不少于两个，且各自给能探测器的长度相等；各自给能探测器上报的采集数据的频率相同。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取核燃料的实时燃耗信息以及实时核素成分信息；根据核燃料的实时燃耗信息、实时核素成分信息以及堆芯中子注量率数据，得到与堆芯中子注量率数据对应的中子源强数据；根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置，构建三维堆芯模型；将堆芯中子注量率数据对应的中子源强数据匹配至三维堆芯模型，得到核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和堆芯中子注量率数据，得到堆芯中子注量率数据在三维堆芯模型的三维分布图；获取核反应堆堆芯的反应进程监控终端的终端标识，基于终端标识，将三维分布图推送至反应进程监控终端。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据核反应堆的堆芯功率分布预测数据，对核反应堆的堆芯状态进行预测，得到堆芯状态预测结果；将堆芯状态预测结果推送至核反应堆的反应进程监控终端。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
当预测温度超过预设的温度范围时，根据采集得到的堆芯中子注量率数据，对核反应堆的反应进程进行调节，反应进程的调节包括堆芯功率的调节。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取基于探测器采集得到的新的堆芯中子注量率数据和新的燃料组件冷却剂出口的实时温度数据；基于新的堆芯中子注量率数据和新的燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，对得到的新的堆芯功率分布预测数据进行校验，得到校验结果；根据校验结果，判断是否需要再次对核反应堆堆芯的反应进程进行调节。
上述用于实现核反应堆堆芯监测方法的计算机设备，通过获取基于探测器采集数据得到的堆芯中子注量率数据，根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和堆芯中子注量率数据，得到核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据，从而实现对核反应堆堆芯的运行状态的预测，通过获取燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，基于堆芯功率分布预测数据和燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，得到燃料组件冷却剂出口的预测温度，当预测温度超过预设的温度范围时，对核反应堆堆芯的反应进程进行调节，实现对核反应堆堆芯的自动化监测。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取基于探测器采集数据得到的堆芯中子注量率数据；根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和堆芯中子注量率数据，得到核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据；获取燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，基于堆芯功率分布预测数据和燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，得到燃料组件冷却剂出口的预测温度；当预测温度超过预设的温度范围时，对核反应堆堆芯的反应进程进行调节。
在其中一个实施例中，探测器包括自给能探测器，自给能探测器的数量为不少于两个，且各自给能探测器的长度相等；各自给能探测器上报的采集数据的频率相同。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取核燃料的实时燃耗信息以及实时核素成分信息；根据核燃料的实时燃耗信息、实时核素成分信息以及堆芯中子注量率数据，得到与堆芯中子注量率数据对应的中子源强数据；根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置，构建三维堆芯模型；将堆芯中子注量率数据对应的中子源强数据匹配至三维堆芯模型，得到核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和堆芯中子注量率数据，得到堆芯中子注量率数据在三维堆芯模型的三维分布图；获取核反应堆堆芯的反应进程监控终端的终端标识，基于终端标识，将三维分布图推送至反应进程监控终端。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据核反应堆的堆芯功率分布预测数据，对核反应堆的堆芯状态进行预测，得到堆芯状态预测结果；将堆芯状态预测结果推送至核反应堆的反应进程监控终端。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
当预测温度超过预设的温度范围时，根据采集得到的堆芯中子注量率数据，对核反应堆的反应进程进行调节，反应进程的调节包括堆芯功率的调节。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取基于探测器采集得到的新的堆芯中子注量率数据和新的燃料组件冷却剂出口的实时温度数据；基于新的堆芯中子注量率数据和新的燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，对得到的新的堆芯功率分布预测数据进行校验，得到校验结果；根据校验结果，判断是否需要再次对核反应堆堆芯的反应进程进行调节。
上述用于实现核反应堆堆芯监测方法的计算机可读存储介质，通过获取基于探测器采集数据得到的堆芯中子注量率数据，根据探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和堆芯中子注量率数据，得到核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据，从而实现对核反应堆堆芯的运行状态的预测，通过获取燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，基于堆芯功率分布预测数据和燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，得到燃料组件冷却剂出口的预测温度，当预测温度超过预设的温度范围时，对核反应堆堆芯的反应进程进行调节，实现对核反应堆堆芯的自动化监测。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种核反应堆堆芯监测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取基于探测器采集数据得到的堆芯中子注量率数据；
根据所述探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和所述堆芯中子注量率数据，得到所述核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据；
获取燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，基于所述堆芯功率分布预测数据和所述燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，得到所述燃料组件冷却剂出口的预测温度；
当所述预测温度超过预设的温度范围时，对所述核反应堆堆芯的反应进程进行调节；
其中，所述根据所述探测器在核反应堆中的探测位置和所述堆芯中子注量率数据，得到所述核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据，包括：
获取核燃料的实时燃耗信息以及实时核素成分信息；
根据所述核燃料的实时燃耗信息、所述实时核素成分信息以及所述堆芯中子注量率数据，得到与所述堆芯中子注量率数据对应的中子源强数据；
根据所述探测器在核反应堆堆芯中的探测位置，构建三维堆芯模型；
将所述堆芯中子注量率数据对应的中子源强数据匹配至所述三维堆芯模型，得到所述核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述探测器包括自给能探测器，所述自给能探测器的数量为不少于两个，且各所述自给能探测器的长度相等；
各所述自给能探测器上报的采集数据的频率相同。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和所述堆芯中子注量率数据，得到所述堆芯中子注量率数据在所述三维堆芯模型的三维分布图；
获取所述核反应堆堆芯的反应进程监控终端的终端标识，基于所述终端标识，将所述三维分布图推送至所述反应进程监控终端。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述探测器在核反应堆中的探测位置和所述堆芯中子注量率数据，得到所述核反应堆的堆芯功率分布预测数据之后，还包括：
根据所述核反应堆的堆芯功率分布预测数据，对所述核反应堆的堆芯状态进行预测，得到堆芯状态预测结果；
将所述堆芯状态预测结果推送至所述核反应堆的反应进程监控终端。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述预测温度超过预设的温度范围时，对所述核反应堆堆芯的反应进程进行调节包括：
当所述预测温度超过预设的温度范围时，根据采集得到的堆芯中子注量率数据，对所述核反应堆的反应进程进行调节，所述反应进程的调节包括堆芯功率的调节。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述预测温度超过预设的温度范围时，对所述核反应堆堆芯的反应进程进行调节之后，还包括：
获取基于探测器采集得到的新的堆芯中子注量率数据和新的燃料组件冷却剂出口的实时温度数据；
基于所述新的堆芯中子注量率数据和所述新的燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，对得到的新的堆芯功率分布预测数据进行校验，得到校验结果；
根据所述校验结果，判断是否需要再次对所述核反应堆堆芯的反应进程进行调节。
7.一种核反应堆堆芯监测装置，其特征在于，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取基于探测器采集数据得到的堆芯中子注量率数据；
预测模块，用于根据所述探测器在核反应堆堆芯中的探测位置和所述堆芯中子注量率数据，得到所述核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据，其中，所述根据所述探测器在核反应堆中的探测位置和所述堆芯中子注量率数据，得到所述核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据，包括：获取核燃料的实时燃耗信息以及实时核素成分信息；根据所述核燃料的实时燃耗信息、所述实时核素成分信息以及所述堆芯中子注量率数据，得到与所述堆芯中子注量率数据对应的中子源强数据；根据所述探测器在核反应堆堆芯中的探测位置，构建三维堆芯模型；将所述堆芯中子注量率数据对应的中子源强数据匹配至所述三维堆芯模型，得到所述核反应堆堆芯的堆芯功率分布预测数据；
温度预测模块，用于获取燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，基于所述堆芯功率分布预测数据和所述燃料组件冷却剂出口的实时温度数据，得到所述燃料组件冷却剂出口的预测温度；
调节模块，用于当所述预测温度超过预设的温度范围时，对所述核反应堆堆芯的反应进程进行调节。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述探测器包括自给能探测器，所述自给能探测器的数量为不少于两个，且各所述自给能探测器的长度相等；
各所述自给能探测器上报的采集数据的频率相同。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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