CN113223739A - 一种纵深防御下的核电站安全壳试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纵深防御下的核电站安全壳试验系统，包括：安全壳整体泄漏率测量模块、安全壳音响测漏模块、报警模块以及显示模块；安全壳整体泄漏率测量模块用于对安全壳内的总体泄漏率进行测量并对测量数据进行计算，获得安全壳的实时整体泄漏率和不确定度；安全壳音响测漏模块用于对安全壳的声音信号进行监测并对所监测到的声音信号进行分析处理后，输出安全壳音响测漏测量结果；报警模块在实时整体泄漏率、不确定度、安全壳音响泄漏时，输出相应的报警信号；显示模块对实时整体泄漏率、不确定度和安全壳音响测漏测量结果进行显示。本发明可准确测量安全壳整体泄漏率、精度高，且还能通过音响检测安全壳是否泄漏，提升密封性试验的可靠性。

Description

一种纵深防御下的核电站安全壳试验系统

技术领域

本发明涉及核电站安全壳打压试验的技术领域，更具体地说，涉及一种纵深防御下的核电站安全壳试验系统。

背景技术

核电厂安全壳为预应力钢筋混凝土结构，其竖向和水平方向分别设置有预应力钢束。安全壳是继核燃料包壳、一回路压力壳之后的第三道安全屏障，扮演着限制放射性物质从反应堆扩散至大气的重要角色，其建造质量将直接影响到安全壳本体的功能完整性。其功能是当一回路管道发生破裂、造成失水事故时，将事故中的裂变产生限制和消除在其内部，确保社会环境和公众的安全。因此，在机组投运前需进行安全壳试验(CTT)，以验证安全壳的强度及密封性。

原有试验方案实施时质量和效率显现出明显的滞后和不足。

例如，对于安全壳整体泄漏率测量方面，现有的安全壳打压试验的核心之一即是泄漏率试验，其涉及到试验期间温度、湿度和压力数据的连续采集和拟合计算，属于高精度计算范畴，由于其特殊性，必须采用专门的技术规范和算法进行处理，开发专门的数据采集与处理软件方能满足要求。然而，随着目前堆型经过多年的吸收引进后，原各传感器算法已无法满足要求，进而导致安全壳整体泄漏率误差偏大。

另外，现有的安全壳打压试验期间，无法对安全壳音响进行泄漏测量，当发现泄漏时，无法定位泄漏位置，进而降低试验结果可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种纵深防御下的核电站安全壳试验系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种纵深防御下的核电站安全壳试验系统，包括：安全壳整体泄漏率测量模块、安全壳音响测漏模块、报警模块以及显示模块；

所述安全壳整体泄漏率测量模块用于对安全壳内的总体泄漏率进行测量并对测量数据进行计算，获得安全壳的实时整体泄漏率和不确定度；

所述安全壳音响测漏模块用于对安全壳的声音信号进行监测并对所监测到的声音信号进行分析处理后，输出安全壳音响测漏测量结果，以获得安全壳泄漏位置及区域；

所述报警模块用于在所述实时整体泄漏率、所述不确定度、所述安全壳音响泄漏时，输出相应的报警信号；

所述显示模块用于对所述实时整体泄漏率、所述不确定度和所述安全壳音响测漏测量结果进行显示。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述安全壳整体泄漏率测量模块包括：泄漏率测量装置、压力调节模块、压力运行模块以及计算模块；

所述泄漏率测量装置用于对安全壳泄漏信号参数进行实时采集，基于所述安全壳泄漏信号参数获得泄漏数据，并对所述泄漏数据进行实时计算以获得计算结果，以及在所述计算结果满足气体稳定条件后计算实时升压速率和实时降压速率；

所述压力调节模块用于对泄漏采集信号进行实时拟合计算处理，获得实时升压速度和实时降压速度，以及在所述实时升压速度和实时降压速度大于预设数值时，控制升降压电动调节阀开度；

所述压力运行模块用于在压力达到阈值时，控制关闭升降压电动调节阀，对安全壳内的所有参量进行监测并进行实时计算，并在计算结果满足气体稳定条件后计算实时升压速率和降压速率；

所述计算模块用于根据所述泄漏采集信号进行计算，获得安全壳的实时整体泄漏率和不确定度。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述安全壳整体泄漏率测量模块还包括：数据仿真模块和数据显示模块；

所述数据仿真模块用于在安全壳试验前对所述安全壳整体泄漏率测量模块的功能进行模拟仿真，获得仿真数据；

所述数据显示模块用于对所述安全壳的状态信息和工作信息。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述安全壳整体泄漏率测量模块还包括：存储与打印模块；

所述存储与打印模块用于对所述安全壳的实时整体泄漏率和不确定度进行存储并打印输出。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述不确定度包括：A类不确定度和B类不确定度。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述A类不确定度包括：温度标准不确定度、湿度标准不确定度以及压力标准不确定度。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述温度标准不确定度采用采用分区域拟合法计算；

所述湿度标准不确定度和所述压力标准不确定度采用分区域拟合算法计算。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述安全壳整体泄漏率测量模块还包括：贯穿件测量模块；

所述贯穿件测量模块用于对所述安全壳的贯穿件的密封性进行测量，以获得所述安全壳的贯穿件的密封性测试结果。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述贯穿件测量模块包括：承压箱、单片机、显示器、设置在所述承压箱中的贯穿件测量单元和执行器；

所述贯穿件测量单元进行数据采集并获得测量数据；

所述单片机根据试验指令以及测量数据控制所述执行器；

所述执行器根据所述单片机的控制执行工作；

所述显示器对所述安全壳的贯穿件的密封性测试结果进行显示。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述贯穿件测量单元包括：压力传感器、温度传感器、小流量传感器、中流量传感器以及大流量传感器。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述执行器包括：设置在输入管道上的第一电磁阀、设置在第一输入支管道上的第二电磁阀、设置在第二输入支管道上的第三电磁阀、设置在第一输出支管道上的第七电磁阀、设置在第二输出支管道上的第八电磁阀、设置在第一子管道上的第四电磁阀、设置在第二子管道上的第五电磁阀、设置在第三子管道上的第六电磁阀以及设置在输出管道上的第九电磁阀；

所述第一子管道、所述第二子管道以及所述第三子管道并行设置，且所述第一子管道、所述第二子管道以及所述第三子管道设置在所述第一输入支管道和所述第一输出支管道之间；

所述压力传感器和所述温度传感器设置在所述第二输入支管道和所述第二输出支管道之间；

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述贯穿件测量模块还包括：设置在所述输入管道上且位于所述承压箱外的气体干燥过滤器；

所述气体干燥过滤器用于对输入所述承压箱内的气体进行干燥过滤。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述承压箱采用不锈钢材质制成。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述安全壳整体泄漏率测量模块和安全壳强度监测模块通过自由容积法测量安全壳自由容积，并根据安全壳内的传感器所在区域对传感器进行权重分配。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述计算模块包括：安全壳参数处理模块、安全壳监测数据处理模块、最优路径计算模块、体积权重分配模块以及数据输出模块；

所述安全壳参数处理模块根据安全壳墙体尺寸数据进行建模、网格划分，获得自由空间网格数据；

所述安全壳监测数据处理模块根据温度传感器的位置数据和湿度传感器的位置数据进行仪表坐标网格化，获得仪表网格数据；

所述最优路径计算模块根据所述自由空间网格数据和所述仪表网格数据进行计算，获得每个仪表的最优路径；

所述体积权重分配模块根据所述最优路径进行计算，获得每个仪表体积权重；

所述数据输出模块输出所述每个仪表体积权重。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述安全壳音响测漏模块包括：声音采集模块、声音监测模块、振动监测模块以及定向传输模块；

所述声音采集模块用于对安全壳的声音信号进行实时监测并采集，获得声音采集信号；

所述声音监测模块用于对所述声音采集信号进行监测并输出安全壳音响测漏测量结果；

所述振动监测模块用于监测固定管道的振动数值以及阀门的工作状态；

所述定向传输模块用于输出所述安全壳音响测漏测量结果和安全壳泄漏位置及区域。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述声音监测模块包括：信号采集模块、信号分析模块以及声音放大模块；

所述信号采集模块用于对所述声音采集信号进行采集并传送给所述信号分析模块；

所述信号分析模块用于对所述声音采集信号进行分析过滤，以获得过滤声音信号，并将所述过滤声音信号发送给所述声音放大模块；

所述声音放大模块用于对所述过滤声音信号进行放大处理，获得安全壳音响测漏测量结果。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述安全壳音响测漏测量结果包括：声音采集模块地址和声音数据；

所述声音监测模块还包括：存储电路和声音传输模块；

所述存储电路用于对所述声音数据进行存储；

所述声音传输模块用于将所述声音采集模块地址和所述声音数据输出，以获得所述安全壳泄漏位置及区域。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述声音传输模块包括：无线发射模块和无线接收模块；

所述无线发射模块用于接收所述声音采集模块地址和所述声音数据并发送给所述无线接收模块；

所述无线接收模块用于接收所述声音采集模块地址和所述声音数据并输出。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述声音监测模块还包括：振动传感器；

所述振动传感器用于监测所述声音监测模块的振动位移并在所述声音监测模块的振动位移大于预设值时，将声音监测模块的地址发送给所述无线发射模块。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述定向传输模块包括：定向传输电缆；

所述定向传输电线缆接收所述安全壳音响测漏测量结果并传输至安全壳外。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，还包括：安全壳外观检查模块；

所述安全壳外观检查模块包括：爬壁机器人、地面站单元、图像获取单元、图像采集处理单元、外观数据传输单元、位置确认装置、喷涂装置以及防坠落装置；

所述爬壁机器人用于根据控制指令执行在安全壳壁面的行走动作；

所述地面站单元用于收集所述安全壳的外观缺陷图像几何信息并对所述图像信息进行分析处理；

所述图像获取单元用于对所述安全壳壁面进行扫描和拍照以获得所述安全壳壁面的图像数据；

所述图像采集处理单元用于对所述图像数据进行采集和分析，获得所述安全壳的外观缺陷图像几何信息；

所述外观数据传输单元用于将所述安全壳的外观缺陷图像几何信息发送给所述地面站单元；

所述喷涂装置用于对检测到的缺陷信息进行标记。

位置确认装置用于在机器人完成缺陷标记后记录并存储该缺陷的位置信息；

所述防坠落装置用于防止所述爬壁机器人坠落。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述图像采集处理单元包括：接收和发送驱动模块、底层通讯模块、上位机界面模块、后台运行数据库模块、后台服务系统模块以及子功能模块；

所述接收和发送驱动模块用于将收发数据进行转换并传送；

所述底层通讯模块用于对底层数据进行调用分配暂存；

所述上位机界面模块用于对所述外观缺陷图像信息进行显示以及接收用户输入的操作信息；

所述后台运行数据库模块用于对所述安全壳壁面的图像数据进行存储以及对用户信息进行管理；

所述后台服务系统用于控制协调所述子功能模块的运行。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述子功能模块包括：控制模块、定位模块、视频系统模块、图像系统模块、工具模块、菜单模块、文档标记模块、检索模块、缺陷绘制模块、存储模块以及算法模块；

所述控制模块用于对控制命令进行整合及传递；

所述定位模块用于对所述爬壁机器人的位置信息进行定位并转换为与所述位置信息对应的坐标；

所述视频系统模块用于将无线传送至所述地面站单元的外观缺陷图像信息中的视频信息进行编码并转换为视频流；

所述图像系统模块用于对带有外观缺陷的图像进行拍照放大及分析；

所述工具模块用于提供外观检查工具；

所述菜单模块用于与控制指令和/或转换指令结合；

所述文档标记模块用于将缺陷数据进行整合；

所述检索模块用于进行数据检索及数据调配；

所述缺陷绘制模块用于将外观缺陷图像信息进行二维图像重绘；

所述存储模块用于对所述外观缺陷图像信息进行存储；

所述算法模块用于对所述安全壳壁面的图像数据进行缺陷识别分析计算，获得所述安全壳的外观缺陷图像几何信息。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，还包括：火灾监测模块；

所述火灾监测模块用于对安全壳进行火灾监测并输出火灾监测信息。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述火灾监测模块包括：多个热像仪、气体传感器、烟雾传感器、设置在安全壳上的电气贯穿件以及传输线缆；

所述多个热像仪用于对安全壳内的温度进行监测并输出火灾监测信息；

所述气体传感器用于监测安全壳内的气体信息；

所述烟雾传感器用于监测安全壳内的烟雾信息；

所述传输线缆接收所述火灾监测信息、气体信息和烟雾信息并通过所述电气贯穿件传输至所述安全壳外，以及将所述热像仪和气体传感器电源由安全壳外传输至安全壳内。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述热像仪的视频分辨率为320*240像素，测温范围为0-300℃，精度为±2℃，镜头视角大于45°，所述烟雾传感器响应时间小于2s，精度100ppm。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，每一个所述热像仪内置于防护罩中，所述防护罩为不锈钢防护罩；所述烟雾传感器通过气体引漏管进行测量。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述防护罩包括外壳以及设置在所述外壳底部的密封性试验接口；所述热像仪内置于所述外壳中并通过所述密封性试验接口进行密封性试验。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，还包括：主回路逆止阀泄漏率监测模块；

所述主回路逆止阀泄漏率监测模块用于对主回路逆止阀泄漏率进行监测并输出主回路逆止阀泄漏率监测结果。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述主回路逆止阀泄漏率监测模块包括：逆止阀封堵装置；所述逆止阀封堵装置包括阀腔，密封气囊、轴向平衡装置、充压单元以及监测单元；

所述充压单元用于向所述逆止阀的阀腔内充压或者所述密封气囊充压；

所述轴向平衡装置用于平衡所述阀腔内的轴向力；

所述监测单元用于监测所述逆止阀的充压数据，根据所述充压数据计算所述逆止阀的泄漏率；

根据所述逆止阀的泄漏率输出主回路逆止阀泄漏率监测结果。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述充压单元包括：第一充压装置和第二充压装置；

所述第一充压装置用于向所述逆止阀的阀腔内充压并采集阀腔的压力数据；

所述第二充压装置用于向所述密封气囊充压并采集密封气囊的压力数据。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述充压数据包括：所述阀腔的压力数据和所述密封气囊的压力数据；

所述第一充压装置包括：第一充气气囊、第一阀门以及第一压力表；所述第二充压装置包括：第二充气气囊、第二阀门以及第二压力表；

所述第一充气气囊用于向所述阀腔内充压；

所述第一压力表用于在所述第一充气气囊充压过程中采集所述阀腔的压力数据；

所述第一阀门在所述第一充气气囊充压时打开；

所述第二充气气囊用于向所述密封气囊充压；

所述第二压力表用于在所述第二充气气囊充压过程中采集所述密封气囊的压力数据；

所述第二阀门在所述第二充气气囊充压时打开。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述逆止阀封堵装置还包括：位于所述阀腔开口处以使所述阀腔形成密闭空间的阀盖。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述逆止阀封堵装置还包括：位于所述阀腔内以平衡阀腔内的轴向力的轴向平衡装置。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，还包括：安全壳强度监测模块；

所述安全壳强度监测模块用于对所述安全壳强度进行监测并输出强度监测数据。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述安全壳强度监测模块包括：强度监测数据采集装置、EAU自动读数模块以及无线通信模块；

所述强度监测数据采集装置用于对安全壳的强度数据进行采集，获得安全壳强度监测数据；

所述EAU自动读数模块用于对所述安全壳强度监测数据进行读取并输出；

所述无线通信模块用于对所述安全壳强度监测数据进行传输。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述强度监测数据采集装置包括：热电偶、声频应变计、水准盒、变位计以及铅垂线监测设备；

所述热电偶用于采集热电偶数据；

所述声频应变计用于采集安全壳的形变应力并获得形变应力数据；

所述水准盒用于采集安全壳的变形位移并获得变形位移数据；

所述变位计连接所述水准盒和地形基准点，用于获得大地基准点和安全壳筏基之间在试验期间的相对变化数据；

所述铅垂线监测设备用于监测安全壳的铅垂线形变并获得铅垂线数据。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述安全壳强度监测模块还包括：铅垂线数据采集模块；

所述铅垂线数据采集模块用于接收所述铅垂线监测设备采集的铅垂线数据并输出。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述EAU自动计数模块包括：EAU自动读数箱、三通适配箱以及EAU自动读数装置；

所述EAU自动读数箱读取所述热电偶采集的热电偶数据、所述声频应变计采集的形变应力数据以及所述水准盒采集的变形位移数据，并将所述热电偶数据、所述形变应力数据和所述变形位移数据发送给所述三通适配箱；

所述三通适配箱接收协调所述水准盒采集的变形位移数据，并将所述热电偶数据、所述形变应力数据和所述变形位移数据并传送至所述EAU自动读数装置；

所述EAU自动读数装置接收所述水准盒采集的变形位移数据，并将所述热电偶数据、所述形变应力数据和所述变形位移数据并进行转换处理后发送给所述无线通信模块。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，还包括：外层安全壳测量模块；

所述外层安全壳测量模块对外层安全壳密封性进行测量并输出密封性测量结果。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述外层安全壳测量模块包括：安全壳监测模块、流量控制器、采集器以及工控机；

所述安全壳监测模块用于采集外层安全壳的气体信息；

所述流量控制器用于控制注入流量并采集流量数据；

所述采集器对所述外层安全壳数据和所述流量数据进行采集并发送给所述工控机；

所述工控机对所述外层安全壳数据、所述流量数据进行分析处理，并输出所述密封性测量结果。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述外层安全壳测量模块还包括：显示器；

所述显示器接收所述密封性测量结果并显示。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，还包括：安全壳鼓包测量模块；

所述安全壳鼓包测量模块用于对安全壳内的鼓包进行测量并输出鼓包测量结果。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述安全壳鼓包测量模块包括：安全壳鼓包定位单元、安全壳鼓包测量单元、安全壳鼓包数据传输单元以及安全壳鼓包数据处理单元；

所述安全壳鼓包定位单元用于对安全壳鼓包缺陷位置进行定位及标记；

所述安全壳鼓包测量单元用于对安全壳鼓包进行采集并输出鼓包采集信号；

所述安全壳缺陷数据传输单元接收并传输所述鼓包采集信号；

所述安全壳鼓包数据处理单元对所述鼓包采集信号进行处理并输出鼓包测量结果。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述安全壳鼓包测量单元包括：定位装置、滑轨、支架、云台、设置在所述云台上的激光距离传感器以及测距编码器；

所述支架包括第一支撑柱和第二支撑柱，所述第一支撑柱的第一端固定在所述安全壳一端，所述第一支撑柱的第二端与所述滑轨的第一端连接；所述第二支撑柱的第一端固定在所述安全壳另一端，所述第二支撑柱的第二端与所述滑轨的第二端连接；所述云台滑动设置在所述滑轨上；

所述定位装置设置在所述云台上。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述安全壳鼓包数据传输单元包括：数据通讯模块以及供电单元；

所述数据通讯模块与所述安全壳鼓包测量单元连接以接收所述鼓包采集信号并传送给所述安全壳鼓包数据处理单元；

所述供电单元用于给所述激光距离传感器、所述测距编码器和所述安全壳鼓包数据处理单元供电。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述安全壳鼓包数据处理单元包括：对比模块、对比分析补偿、结果输出模块；

所述对比模块用于对所述鼓包采集信号进行对比处理，输出鼓包测量数据；

所述对比分析补偿用于结合补偿数据对所述鼓包测量数据进行计算，获得鼓包测量结果。

在本发明所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统中，所述安全壳缺陷测量模块还包括：显示单元；

所述显示单元用于对所述鼓包测量结果进行显示；

所述传输单元将所述鼓包测量结果发送给所述安全壳强度监测模块用于修正安全壳强度监测。

实施本发明的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，具有以下有益效果：包括：安全壳整体泄漏率测量模块、安全壳音响测漏模块、报警模块以及显示模块；安全壳整体泄漏率测量模块用于对安全壳内的总体泄漏率进行测量并对测量数据进行计算，获得安全壳的实时整体泄漏率和不确定度；安全壳音响测漏模块用于对安全壳的声音信号进行监测并对所监测到的声音信号进行分析处理后，输出安全壳音响测漏测量结果；报警模块用于在实时整体泄漏率、不确定度、安全壳音响泄漏时，输出相应的报警信号；显示模块用于对实时整体泄漏率、不确定度和安全壳音响测漏测量结果进行显示。本发明可准确测量安全壳整体泄漏率、精度高，且还能通过音响检测安全壳是否泄漏，提升密封性试验的可靠性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例提供的纵深防御下的核电站安全壳试验系统的原理框图；

图2是本发明安全壳整体泄漏率测量模块的原理框图；

图3是本发明安全壳内部空间分区示意图；

图4是本发明安全壳内温度与标高关系曲线示意图；

图5是本发明安全壳内温度与标高关系曲线示意图；

图6是本最优路径示意图；

图7是本发明某试验温度传感器T18/T19/T30布置图；

图8是本发明某试验温度传感器T18/T19/T30温度曲线示意图；

图9是本发明贯穿件测量模块原理框图；

图10是本发明贯穿件测量模块平面示意图；

图11是本发明单片机控制工作逻辑图；

图12是本发明安全壳音响测漏模块原理框图；

图13是本发明声音监测模块原理框图；

图14是本发明安全平方米外观检查模块原理框图；

图15是本发明图像采集处理单元原理框图；

图16是本发明火灾监测模块结构示意图；

图17是本发明热像仪的防护罩结构示意图；

图18是本发明逆止阀封堵装置结构示意图；

图19是本发明安全壳强度监测模块原理框图；

图20是本发明强度数据处理流程图；

图21是本发明外层安全壳测量模块原理框图；

图22是本发明外层安全壳泄漏来源示意图；

图23是本发明外层安全壳数据异常分析对比图；

图24是本发明安全壳鼓包测量模块原理框图；

图25是本发明安全壳鼓包测量模块结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

参考图1，图1为本发明实施例提供的纵深防御下的核电站安全壳试验系统的原理框图。

该纵深防御下的核电站安全壳试验系统自动采集安全壳混凝土内相关传感器信号，并对采集到的数据进行分类、计算、剔除，然后结合建造期间的混凝土数据进行安全壳整体性能评价。

如图1所示，该纵深防御下的核电站安全壳试验系统包括：安全壳整体泄漏率测量模块10、安全壳音响测漏模块20、报警模块100以及显示模块90。

其中，安全壳整体泄漏率测量模块10用于对安全壳内的总体泄漏率进行测量并对测量数据进行计算，获得安全壳的实时整体泄漏率和不确定度。安全壳音响测漏模块20用于对安全壳的声音信号进行监测并对所监测到的声音信号进行分析处理后，输出安全壳音响测漏测量结果，以获得安全壳泄漏位置及区域；报警模块100用于在实时整体泄漏率、不确定度、安全壳音响泄漏时，输出相应的报警信号；显示模块90用于对实时整体泄漏率、不确定度和安全壳音响测漏测量结果进行显示。

一些实施例中，如图2所示，该安全壳整体泄漏率测量模块10包括：泄漏率测量装置101、压力调节模块102、压力运行模块103以及计算模块104。

泄漏率测量装置101用于对安全壳泄漏信号参数进行实时采集，基于所获得的安全过泄漏信号参数获得泄漏数据，并对泄漏数据进行实时计算以获得计算结果，以及在计算结果满足气体稳定条件后计算实时升压速率和实时降压速率。压力调节模块102用于对泄漏采集信号进行实时拟合计算处理，获得实时升压速度和实时降压速度，以及在实时升压速度和实时降压速度大于预设数值时，控制升降压电动调节阀开度。即，当实时升压速度大于预设数值/或者实时降压速度大于预设数值时，控制升降压电动调节阀的开度；压力运行模块103用于在压力达到阈值时，控制关闭升降压电动调节阀，对安全壳内的所有参量进行监测并时行实时计算，并在计算结果满足气体稳定条件后计算实时升压速率和降压速率。其中，压力达到阈值为压力大于或者等于阈值。计算模块104用于根据泄漏采集信号进行计算，获得安全壳的实时整体泄漏率和不确定度。

具体的，气体稳定条件为：

L_2h与L_1h之差的绝对值小于或等于0.25L_a,，其中L_2h:两小时泄漏率，L_1h：1小时泄漏率，La:安全壳设计最大泄漏率限值。

可选的，该泄漏率测量装置101包括但不限于设置在安全壳内的多个温度传感器(一般可设置59个左右)、多个湿度传感器(一般可设置9个左右)以及多个压力传感器(一般可设置3个左右)。因此，基于各个传感器测量得到的数据可进行相应的调节控制。

具体的，压力调节模块102一般用于升压平台初期压力调节，主要对压力变送器的数据进行实时处理，同时计算出实时的升压速率或者降压速率，并对所得到的升压速率或者降压速率进行实时显示，以及存储与打印。

压力运行模块103一般为在压力调节模块102将压力调节至阈值时，对安全壳内所有的参量进行监控，同时实时计算当前的升压速率或者降压速率。

可选的，该计算模块104为离线计算模块104，其可以参考安全壳试验的原始数据或者安全壳试验的当前试验数据计算安全壳的整体泄漏率和不确定度。

进一步地，如图2所示，该安全壳整体泄漏率测量模块10还包括：数据仿真模块105和数据显示模块106。数据仿真模块105用于对安全壳整体泄漏率测量模块10的功能进行模拟仿真，获得仿真数据。通过所获得的仿真数据可以验证泄漏率测量系统及测量网络的稳定性及其精度是否满足试验要求。数据显示模块106用于对安全壳的状态信息和工作信息进行显示。其中，安全壳的状态信息包括：实时整体泄漏率、不确定度、仿真数据、升降压实时数据(升压速度/速率，降压速度/速率)、各个传感器的实时测量数据。工作信息包括：安全壳的当前工作状态。

进一步地，一些实施例中，该安全壳整体泄漏率测量模块10还包括：存储与打印模块107；存储与打印模块107用于对安全壳的实时整体泄漏率和不确定度进行存储并打印输出。

具体的，数据仿真模块105主要用于模拟整个安全壳整体泄漏率采集的功能，同时也具有离线数据仿真功能。数据显示模块106以数据和/或图表的方式实时显示当前数据及变化趋势。存储与打印模块107将实时数据按照规定格式存储于数据库中并打印出相应的报表。

可选的，本发明实施例中，该安全壳整体泄漏率测量模块10为基于PXI(多路复用器)的安全壳泄漏率测量模块。

本发明实施例中，安全壳整体泄漏率的计算可基于绝对法，即通过计算安全壳内干空气质量的变化来推导泄漏率。

具体的，根据理想气体状态方程，安全壳内干空气总质量为：

式中：M为安全壳内干空气的质量，kg；P为安全壳内的绝对压力，MPa；H为安全壳内的水蒸气分压，MPa；V为安全壳的自由容积，m3；R为干空气的理想气体常数，R＝287.14J/(kg·K)；T为安全壳内平均温度，K。

对式(1)进行转换，安全壳整体泄漏率的表达式为：

式中：ΔM为安全壳内干空气的质量的变化量，kg；M0为试验初始阶段的安全壳干空气质量，kg；ΔP为安全壳内的绝对压力的变化值，MPa；(P－H)0为安全壳内的干空气分压，MPa；ΔH为安全壳内的水蒸气分压的变化值，MPa；ΔT为安全壳内平均温度的变化值，K；T0为试验初始阶段的安全壳平均温度，K。

由上式可知，通过分别计算温度、湿度、压力的变化率，可以确定安全壳的整体泄漏率。该计算方式可以方便分析试验过程中每一个参数对于最终结果的影响。

进一步地，一些实施例中，不确定度包括：A类不确定度和B类不确定度。其中，B类不确定度可以通过经验及仪特性分析得到，在些不再详述。

可选的，A类不确定度包括：温度标准不确定度、湿度标准不确定度以及压力标准不确定度。

其中，温度标准不确定度可通过下式计算得到：

式中：uT1为温度标准不确定度，K/h；n为探头总数；σ为温度的标准差，K/h；πT为总体温度变化率，K/h；πTi为第i个探头的温度变化梯度，K/h。

湿度标准不确定度可通过下式计算得到：

式中：uH1为A类湿度不确定度，Pa/h；πHi为第i个探头的湿度变化梯度，Pa/h；πH为平均湿度变化梯度，Pa/h；n为探头的总数量。

压力标准不确定度可通过下式计算得到：

式中：uP1为压力的统计不确定度，Pa/h；πP1为第1个压力传感器的变化梯度，Pa/h；πP2为第2个压力传感器的变化梯度，Pa/h；π为平均压力变化梯度，Pa/h；n为传感器数量，式中n＝2。

具体的，在安全壳试验过程中，传感器的位置决定了每一个传感器所能代表的体积，因此，在计算过程中须考虑每一个传感器的体积权重。在试验过程中，传感器的布置存在明显的区域特征，即可按照安全壳内构筑物的分层进行布置，根据容器内温度分布的原理，稳定状态下，同一标高的温度值接近，因此，在试验过程中，温度数据也呈现明显的分层现象。本发明实施例中，温度标准不确定度、湿度标准不确定度和压力标准不确定度采用分区域拟合法计算。通过采用分区域拟合法计算，可以在安全壳试验前，不用单独计算每一个温度传感器的体积权重，只需将安全壳内的体积按照层级进行分配即可。

具体的，采用分区域拟合法计算的具体过程如下：

先计算第j层的平均温度变化率以及不确定度：

式中：

为第j层的总体温度变化率，K/h；nj为第j层的探头数量，K/h；uTj为第j层的温度标准不确定度，K/h。

则安全壳内平均温度的变化率及不确定度为：

式中：

为安全壳整体温度的变化率，K/h；Vj为安全壳第j层的的自由容积。

以某核电机组1号机为例，将安全壳内的温度传感器分布基本按照标高形成了特定的五个区域，并按照分层法进行安全壳整体泄漏率计算。其中，安全壳内部空间分区示意图如图3所示。其中，图中的T01～T70代表各个序号的温度传感器。

进一步地，本发明实施例中，安全壳整体泄漏率测量模块10和安全壳强度监测模块60可以通过自由容积法测量安全壳内自由容积，并根据安全壳内的传感器所在区域对传感器进行权重分配。其中，所分配的权重可用于计算安全壳泄漏率和评价安全壳强度。

具体的，由于核电厂安全壳的整体泄漏率不能直接测量，而是需要对安全壳壳内压力、温度、湿度等参数进行连续测量，因此，通过理想气体状态方程PV＝nRT计算得到。气体平均温度和水蒸气平均分压计算方法见公式(10)、(11)，由这两个公式可以看出，各个传感器的测值所表征的气体体积V_i的准确性直接影响到计算结果的准确性。

安全壳内气体平均温度计算方法如下：

其中，V_i为安全壳的自由容积，V_i为第i个温度仪表所代表的周围自由空间气体体积，为第i个温度仪表的测量数据。

安全壳内水蒸气平均分压计算方法如下：

本公式中V、V_i与公式(10)意义一致，H_i为第i个湿度仪表的测量数据。

在安全壳打压试验期间，安全壳到达泄漏率测量压力平台后，根据RCC-G等标准要求，需维持压力平台到空气参数稳定后再进行泄漏率测量试验。在这段时间内，不同参数的气体充分对流，热量充分交换，温度高、湿度高的气体上浮至安全壳上部，温度低、湿度低的气体下沉至安全壳下部。图4是某安全壳打压试验期间内部气体在4.2bar.g压力平台下稳定20小时后，湿度仪表测量数据与其标高的关系，图5是温度仪表测量数据与其标高的关系，图中的直线为温度随标高线性回归结果。

从图4与图5可以看出，在空气参数稳定后，安全壳内温度场、湿度场在垂直方向上表现出较好的线性相关性，对其进行线性回归后，湿度随标高的线性回归相关系数R²＝0.92，温度随标高的线性回归相关系数R2＝0.89。实际上，由于长时间静止，安全壳内不同参数间的气体充分对流交换，在局部范围内其他方向上也是呈线性分布的。因此，对于一个微小空气单元V，到仪表Si的最优路径为Pi(i＝1,2……n，为仪表编号，n为仪表总数)，即Pi＝min(P)(P是V到各个仪表的路径集合)，则可认为仪表Si所测温度是最能代表空气单元V的温度。即Si所测温度为空气单元V的温度。

进一步地，本发明实施例中，最优路径指气休温度、湿度交换对流时的最短路径，而非空间直线距离，如图6所示，黑色粗线为墙体，V为空气微单元，S1、、S2为测量仪表，P1、P4分别表示V到S1、S2的直线路径，P2+P3为V绕过墙体到S2的最短路径。可以看出，虽然P1>P4，但P3+P2>P1，因此离V最优路径最短的仪表为S1而非S2。在进行计算时，可以用优化后的A*算法或蚂蚁算法来寻找最优路径。

如图7所示，为安全壳打压试验时温度传感器T18、T19和T30的布置图，其中，黑色粗线条为墙体。T18与T30的直线距离为2.28m，T18与T19的直线距离为7.99m。在此次试验中，这三个传感器温度曲线见图8。由图7和图8可以看出，虽然T18距T30的直线距离更小，但由于两点之间有墙体隔离，温度、湿度交换对流不充分，T19处的温度比T30更接近于T18。这个现象可以通过“最优路径”来解释：T18到T19的最优路径小于到T30的最优路径。

因此，在计算得到最优路径后，在进行安全壳整体泄漏率计算时，某点的空气温度或温度可采用最优路径最短的仪表测量值。

进一步地，计算模块104包括：安全壳参数处理模块、安全壳监测数据处理模块、最优路径计算模块104、体积权重分配模块以及数据输出模块。

安全壳参数处理模块根据安全壳墙体尺寸数据进行建模、网格划分，获得自由空间网格数据；安全壳监测数据处理模块根据温度传感器的位置数据和湿度传感器的位置数据进行仪表坐标网格化，获得仪表网格数据；最优路径计算模块104根据自由空间网格数据和仪表网格数据进行计算，获得每个仪表所代表区域的最优路径；体积权重分配模块根据最优路径进行计算，获得每个仪表体积权重；数据输出模块输出每个仪表体积权重。可以理解地，当某一传感器出现故障时，可采用自动或者手动方式将该传感器代表权重分配至其周围一个或者数个传感器中。即当安全壳温度传感器、湿度传感器及压力传感器发生故障时，将该传感器体积权重进行剔除，并根据最优路径将其权重分配到与其相邻的两个或多个传感器上。

进一步地，一些实施例中，该安全壳整体泄漏率测量模块10还包括：贯穿件测量模块108。该贯穿件测量模块108用于对安全壳的贯穿件的密封性进行测量，以获得安全壳的贯穿件的密封性测试结果。

如图9所示，该贯穿件测量模块108包括：承压箱、单片机1081、显示模组1082、设置在承压箱中的贯穿件测量单元1083和执行器1084。

贯穿件测量单元1083进行数据采集并获得测量数据；单片机1081根据试验指令以及测量数据控制执行器1084；执行器1084根据单片机1081的控制执行工作；显示模组1082对安全壳的贯穿件的密封性测试结果进行显示。

一些实施例中，如图10所示，贯穿件测量单元1083包括：压力传感器、温度传感器、小流量传感器、中流量传感器以及大流量传感器。

一些实施例中，如图10所示，该执行器1084包括：设置在输入管道上的第一电磁阀V1、设置在第一输入支管道上的第二电磁阀V2、设置在第二输入支管道上的第三电磁阀V3、设置在第一输出支管道上的第七电磁阀V7、设置在第二输出支管道上的第八电磁阀V8、设置在第一子管道上的第四电磁阀V4、设置在第二子管道上的第五电磁阀V5、设置在第三子管道上的第六电磁阀V6以及设置在输出管道上的第九电磁阀V9。

其中，第一子管道、第二子管道以及第三子管道并行设置，且第一子管道、第二子管道以及第三子管道设置在第一输入支管道和第一输出支管道之间；压力传感器和温度传感器设置在第二输入支管道和第二输出支管道之间，用于测量管道内气体的温度，解决了原方案无法直接测量高压管道内空气的问题。

进一步地，如图10所示，该贯穿件测量模块108还包括：设置在输入管道上且位于承压箱外的气体干燥过滤器1085；气体干燥过滤器1085用于对输入承压箱内的气体进行干燥过滤。

可选的，该承压箱采用不锈钢材质制成。通过采用不锈钢材质制作承压箱，可以保证其强度。

该实施例中，温度传感器的精度为±0.5℃，小流量传感器、中流量传感器以及大流量传感器的测量精度为1％FS，压力传感器的测量精度为1‰。

进一步地，本发明实施例中，压力传感器、温度传感器以及体积传感器(小流量传感器、中流量传感器、大流量传感器)均可预留维护接口及模块校准接口。

进一步地，承压箱的外壳411使用贯穿件软件密封设计，以将电缆从外壳411内引出与单片机1081相连并防止其泄漏，其中，承压箱通过快速接头与外部管道连接，其中，快速接头及卸压阀与外壳411为G1/4螺纹连接，确保其密封性及方便拆卸组装。同时，为了保证高压气体下使用的安全性，可利用有限元进行外壳411强度模拟分析，在保证安全的基础上确定外壳411最优尺寸，确保使用便携及安全。

参考图11，为单片机1081控制工作逻辑图。

如图11所示，试验时，试验人员根据待测隔离阀进行试压方法选择，若为内侧阀门，则点击直接流量法按钮。单片机1081控制关闭第三电磁阀V3和第八电磁阀V8，打开第一电磁阀V1、第二电磁阀V2以及第七电磁阀V7，气体经过单片机1081，单片机1081通过内置体积传感器测量其体积和气体温度。单片机1081根据气体流量选择通过路径，若为气体体积在小量程范围内，则单片机1081控制打开第四电磁阀V4，关闭第五电磁阀V5和第六电磁阀V6。若在中量程范围内，则单片机控制打开第五电磁阀V5，关闭第四电磁阀V4和第六电磁阀V6，使用中流量传感器。否则，单片机1081控制打开第六电磁阀V6，关闭第四电磁阀V4和第五电磁阀V5，使用大流量传感器。其中，在电磁阀打开的同时，计时器开始计时，15分钟后，单片机1081读取通过温度传感器读取气体温度，然后根据体积传感器测量结果及气体温度将转换后的结果显示在显示模组1082上。

若为外侧阀门，则点击压降法按钮。单片机1081关闭第二电磁阀V2和第八电磁阀V8，打开第三电磁阀V3。试验人员点击读取温度和压力按钮作为初始压力和初始温度，同时计时器开始计时，待试验结束时，再次点击读取温度和压力按钮，此时，单片机1081读取温度和压力数据作为结束温度和压力，并计算出实时泄漏率，通过显示模组1082对实时泄漏率进行显示。

如图12所示，一些实施例中，该安全壳音响测漏模块20包括：声音采集模块201、声音监测模块202以及定向传输模块203。该安全壳音响测量模块20还包括振动监测模块。

声音采集模块201用于对安全壳的声音信号进行实时监测并采集，获得声音采集信号；声音监测模块202用于对声音采集信号进行监测并输出安全壳音响测漏测量结果；定向传输模块203用于输出安全壳音响测漏测量结果和安全壳泄漏位置及区域。振动监测模块用于监测固定管道的振动数值以及阀门的工作状态。

一些实施例中，如图13所示，该声音监测模块202包括：信号采集模块2021、信号分析模块2022以及声音放大模块2023。

信号采集模块2021用于对声音采集信号进行采集并传送给信号分析模块2022；信号分析模块2022用于对声音采集信号进行分析过滤，以获得过滤声音信号，并将过滤声音信号发送给声音放大模块2023；声音放大模块2023用于对过滤声音信号进行放大处理，获得安全壳音响测漏测量结果。

其中，安全壳音响测漏测量结果包括：声音采集模块201地址和声音数据。

进一步地，如图13所示，该声音监测模块202还包括：存储电路2025和声音传输模块2024。存储电路2025用于对声音数据进行存储；声音传输模块2024用于将声音采集模块201地址和声音数据输出，以获得安全壳泄漏位置及区域。可选的，该定向传输模块203包括：定向传输电缆；定向传输电线缆接收安全壳音响测漏测量结果并传输至安全壳外。

进一步地，一些实施例中，该声音传输模块2024包括：无线发射模块和无线接收模块；无线发射模块用于接收声音采集模块201地址和声音数据并发送给无线接收模块；无线接收模块用于接收声音采集模块201地址和声音数据并输出。可选的，本发明实施例中，无线发射模块和无线接收模块采用Zigbee无线传输技术，其中，无线发射模块可通过Zigbee路由器实现，无线接收要中通过Zigbee协调器实现，通过Zigbee路由器可对声音放大模块2023输出的数据进行采集，并通过Zigbee协调器将所有数据采集汇总，然后，再通过安全壳内定向传输线缆传输到安全壳外(一般可传输到安全壳外安全的POE交换机，然后由POE交换机传输至泄漏监测上位机，其中，POE交换机在接收数据的同时，也通过电气贯穿件为安装在安全壳内的Zigbee协调器和Zigbee路由器提供电源)。

进一步地，该声音监测模块202还包括：振动传感器2026；振动传感器2026用于监测声音监测模块202的振动位移并在声音监测模块202的振动位移大于预设值时，将声音监测模块202的地址发送给无线发射模块。

具体的，本发明实施例中，声音采集模块201可包括多个声音传感器。具体的，安全壳打压试验前，可将声音传感器分别安装在所有安全壳隔离阀的管壁上、0m/8m人员闸门过渡舱内、设备闸门与安全壳钢内衬螺栓513连接处，并将上述约120个声音传感器按照贯穿件编号、人员闸门标高编号定义其传感器地址，以确保试验期间发生泄漏可第一时间确定泄漏位置。试验期间，声音监测模块202处于休眠状态，当声音传感器测量到的声音大于50分贝时，声音监测模块202从休眠中启动，声音采集模块201将测量到的声音数据传送至信号分析模块2022，若信号分析模块2022分析声音频率大于1000HZ，则送至声音放大模块2023，声音放大模块2023将传感器地址及放大后的声音进行存储，同时将压缩存储后的传感器地址和声音数据通过无线发射模块传送至无线接收模块，然后通过电气贯穿件传出安全壳外。当信号采集模块2021采集到的声音频率小于1000HZ时，则本数据直接舍弃。

进一步地，通过在声音监测模块202中设置振动传感器2026，可通过振动传感器2026监测声音监测模块202的位移情况，当振动传感器2026测量到声音监测模块202的振动位移大于300μm时，则直接将本模块的地址通过无线发射模块传送至无线接收模块，然后通过电气贯穿件传出安全壳外。

通过该方法，在安全壳试验期间，无须人员承压进岛，在到达1bar.g平台后，经过1小时的空气静置和吸收后，利用本系统对安全壳内进行声响测漏。当某个声音传感器测量到泄漏声响后，向上位机输出高电平信号，此时上位机通过该传感器地址确定其位置，并进一步第一时间确认泄漏位置，然后从安全壳外部隔离阀进行人工二次确认并处理泄漏。

进一步地，如图1所示，该纵深防御下的核电站安全壳试验系统还包括：安全壳外观检查模块30。

如图14所示，该安全壳外观检查模块30包括：爬壁机器人301、地面站单元306、图像获取单元302、图像采集处理单元303、外观数据传输单元304以及防坠落装置305。该安全壳外观检查模块30还包括：位置确认装置和喷涂装置。

爬壁机器人301用于根据控制指令执行在安全壳壁面的行走动作；地面站单元306用于收集安全壳的外观缺陷图像几何信息并对图像信息进行分析处理；图像获取单元302用于对安全壳壁面进行扫描和拍照以获得安全壳壁面的图像数据；图像采集处理单元303用于对图像数据进行采集和分析，获得安全壳的外观缺陷图像几何信息；外观数据传输单元304用于将安全壳的外观缺陷图像几何信息发送给地面站单元306；防坠落装置305用于防止爬壁机器人301坠落。喷涂装置用于对检测到的缺陷信息进行标记。位置确认装置用于在机器人完成缺陷标记后记录并存储该缺陷的位置信息。

本发明通过在爬壁机器人301上搭载高分辨率摄像机完成混凝土缺陷识别及缺陷测量，通过无线传输模块将远程图像数据传回地面站单元306，由地面站单完成后端的数据处理。从而降低传统混凝土缺陷检测人员的劳动强度和作业风险，同时提高缺陷检测作业的效率，通过高精密测量也降低了传统目视检查的读数误差和随机性，提高了混凝土缺陷检测的质量，也解决了高寒大风等恶劣天气作业受限的问题。

具体的，爬壁机器人301作为移动平台，可搭载摄像机吸附在混凝土表面完成垂直劈面行走，同时，承载图像获取单元302及外观数据传输单元304，爬壁机器人301本体还集成了测量所需的必要装置，包括但不限于海拔仪、喷涂装置、防坠落装置305、倾角仪等。防坠落装置305作为一种安全设备，在设备故障等异常情况下，可避免机器人高空坠落风险，保护设备及人员安全。可选的，防坠落装置305可以通过在爬壁机器人301上方悬挂安全绳来实现，其中，安全绳的另一端可由试验人员牵引，也可由卷扬机牵引。

进一步地，本发明实施例中，爬壁机器人301具备优良的壁面吸附能力及承载力，其中，壁面吸附力既要为机器人行进提供足够的正压力，又要能够承受6级或者以上大风的干扰，承载力不小于1公斤，用于搭载摄像机及无线传输设备。

进一步地，其中，喷涂装置设置在爬壁机器人301上，进而使得爬壁机器人301具有喷涂功能，其喷涂功能用于对现场的缺陷进行标记。喷涂功能的设计是通过凸轮驱动机构按压安装在机器人本体上的喷漆罐实现，其中，喷涂指令可由地面站单元306发出。位置确认装置设置在爬壁机器人301上，使其具备定位功能，其中，爬壁机器人301的定位功能用于提供缺陷位置信息，该位置信息也用于后续的缺陷数据表的编制及缺陷展开图的绘制。由于安全壳筒壁为圆柱形，因此，其位置信息由水平角度和垂直高度组成。水平角度数据由试验人员，垂直高度需机器人通过海拔计提供。可选的，海拔计精度可达到0.1m，同时，为了减少外界风压对海拔计测量精度的影响，该海拔计可设计在爬壁机器人301内部。

一些实施例中，如图15所示，该图像采集处理单元303包括：接收和发送驱动模块3031、底层通讯模块3032、上位机界面模块3033、后台运行数据库模块3034、后台服务系统模块3035以及子功能模块3036。

接收和发送驱动模块3031用于将收发数据进行转换并传送；底层通讯模块3032用于对底层数据进行调用分配暂存；上位机界面模块3033用于对外观缺陷图像几何信息进行显示以及接收用户输入的操作信息；后台运行数据库模块3034用于对安全壳壁面的图像数据进行存储以及对用户信息进行管理；后台服务系统用于控制协调子功能模块3036的运行。

可选的，该子功能模块3036包括：控制模块、定位模块、视频系统模块、图像系统模块、工具模块、菜单模块、文档标记模块、检索模块、缺陷绘制模块、存储模块以及算法模块。

控制模块用于对控制命令进行整合及传递；定位模块用于对爬壁机器人301的位置信息进行定位并转换为与位置信息对应的坐标；视频系统模块用于将无线传送至地面站单元306的外观缺陷图像几何信息中的视频信息进行编码并转换为视频流；图像系统模块用于对带有外观缺陷的图像进行拍照放大及分析；工具模块用于提供外观检查工具；菜单模块用于与控制指令和/或转换指令结合；文档标记模块用于将缺陷数据进行整合；检索模块用于进行数据检索及数据调配；缺陷绘制模块用于将外观缺陷图像几何信息进行二维图像重绘；存储模块用于对外观缺陷图像几何信息进行存储；算法模块用于对安全壳壁面的图像数据进行分析计算，获得安全壳的外观缺陷图像几何信息。可选的，外观检查工具包括但不限于裂缝尺、宽度尺、视频播放控件、曲线、直线、面积等。文档标记模块将裂缝长度、宽度、位置坐标、时间等信息进行整合，可自动生成易识别的文档标记数据格式。检索模块负责整个缺陷检测系统内总的数据检索服务和数据调配服务，相当于一个数据接口。缺陷绘制模块在完成或者部分完成安全壳缺陷检测任务时，可以自动将安全壳外柱机上的裂缝和破损信息进行二维图形重绘，便于安全壳检查和历史数据查看。

可以理解地，各个子功能模块3036均内置于爬壁机器人301中。

进一步地，一些实施例中，如图1所示，该纵深防御下的核电站安全壳试验系统还包括：火灾监测模块40。该火灾监测模块40用于对安全壳进行火灾监测并输出火灾监测信息。

如图16所示，该火灾监测模块40包括：多个热像仪401、设置在安全壳上的电气贯穿件402以及传输线缆。该火灾监测模块40还包括：气体传感器、烟雾传感器。

多个热像仪401用于对安全壳内的温度进行监测并输出火灾监测信息。传输线缆接收火灾监测信息、气体信息和烟雾信息并通过电气贯穿件传输至安全壳外，以及将热像仪和气体传感器电源由安全壳外传输至安全壳内，变化量小于1ppm/月，确保试验期间供电的稳定性及安全壳内没有电源，防止引起火灾。

可选的，本发明实施例的热像仪401的视频分辨率为320*240像素，测温范围为0-300℃，精度为±2℃，镜头视角大于45°。

气体传感器用于监测安全壳内的气体信息。其中，气体信息包括：O₂、CO₂、SO₂、CO等气体变化趋势；其在安全壳内信号传输依靠并联在安全壳泄漏率测量网络备用传感器的分支进行。

烟雾传感器用于监测安全壳内的烟雾信息。可选的，烟雾传感器响应时间小于2s，精度100ppm。其中，烟雾传感器通过气体引漏管进行测量。

为了满足试验期间厂房内的高压环境，每一个热像仪401内置于防护罩4011中，防护罩4011为不锈钢防护罩4011。其中，该不锈钢防护罩4011最大可承受压力达到10bar.g，同时，为了防止电缆线芯漏气，可采用专门的贯穿件设计，固定端固定在格兰头内，使用高温密封胶进行缝隙密封，杜绝电缆线芯漏气。

具体的，该防护罩4011包括外壳411以及设置在外壳411底部的密封性试验接口412；热像仪401内置于外壳411中并通过密封性试验接口412进行密封性试验。其中，该密封性试验接口412为G1/4螺纹。使用该密封性接口进行密封性试验时，向保防护罩4011内部充压至5bar.g，在接口处连接压力表进行24小时密封性测试，压降小于30mbar判断为合格。测试合格后再将热像仪401安装在防护罩4011内，内部使用支撑结构，确保热像仪401的稳定性，面板415使用锗玻璃，红外透过率达到99％，使热像仪401的性能发挥到最大且确保不被高压空气损坏。

具体的，如图17所示，为防护罩4011的结构示意图。

如图17所示，在防护罩4011内部可匹配热像仪401的外形进行设计，同时设置限位扣416，可起到固定热像仪401的作用。

如图17所示，在接口处，采用固定件413固定密封，其中，固定件413用耐高温密封胶灌满，以达到密封的目的，同时也满足方便拆卸的目的，同时加设公制外螺纹平面密封O型硅橡胶圈，用螺丝，固定，达到密封作用。如图12所示，防护罩4011的底部与侧边通过特制的连接件414密封连接，该特制的连接件414采用类似于高压锅防气压设计，硅橡胶采用E字槽，再加设12个受力均匀的螺丝稳固，以保证密封的强度和稳定性。

进一步地，如图17所示，面板415上部与防护罩4011之间通过垫圈417固定密封，其中，可采用两个硅橡胶O型热圈，以此达到双层防护的目的，同时保护锗玻璃光学镜片。进一步地，垫圈417为防水垫圈417，可达到耐高温、耐酸、耐碱作用。

进一步地，面板415可以采用10mm超厚设计的锗玻璃光学镜片，从而使热像仪401的红外透过率达到99％或者以上，抗压强度可达到10bar以上。

进一步地，一些实施例中，如图1所示，该纵深防御下的核电站安全壳试验系统还包括：主回路逆止阀泄漏率监测模块50。该主回路逆止阀泄漏率监测模块50用于对主回路逆止阀泄漏率进行监测并输出主回路逆止阀泄漏率监测结果，其结果用于修正安全壳整体泄漏率。

该主回路逆止阀泄漏率监测模块50包括：逆止阀封堵装置。逆止阀封堵装置包括阀腔501，密封气囊508、轴向平衡装置5081、充压单元以及监测单元。

充压单元用于向逆止阀的阀腔501内充压或者密封气囊508充压；轴向平衡装置5081用于平衡阀腔501内的轴向力；监测单元用于监测逆止阀的充压数据，根据充压数据计算逆止阀的泄漏率；根据逆止阀的泄漏率输出主回路逆止阀泄漏率监测结果。

可选的，该充压单元包括：第一充压装置和第二充压装置；第一充压装置用于向逆止阀的阀腔501内充压并采集阀腔501的压力数据；第二充压装置用于向密封气囊508充压并采集密封气囊508的压力数据。

其中，充压数据包括：阀腔501的压力数据和密封气囊508的压力数据；

如图18所示，该逆止阀封堵装置还包括：阀体51，位于阀腔501开口处以使阀腔501形成密闭空间。如图18所示，阀体51自带螺栓513，当阀盖506安装在阀腔501开口处时，通过阀体51自带的螺栓513将阀盖506固定在阀腔501开口处。

如图18所示，该第一充压装置包括：第一充气气囊502、第一阀门503以及第一压力表。该第一充压装置还包括阀体51充压管线509，其中，阀体51充压管线509一端通过第一快速接头511与第一充气气囊502连接，另一端插入阀盖506的阀体充压口5101。方便拆装及维护。第二充压装置包括：第二充气气囊504、第二阀门505以及第二压力表。该第二充压装置还包括：气囊充压管线510，该气囊充压管线510通过一端第二快速接头512与第二充气气囊504连接，另一端穿过阀盖506的气囊充压口5102并伸入阀腔501内与密封气囊508连接。通过采用快速接头的方式可以方便拆装与维护。

第一充气气囊502用于向阀腔501内充压；第一压力表用于在第一充气气囊502充压过程中采集阀腔501的压力数据；第一阀门503在第一充气气囊502充压时打开；第二充气气囊504用于向密封气囊508充压；第二压力表用于在第二充气气囊504充压过程中采集密封气囊508的压力数据；第二阀门505在第二充气气囊504充压时打开。需要说明的是第一压力表和第二压力表未在图18中示出。

进一步地，如图18所示，该密封气囊508中还设有不锈钢防护网5082，通过在密封气囊508中设置该不锈钢防护网5082，可以使密封气囊508在未冲压时形成圆柱状，从而方便气囊安装。

试验时，使用气囊充压及监测装置对气囊进行充压及压力监测，压力低于1.5bar.g时对其补充压力，使密封气囊508与管道内壁良好密封，用于对管道实现反向密封。密封气囊508作为试验密闭空间的一部分，与试验专用阀盖506共同建立试验密闭空间，轴向平衡装置5081用于平衡阀腔501气体压力引起的轴向力，防止试验期间，阀腔501内的高压气体产生的轴向压力将密封气囊508压入系统管线中。试验期间，通过阀盖506上的压力表对被测逆止阀密封性进行测量。其中，该逆止阀封堵装置位于逆止阀出口管线侧，密封气囊508与阀盖506之间采用快速接头连接，具有连接方便，密封性良好，具备实时监测自身密封性、平衡轴向能力和安装轻便的特点。

具体的试验过程如下：

将密封气囊508置于管道内，从第二阀门505充压至1.5bar.g；稳定5分钟后，若压降小于0.05bar，安装上阀盖506；从第一阀门503向管道内充压至设计压力P₀，记录时当前时刻t1；当持续时间满足预设时间后，记录当前时刻t2和当前压力表读数P₁，根据公式：

进行计算，其中t为t2与t2的差值，V为阀腔501体积，Q为泄漏率，△P为压差，P为当前压力P₁。

进一步地，一些实施例中，如图1所示，该纵深防御下的核电站安全壳试验系统还包括：安全壳强度监测模块60。该安全壳强度监测模块60用于对安全壳强度进行监测并输出强度监测数据。

如图19所示，该安全壳强度监测模块60包括：强度监测数据采集装置601、EAU自动读数模块602以及无线通信模块604。

强度监测数据采集装置601用于对安全壳的强度数据进行采集，获得安全壳强度监测数据；EAU自动读数模块602用于对安全壳强度监测数据进行读取并输出；无线通信模块604用于对安全壳强度监测数据进行传输。

一些实施例中，强度监测数据采集装置601包括但不限于：热电偶、声频应变计、水准盒以及铅垂线监测设备。进一步地，强度监测数据采集模块601还可包括：测力计和变位计。其中，测力计主要对安全壳预应力进行测量；变位计对安全壳筒体实际沉降进行修正测量。

热电偶用于采集热电偶数据对试验期间混凝土应变进行修正，同时也用于校准声频应变计的安装位置是否与设计位置一致；声频应变计用于采集安全壳的形变应力并获得形变应力数据；水准盒用于采集安全壳筏基的变形位移并获得筏基变形位移数据；铅垂线监测设备用于监测安全壳的筒体形变并获得铅垂线数据。

一些实施例中，该安全壳强度监测模块60还包括：铅垂线数据采集模块603。铅垂线数据采集模块603用于接收铅垂线监测设备采集的铅垂线数据并输出。进一步地，该安全壳强度监测模块60还包括：变位计和测力计。变位计连接水准盒和地形基点，以获得大地基准点和安全壳筏基之间在试验期间的相对变化数据，从而实现对安全壳进行沉降监测。测力计可对安全壳进行应力监测。

一些实施例中，EAU(安全壳永久仪表系统)自动读数模块包括：EAU自动读数箱、三通适配箱以及EAU自动读数装置。

EAU自动读数箱读取热电偶采集的热电偶数据、声频应变计采集的形变应力数据以及水准盒采集的变形位移数据，并将热电偶数据、形变应力数据和变形位移数据发送给三通适配箱；三通适配箱接收协调水准盒采集的变形位移数据，并将热电偶数据、形变应力数据和变形位移数据并传送至EAU自动读数装置；EAU自动读数装置接收水准盒采集的变形位移数据，并将热电偶数据、形变应力数据和变形位移数据并进行转换处理后发送给无线通信模块604。

如图19所示，声频应变计、水准盒、变位计以及热电偶采集到的形变应力数据、变形位移数据以及热电偶数据可由EAU自动读数箱读取并传送给三通适配箱，由三通适配箱发送至多通道切换模块进行通道切换后，由NI振弦采集模块和NI热电偶采集模块采集获得相应的振弦信号和热电偶信号，再由NI控制模块控制调节后通过转换模块进行转换后发送至无线通信模块604，由无线通信模块604发送给服务器。铅垂线监测设备采集的铅垂线数据由铅垂线数据采集模块603采用并通过RS485总线传输至无线通信模块604，再由无线通信模块604发送给服务器。其中转换模块为将RS232数据转换为RS485数据。进一步地，EAU自动读数装置还包括：供电模块，用于提供电能。可选的，该供电模块包括动力聚合物锂电池(可选用12V/80Ah)以及电源适配器(AC220转12V/5V)。

进一步地，服务器接收到无线通信模块604发送的振弦信号、热电偶信号以及铅垂线数据后，将模拟信号(振弦信号、热电偶信号以及铅垂线数据)转化为数字信号后，进行实时计算得出计算结果1，同时结合安全壳敏感区域截椎体、扶壁柱、穹顶、设备闸门加腋区、人员闸门外扩区及蒸汽发生器管道的外观检查数据，对上述敏感区域进行杨氏模量和泊松比拟合计算得出计算结果2，以及建造阶段混凝土样块的平均杨氏模量和泊松比，将上述结果进行数据拟合处理，从而得到安全壳打压试验期间安全壳的整体变形、形变、应变及沉降，根据计算结果显示当前安全壳最大变形位置、最大应变及最大沉降所在角度，并将相同区域的热电偶与声频应变计温度及趋势之间形成对比，相同区域声频应变计测得的应变与铅垂线、水准盒测得的位移形成对比，保证测量真实有效，从而使安全壳强度有更直观、更准确的评价。

其中，本发明实施例中，声频应变计可包括52路，水准盒可包括13路、热电偶可包括28路。因此，在后期的数据处理中，可支持移除传感器损坏或者结果错误的读数，移除一个或者多个传感器数据之后，剩余传感器重新加入到计算过程中并显示相应的计算结果。

该安全壳强度监测模块60所监测得到的数据通过无线通信模块604发送给服务器后，服务器基于参考电站试验数据、安全壳建设阶段EAU测量数据、预应力张拉数据并结合实时读取的无线通信模块604传输的试验数据进行实时计算。

具体的，如图20所示，基于铅垂线数据计算安全壳径向形变，显示最大变形位置及角度，并可生成安全壳形变随压力实时变化曲线；基于声频应变计的测量数据计算各个位置所受应变，显示最大应变位置，并生成安全壳各应变随压力变化曲线；基于热电偶的测量数据计算各个位置温度、显示最大温度，并生成安全壳实时温度变化曲线；基于水准盒的测量数据计算筏其各区域沉降，并生成筏其沉降随压力变化曲线；基于收敛计的测量数据计算筒体沉降，并生成筒体沉降随压力变化曲线；基于测力计的测量数据计算预应力环廊沉降数据，并生成沉降随压力变化曲线；基于预应力张拉数据得到的泊松比及扬氏计算出CTT(安全壳打压试验)期间各部分形变的期望值。

接着将安全壳形变随压力实时变化曲线和安全壳各应变随压力变化曲线互为对比，生成实时安全壳筒体应变与形变的曲线图，判断应变及形变变化趋势是否相同以确定测量系统的可用性。将安全壳各应变随压力变化曲线和安全壳实时温度变化曲线互为对比，生成实时各区域温度对比曲线图，根据趋势判断测量系统的有效性。基于筏基沉降随压力变化曲线和筒体沉降随压力变化曲线，生成实时安全壳筒体竖向变形曲线图。将安全壳各应变随压力变化曲线和筏基沉降随压力变化曲线互为对比，生成实时安全壳筏其形变与应力对比曲线图，并根据二者变化趋势判断测量系统的有效性。

最后，基于安全壳形变随压力实时变化曲线、安全壳各应变随压力变化曲线、筏基沉降随压力变化曲线、筒体沉降随压力变化曲线、沉降随压力变化曲线与CTT期间各部分形变的期望值进行差别分析，分析安全壳混凝土钢筋是否出现现象，得出安全壳实测扬氏及泊松比，与参考电站试验数据进行对比，结合外观检查得出强度评价。

进一步地，如图1所示，该纵深防御下的核电站安全壳试验系统还包括：外层安全壳测量模块70。该外层安全壳测量模块70对外层安全壳密封性进行测量并输出密封性测量结果。

如图21所示，该外层安全壳测量模块70包括：安全壳监测模块701、流量控制器702、采集器703以及工控机704。

安全壳监测模块701用于采集外层安全壳的气体信息；流量控制器702用于控制注入流量并采集流量数据；采集器703对外层安全壳数据和流量数据进行采集并发送给工控机704；工控机704对外层安全壳数据、流量数据进行分析处理，并输出密封性测量结果。其中，外层安全壳的气体信息包括但不限于气体温度、气体湿度、压力、风量、体积等。

进一步地，一些实施例中，该外层安全壳测量模块70还包括：显示器705；显示器705接收密封性测量结果并显示。

具体的，EPR核电机组采用双层安全壳设计，内层安全壳是后张拉预应力混凝土结构并有6mm厚的钢衬里，筒体墙厚1300mm。外层安全壳是钢筋混凝土结构，厚1300mm。外层安全壳外露部分及外围的燃料厂房和安全厂房的外墙厚1800mm。内、外安全壳之间形成一个宽1800mm的环形廊道，环廊通过环廊通风系统(EDE)维持负压。在事故工况下，安全壳泄漏监测系统(EPP)能收集来自人员闸门、设备闸门、燃料传输通道隔离阀等处泄漏的微量放射性物质至负压环廊的地坑内，经EDE系统的高效过滤器和碘吸附器过滤后排放至烟囱，以限制放射性物质向环境释放。因此，在调试期间需要对外层安全壳进行密封性测试。

进一步地，由于外层安全壳的特殊性，因此，本发明实施例中，外层安全壳的泄漏率的测量采用在非稳态工况下大体积密闭空间进行测量。即外层安全壳试验前将环廊负压抽至－2000Pa以上，达到试验压力后停运抽压风机，隔离外层安全壳环廊，在泄漏过程中动态测量环廊内的气体参数。通过大量的数据拟合得到泄漏量与压差的函数关系，进而得到设计压力下的泄漏率。

如图22所示，为外层安全壳泄漏来源示意图。

如图22所示，一定压差(ΔP)下外层安全壳泄漏率Qpei，为总泄漏量Qeee与注入流量Qinj之差。

外层安全壳试验试验过程中，一个抽负压与内外压力平衡的过程称为一个压力循环。外层安全壳试验试验期间需进行数个向环廊内注入定量干空气的压力循环。注入的干空气作为试验期间的参考泄漏。每次注入的流量为10～20m³/h之间的一个定值。试验需要进行至少1个不注入干空气的压力循环和至少2个注入干空气的压力循环作为验证对比。

进一步地，本发明实施例中，采用“匀速压降稳态”判定原则进行判定。具体的，在测量数据分析过程中，若同时满足下列两个条件，则可认为60分钟时间段内环廊泄漏率可以使用气体参数梯度法(气体状态满足“匀束压降稳态”)进行计算：

(1)环廊气体满足“均匀变化”要求，即30分钟内气体温度、压力数据对时间进行线性拟合时线性拟合优度r²≥0.95。表1统计了某环廊泄漏率计算过程中的520组气体温度和压力数据在60分钟内进行线性拟合时r²的分布情况，证明其满足该项要求。

表1拟合优度取值范围分布

(2)环廊气体满足“稳定性”要求，泰勒展开中的常数C远小于泄漏率，即不能因为忽略泰勒展开过程中高次项导致的理论误差大于2％。根据试验数据外层安全壳泄漏率测量过程中60分钟内温度变化一般不到小于1K，此时温度变化率为0.34％(假设试验温度为293K)。可计算得知泰勒展开忽略高次项时由温度变化引起的温度梯度相对误差为0.17％，属于可忽略项。

进一步地，在确定局部泄漏率的测量可以采用气体参数梯度法，试验人员又对压差与泄漏率的拟合关系进行了对比分析。通过研究外层安全壳泄漏路径确定了流量与压差的函数联系，进一步对比线性函数拟合、二次函数拟合以及幂函数拟合的有效性及准确率，确定了二次函数拟合关系作为最终的拟合方法。

双层安全壳的主要泄漏途径包括混凝土裂缝、气密门上的缝隙及贯穿件、电缆孔洞、设备闸门和人员闸门膨胀节缝隙、孔洞封堵材料和混凝土框架之间的缝隙等。根据泄漏点的形状可分为薄壁小孔、短孔、细长小孔、平行平板缝隙、圆环缝隙等5种类型。根据流量与压差的二次函数理理论，环廊整体泄漏率可用下式表示：

其中，Q_qa为二次函数理论下的环廊整体泄漏率，m表示环廊第一类泄漏点数量，n表示环廊第二类泄漏点数量，C_is、C_jc分别为第i、j个环廊漏点的流量系数；C₁、C₂分别为环廊第一、二类泄漏点的流量系数之和。根据流量与压差的幂函数理论，低压差工况下，建筑物的泄漏率和压差的关系可表示为：

Q_pa＝C_pP_d ⁿ (13)。

进一步地，EPR环廊的筒体被防火墙在垂直方向划分成了4个分区，防火墙在人行钢平台处设置了防火门，不同的防火分区在环廊底部和穹顶相通。环廊内的最高点与最低点高度差达64.85m，环廊内温度场和湿度场分布不均匀。为了准确测量环廊内的空气参数，在环廊内布置了12个精度为A级的PT100温度传感器和4个湿度传感器，每个传感器分配一定的体积。环廊的大气压由2个绝压传感器测量。环廊与外部大气压的压差通过2台差压变送器测量。注入流量控制器702的选取需要具备高精度，高灵敏度及高可靠性，因此需具备减压阀及过滤部件，自动调节功能，以及精确的质量流量测量功能。有效量程范围需在0-20Nm3/h，精度为±1％或±0.3Nm3/h。

在某一具体试验中，计算得到的外层安全壳泄漏量在压差为-400～-300Pa区间出现了回溯现象，这种现象在外层安全壳试验期间多次出现，导致多次重复试验。

由于泄漏量Qpei与压差DP的绝对值是一一对应的，泄漏率测量末段如果DP持续剧烈波动，有可能出现同一个DP值对应多个Qpei(DP)的情况，会导致试验数据不可用。针对该异常现象进行分析发现：

外层安全壳环廊内的绝对压力PB变化是较为平缓和均匀，波动很小；而出现波动的是大气压力Pa。图23中圆圈处为试验期间Pa异常变化处。

Pa并非是恒定不变的，会随纬度、高度、季节和气候等因素的变化而变化，是与大气运动息息相关、不断变化的物理量。Pa一般会在中午达到最高值，随后逐渐回落，在午夜再次上升达到一个次高值。在广东地区Pa一天的波动范围大致为400～500Pa(约1～3Pa/min)，外层安全壳泄漏率测量试验中正常情况下的大气压力波动在DP绝对值低的情况下对试验结果的影响可忽略。

当Pa在试验末段剧烈波动时，会导致相同DP值对应不同Qpei的情况，导致试验数据不可用，为避免多次重复试验，在试验执行时机的选择上需满足：选择在无强对流天气的时间段内进行试验。由于Pa在一天之中有2个峰值，试验的末段(最后1.5h)应尽量落在平稳上升或下降阶段，尽量避免单次试验尾段在Pa波动较大的区域或交变区域。Pa的测量点应尽量选择遮风、挡雨、又较为开阔的地方，避免因选点处的气候原因而导致Pa剧烈波动。

进一步地，如图1所示，该纵深防御下的核电站安全壳试验系统还包括：安全壳鼓包测量模块80。该安全壳鼓包测量模块80用于对安全壳内的鼓包进行测量并输出鼓包测量结果。

如图24所示，该安全壳鼓包测量模块80包括：安全壳鼓包测量单元801、安全壳鼓包数据传输单元802以及安全壳鼓包数据处理单元803。该安全壳鼓包测量模块80还包括：安全壳鼓包定位单元。

其中，安全壳鼓包定位单元用于对安全壳鼓包缺陷位置进行定位及标记。

安全壳鼓包测量单元801用于对安全壳鼓包进行采集并输出鼓包采集信号；安全壳缺陷数据传输单元接收并传输鼓包采集信号；安全壳鼓包数据处理单元803对鼓包采集信号进行处理并输出鼓包测量结果。

一些实施例中，安全壳鼓包测量单元801包括：滑轨811、支架812、云台813、设置在云台813上的激光距离传感器814以及测距编码器815。该安全壳鼓包测量单元801还包括：定位装置。其中，激光距离传感器814用于测量钢内衬到滑轨811之间的距离(即鼓包曲线的y坐标)，测距编码器815用于测量激光距离传感器814的x坐标(即鼓包曲线的x坐标)。优选的，激光距离传感器814测量周期低于0.02s，测量距离精度优于0.3mm。测距编码器815测量周期低于0.01s，测量角度精度为0.5°。该定位装置设置在云台上，其可由海拔计和倾角计组成，用于记录标记鼓包所在安全壳钢内衬的位置。

如图25所示，支架812包括第一支撑柱8121和第二支撑柱8122，第一支撑柱8121的第一端固定在安全壳一端，第一支撑柱8121的第二端与滑轨811的第一端连接；第二支撑柱8122的第一端固定在安全壳另一端，第二支撑柱8122的第二端与滑轨811的第二端连接；云台813滑动设置在滑轨811上。

一些实施例中，该安全壳鼓包数据传输单元802包括：数据通讯模块821以及供电单元822。数据通讯模块821与安全壳鼓包测量单元801连接以接收鼓包采集信号并传送给安全壳鼓包数据处理单元803；供电单元822用于给激光距离传感器814、测距编码器815和安全壳鼓包数据处理单元803供电。可选的，数据通讯模块821由MAX485串口模块和单片机的UART2单元构成，以实现传感器与单片机之间的通讯。

一些实施例中，该安全壳鼓包数据处理单元803包括：对比模块831、对比分析补偿模块832、结果输出模块833；对比模块831用于对鼓包采集信号进行对比处理，输出鼓包测量数据；对比分析补偿模块832用于结合补偿数据对鼓包测量数据进行计算，获得鼓包测量结果。可选的，该安全壳鼓包数据处理单元803可以为单片机，可选的，该单片机还可以设置测试接口以供测试用，以及ISP接口以进行ISP数据传输。

一些实施例中，该安全壳缺陷测量模块还包括：显示单元804；显示单元804用于对鼓包测量结果进行显示。可选的，该显示单元804包括液晶显示屏和/或数码显示管。该安全壳缺陷测量模块还包括：传输单元，该传输单元将鼓包测量结果发送给所述安全壳强度监测模块用于修正安全壳强度监测。

测量时，测量人员利用磁座把滑轨811固定在钢内衬上，启动设备，先进行测距编码器815和激光距离传感器814自检，并使滑轨811云台813置于最左端(或者最上端)。仪器自检合格后，点击“开始测量”按钮，手动滑动云台813向右移动(或者是向下移动)。云台813到达滑轨811的另一端后，单片机将自动结束测量，并自动开始分析鼓包信息。

测量开始后，测距编码器815以100Hz的频率通过数据通讯模块821向单片机发送云台813移动距离信息(x坐标)。单片机收到信息后，对x坐标数据进行判断，根据需要实时获取激光距离传感器814数据，得到鼓包坐标(xi，yi)，其中i为测量点序号。测量结束后，将获取的若干(100个左右)坐标数据发送至对比分析补偿模块832进行计算，得到鼓包高度数据，并显示在LCD液晶显示器705上。

本发明实施例的纵深防御下的核电站安全壳试验系统解决了安全壳外观检查试验误差大，高空坠落风险高的问题；高压黑暗环境下火灾监控不及时，无法定位火灾位置和火灾规模的问题；安全壳内观检查鼓包测量精度低、抗干扰能力差、对操作人员要求高等问题；双层安全壳环廊泄漏率因内外压差过小无法直接测量的问题；内层安全壳泄漏率算法误差大的问题；逆止阀密封性试验受制于机组状态的问题；机械贯穿件试验因温度无法直测引起的泄漏率误差问题；现有试验充卸压期间，充卸压速率无法直接控制的问题；现有试验方案，强度评价需求数据采集速率低，无法实时测量，强度评价不直观，无法跟踪安全壳试验期间安全壳结构性能演变的问题。现有方案人员承压进岛造成存在人员受伤的风险的问题。

通过该纵深防御下的核电站安全壳试验系统，可实现安全壳外观缺陷的自动识别处理，优化了逆止阀试验方法及其所需特定窗口，提高了钢内衬鼓包测量精度，改进了安全壳泄漏率及其不确定测量的算法，进一步地，还改进了安全壳体积权重分配及泄漏率计算方法，并解决了高压环境下核岛厂房火灾监控不及时的问题，提高试验的安全性及效率。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (49)

1.一种纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，包括：安全壳整体泄漏率测量模块、安全壳音响测漏模块、报警模块以及显示模块；

所述安全壳整体泄漏率测量模块用于对安全壳内的总体泄漏率进行测量并对测量数据进行计算，获得安全壳的实时整体泄漏率和不确定度；

所述安全壳音响测漏模块用于对安全壳的声音信号进行监测并对所监测到的声音信号进行分析处理后，输出安全壳音响测漏测量结果，以获得到安全壳泄漏位置及区域；

所述报警模块用于在所述实时整体泄漏率、所述不确定度、所述安全壳音响泄漏时，输出相应的报警信号；

所述显示模块用于对所述实时整体泄漏率、所述不确定度和所述安全壳音响测漏测量结果进行显示。

2.根据权利要求1所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述安全壳整体泄漏率测量模块包括：泄漏率测量装置、压力调节模块、压力运行模块以及计算模块；

所述泄漏率测量装置用于对安全壳泄漏信号参数进行实时采集，基于所述安全壳泄漏信号参数获得泄漏数据，并对所述泄漏数据进行实时计算以获得计算结果，以及在所述计算结果满足气体稳定条件后计算实时升压速率和实时降压速率；

所述压力调节模块用于对泄漏采集信号进行实时拟合计算处理，获得实时升压速度和实时降压速度，以及在所述实时升压速度和实时降压速度大于预设数值时，控制升降压电动调节阀开度；

所述压力运行模块用于在压力达到阈值时，控制关闭升降压电动调节阀，对安全壳内的所有参量进行监测并进行实时计算，并在计算结果满足气体稳定条件后计算实时升压速率和降压速率；

所述计算模块用于根据所述泄漏采集信号进行计算，获得安全壳的实时整体泄漏率和不确定度。

3.根据权利要求2所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述安全壳整体泄漏率测量模块还包括：数据仿真模块和数据显示模块；

所述数据仿真模块用于在安全壳试验前对所述安全壳整体泄漏率测量模块的功能进行模拟仿真，获得仿真数据；

所述数据显示模块用于对所述安全壳的状态信息和工作信息进行显示。

4.根据权利要求3所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述安全壳整体泄漏率测量模块还包括：存储与打印模块；

所述存储与打印模块用于对所述安全壳的实时整体泄漏率和不确定度进行存储并打印输出。

5.根据权利要求2所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述不确定度包括：A类不确定度和B类不确定度。

6.根据权利要求5所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述A类不确定度包括：温度标准不确定度、湿度标准不确定度以及压力标准不确定度。

7.根据权利要求6所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述温度标准不确定度采用分区域拟合法计算；

所述湿度标准不确定度和所述压力标准不确定度采用分区拟合算法计算。

8.根据权利要求2-7任一项所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述安全壳整体泄漏率测量模块还包括：贯穿件测量模块；

所述贯穿件测量模块用于对所述安全壳的贯穿件的密封性进行测量，以获得所述安全壳的贯穿件的密封性测试结果。

9.根据权利要求8所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述贯穿件测量模块包括：承压箱、单片机、显示器、设置在所述承压箱中的贯穿件测量单元和执行器；

所述贯穿件测量单元进行数据采集并获得测量数据；

所述单片机根据试验指令以及测量数据控制所述执行器；

所述执行器根据所述单片机的控制执行工作；

所述显示器对所述安全壳的贯穿件的密封性测试结果进行显示。

10.根据权利要求9所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述贯穿件测量单元包括：压力传感器、温度传感器、小流量传感器、中流量传感器以及大流量传感器。

11.根据权利要求10所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述执行器包括：设置在输入管道上的第一电磁阀、设置在第一输入支管道上的第二电磁阀、设置在第二输入支管道上的第三电磁阀、设置在第一输出支管道上的第七电磁阀、设置在第二输出支管道上的第八电磁阀、设置在第一子管道上的第四电磁阀、设置在第二子管道上的第五电磁阀、设置在第三子管道上的第六电磁阀以及设置在输出管道上的第九电磁阀；

所述第一子管道、所述第二子管道以及所述第三子管道并行设置，且所述第一子管道、所述第二子管道以及所述第三子管道设置在所述第一输入支管道和所述第一输出支管道之间；

所述压力传感器和所述温度传感器设置在所述第二输入支管道和所述第二输出支管道之间。

12.根据权利要求9所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述贯穿件测量模块还包括：设置在所述输入管道上且位于所述承压箱外的气体干燥过滤器；

所述气体干燥过滤器用于对输入所述承压箱内的气体进行干燥过滤。

13.根据权利要求9所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述承压箱采用不锈钢材质制成。

14.根据权利要求2所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述安全壳整体泄漏率测量模块和安全壳强度监测模块通过自由容积法测量安全壳内自由容积，并根据安全壳内的传感器所在区域对传感器进行权重分配。

15.根据权利要求14所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述计算模块包括：安全壳参数处理模块、安全壳监测数据处理模块、最优路径计算模块、体积权重分配模块以及数据输出模块；

所述安全壳参数处理模块根据安全壳墙体尺寸数据进行建模、网格划分，获得自由空间网格数据；

所述安全壳监测数据处理模块根据温度传感器的位置数据和湿度传感器的位置数据进行仪表坐标网格化，获得仪表网格数据；

所述最优路径计算模块根据所述自由空间网格数据和所述仪表网格数据进行计算，获得每个仪表所代表区域的最优路径；

所述体积权重分配模块根据所述最优路径进行计算，获得每个仪表体积权重；

所述数据输出模块输出所述每个仪表体积权重。

16.根据权利要求1所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述安全壳音响测漏模块包括：声音采集模块、声音监测模块、振动监测模块以及定向传输模块；

所述声音采集模块用于对安全壳的声音信号进行实时监测并采集，获得声音采集信号；

所述声音监测模块用于对所述声音采集信号进行监测并输出安全壳音响测漏测量结果；

所述振动监测模块用于监测固定管道的振动数值以及阀门的工作状态；

所述定向传输模块用于输出所述安全壳音响测漏测量结果和安全壳泄漏位置及区域。

17.根据权利要求16所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述声音监测模块包括：信号采集模块、信号分析模块以及声音放大模块；

所述信号采集模块用于对所述声音采集信号进行采集并传送给所述信号分析模块；

所述信号分析模块用于对所述声音采集信号进行分析过滤，以获得过滤声音信号，并将所述过滤声音信号发送给所述声音放大模块；

所述声音放大模块用于对所述过滤声音信号进行放大处理，获得安全壳音响测漏测量结果。

18.根据权利要求17所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述安全壳音响测漏测量结果包括：声音采集模块地址和声音数据；

所述声音监测模块还包括：存储电路和声音传输模块；

所述存储电路用于对所述声音数据进行存储；

所述声音传输模块用于将所述声音采集模块地址和所述声音数据输出，以获得所述安全壳泄漏位置及区域。

19.根据权利要求18所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述声音传输模块包括：无线发射模块和无线接收模块；

所述无线发射模块用于接收所述声音采集模块地址和所述声音数据并发送给所述无线接收模块；

所述无线接收模块用于接收所述声音采集模块地址和所述声音数据并输出。

20.根据权利要求19所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述声音监测模块还包括：振动传感器；

所述振动传感器用于监测所述声音监测模块的振动位移并在所述声音监测模块的振动位移大于预设值时，将声音监测模块的地址发送给所述无线发射模块。

21.根据权利要求17所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述定向传输模块包括：定向传输电缆；

所述定向传输电线缆接收所述安全壳音响测漏测量结果并传输至安全壳外。

22.根据权利要求1所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，还包括：安全壳外观检查模块；

所述安全壳外观检查模块包括：爬壁机器人、地面站单元、图像获取单元、图像采集处理单元、外观数据传输单元、位置确认装置、喷涂装置以及防坠落装置；

所述爬壁机器人用于根据控制指令执行在安全壳壁面的行走动作；

所述地面站单元用于收集所述安全壳的外观缺陷图像信息并对所述图像信息进行分析处理；

所述图像获取单元用于对所述安全壳壁面进行扫描和拍照以获得所述安全壳壁面的图像数据；

所述图像采集处理单元用于对所述图像数据进行采集和分析，获得所述安全壳的外观缺陷图像几何信息；

所述外观数据传输单元用于将所述安全壳的外观缺陷图像信息发送给所述地面站单元；

所述喷涂装置用于对检测到的缺陷信息进行标记；

位置确认装置用于在机器人完成缺陷标记后记录并存储该缺陷的位置信息；

所述防坠落装置用于防止所述爬壁机器人坠落。

23.根据权利要求22所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述图像采集处理单元包括：接收和发送驱动模块、底层通讯模块、上位机界面模块、后台运行数据库模块、后台服务系统模块以及子功能模块；

所述接收和发送驱动模块用于将收发数据进行转换并传送；

所述底层通讯模块用于对底层数据进行调用分配暂存；

所述上位机界面模块用于对所述外观缺陷图像信息进行显示以及接收用户输入的操作信息；

所述后台运行数据库模块用于对所述安全壳壁面的图像数据进行存储以及对用户信息进行管理；

所述后台服务系统用于控制协调所述子功能模块的运行。

24.根据权利要求23所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述子功能模块包括：控制模块、定位模块、视频系统模块、图像系统模块、工具模块、菜单模块、文档标记模块、检索模块、缺陷绘制模块、存储模块以及算法模块；

所述控制模块用于对控制命令进行整合及传递；

所述定位模块用于对所述爬壁机器人的位置信息进行定位并转换为与所述位置信息对应的坐标；

所述视频系统模块用于将无线传送至所述地面站单元的外观缺陷图像信息中的视频信息进行编码并转换为视频流；

所述图像系统模块用于对带有外观缺陷的图像进行拍照放大及分析；

所述工具模块用于提供外观检查工具；

所述菜单模块用于与控制指令和/或转换指令结合；

所述文档标记模块用于将缺陷数据进行整合；

所述检索模块用于进行数据检索及数据调配；

所述缺陷绘制模块用于将外观缺陷图像信息进行二维图像重绘；

所述存储模块用于对所述外观缺陷图像信息进行存储；

所述算法模块用于对所述安全壳壁面的图像数据进行缺陷识别分析计算，获得所述安全壳的外观缺陷图像几何信息。

25.根据权利要求1所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，还包括：火灾监测模块；

所述火灾监测模块用于对安全壳进行火灾监测并输出火灾监测信息。

26.根据权利要求25所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述火灾监测模块包括：多个热像仪、气体传感器、烟雾传感器、设置在安全壳上的电气贯穿件以及传输线缆；

所述多个热像仪用于对安全壳内的温度进行监测并输出火灾监测信息；

所述气体传感器用于监测安全壳内的气体信息；

所述烟雾传感器用于监测安全壳内的烟雾信息；

所述传输线缆接收所述火灾监测信息、气体信息和烟雾信息并通过所述电气贯穿件传输至所述安全壳外，以及将所述热像仪和气体传感器电源由安全壳外传输至安全壳内。

27.根据权利要求26所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述热像仪的视频分辨率为320*240像素，测温范围为0-300℃，精度为±2℃，镜头视角大于45°，所述烟雾传感器响应时间小于2s，精度100ppm。

28.根据权利要求26所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，每一个所述热像仪内置于防护罩中，所述防护罩为不锈钢防护罩；所述烟雾传感器通过气体引漏管进行测量。

29.根据权利要求28所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述防护罩包括外壳以及设置在所述外壳底部的密封性试验接口；所述热像仪内置于所述外壳中并通过所述密封性试验接口进行密封性试验。

30.根据权利要求1所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，还包括：主回路逆止阀泄漏率监测模块；

所述主回路逆止阀泄漏率监测模块用于对主回路逆止阀泄漏率进行监测并输出主回路逆止阀泄漏率监测结果。

31.根据权利要求30所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述主回路逆止阀泄漏率监测模块包括：逆止阀封堵装置；所述逆止阀封堵装置包括阀腔、密封气囊、充压单元以及监测单元；

所述充压单元用于向所述逆止阀的阀腔内充压或者所述密封气囊充压；

所述监测单元用于监测所述逆止阀的充压数据，根据所述充压数据计算所述逆止阀的泄漏率；

根据所述逆止阀的泄漏率输出主回路逆止阀泄漏率监测结果。

32.根据权利要求31所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述充压单元包括：第一充压装置和第二充压装置；

所述第一充压装置用于向所述逆止阀的阀腔内充压并采集阀腔的压力数据；

所述第二充压装置用于向所述密封气囊充压并采集密封气囊的压力数据。

33.根据权利要求32所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述充压数据包括：所述阀腔的压力数据和所述密封气囊的压力数据；

所述第一充压装置包括：第一充气气囊、第一阀门以及第一压力表；所述第二充压装置包括：第二充气气囊、第二阀门以及第二压力表；

所述第一充气气囊用于向所述阀腔内充压；

所述第一压力表用于在所述第一充气气囊充压过程中采集所述阀腔的压力数据；

所述第一阀门在所述第一充气气囊充压时打开；

所述第二充气气囊用于向所述密封气囊充压；

所述第二压力表用于在所述第二充气气囊充压过程中采集所述密封气囊的压力数据；

所述第二阀门在所述第二充气气囊充压时打开。

34.根据权利要求31所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述逆止阀封堵装置还包括：位于所述阀腔开口处以使所述阀腔形成密闭空间的阀盖。

35.根据权利要求31所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述逆止阀封堵装置还包括：位于所述阀腔内以平衡阀腔内的轴向力的轴向平衡装置。

36.根据权利要求1所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，还包括：安全壳强度监测模块；

所述安全壳强度监测模块用于对所述安全壳强度进行监测并输出强度监测数据。

37.根据权利要求36所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述安全壳强度监测模块包括：强度监测数据采集装置、EAU自动读数模块以及无线通信模块；

所述强度监测数据采集装置用于对安全壳的强度数据进行采集，获得安全壳强度监测数据；

所述EAU自动读数模块用于对所述安全壳强度监测数据进行读取并输出；

所述无线通信模块用于对所述安全壳强度监测数据进行传输。

38.根据权利要求37所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述强度监测数据采集装置包括：热电偶、声频应变计、水准盒、变位计以及铅垂线监测设备；

所述热电偶用于采集热电偶数据；

所述声频应变计用于采集安全壳的形变应力并获得形变应力数据；

所述水准盒用于采集安全壳的变形位移并获得变形位移数据；

所述变位计连接所述水准盒和地形基准点，用于获得大地基准点和安全壳筏基之间在试验期间的相对变化数据；

所述铅垂线监测设备用于监测安全壳的铅垂线形变并获得铅垂线数据。

39.根据权利要求38所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述安全壳强度监测模块还包括：铅垂线数据采集模块；

所述铅垂线数据采集模块用于接收所述铅垂线监测设备采集的铅垂线数据并输出。

40.根据权利要求39所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述EAU自动计数模块包括：EAU自动读数箱、三通适配箱以及EAU自动读数装置；

所述EAU自动读数箱读取所述热电偶采集的热电偶数据、所述声频应变计采集的形变应力数据以及所述水准盒采集的变形位移数据，并将所述热电偶数据、所述形变应力数据和所述变形位移数据发送给所述三通适配箱；

所述三通适配箱接收协调所述水准盒采集的变形位移数据，并将所述热电偶数据、所述形变应力数据和所述变形位移数据并传送至所述EAU自动读数装置；

所述EAU自动读数装置接收所述水准盒采集的变形位移数据，并将所述热电偶数据、所述形变应力数据和所述变形位移数据并进行转换处理后发送给所述无线通信模块。

41.根据权利要求1所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，还包括：外层安全壳测量模块；

所述外层安全壳测量模块对外层安全壳密封性进行测量并输出密封性测量结果。

42.根据权利要求41所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述外层安全壳测量模块包括：安全壳监测模块、流量控制器、采集器以及工控机；

所述安全壳监测模块用于采集外层安全壳的气体信息；

所述流量控制器用于控制注入流量并采集流量数据；

所述采集器对所述外层安全壳数据和所述流量数据进行采集并发送给所述工控机；

所述工控机对所述外层安全壳数据、所述流量数据进行分析处理，并输出所述密封性测量结果。

43.根据权利要求42所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述外层安全壳测量模块还包括：显示器；

所述显示器接收所述密封性测量结果并显示。

44.根据权利要求36所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，还包括：安全壳鼓包测量模块；

所述安全壳鼓包测量模块用于对安全壳内的鼓包进行测量并输出鼓包测量结果。

45.根据权利要求44所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述安全壳鼓包测量模块包括：安全壳鼓包定位单元、安全壳鼓包测量单元、安全壳鼓包数据传输单元以及安全壳鼓包数据处理单元；

所述安全壳鼓包定位单元用于对安全壳鼓包缺陷位置进行定位及标记；

所述安全壳鼓包测量单元用于对安全壳鼓包进行采集并输出鼓包采集信号；

所述安全壳缺陷数据传输单元接收并传输所述鼓包采集信号；

所述安全壳鼓包数据处理单元对所述鼓包采集信号进行处理并输出鼓包测量结果。

46.根据权利要求45所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述安全壳鼓包测量单元包括：定位装置、滑轨、支架、云台、设置在所述云台上的激光距离传感器以及测距编码器；

所述支架包括第一支撑柱和第二支撑柱，所述第一支撑柱的第一端固定在所述安全壳一端，所述第一支撑柱的第二端与所述滑轨的第一端连接；所述第二支撑柱的第一端固定在所述安全壳另一端，所述第二支撑柱的第二端与所述滑轨的第二端连接；所述云台滑动设置在所述滑轨上；

所述定位装置设置在所述云台上。

47.根据权利要求46所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述安全壳鼓包数据传输单元包括：数据通讯模块以及供电单元；

所述数据通讯模块与所述安全壳鼓包测量单元连接以接收所述鼓包采集信号并传送给所述安全壳鼓包数据处理单元；

所述供电单元用于给所述激光距离传感器、所述测距编码器和所述安全壳鼓包数据处理单元供电。

48.根据权利要求47所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述安全壳鼓包数据处理单元包括：对比模块、对比分析补偿模块、结果输出模块；

所述对比模块用于对所述鼓包采集信号进行对比处理，输出鼓包测量数据；

所述对比分析补偿模块用于结合补偿数据对所述鼓包测量数据进行计算，获得鼓包测量结果。

49.根据权利要求48所述的纵深防御下的核电站安全壳试验系统，其特征在于，所述安全壳缺陷测量模块还包括：显示单元及传输单元；

所述显示单元用于对所述鼓包测量结果进行显示；

所述传输单元将所述鼓包测量结果发送给所述安全壳强度监测模块用于修正安全壳强度监测。

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