CN206177369U - 一种核电厂应急组网监测系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种核电厂应急组网监测系统，它包括，移动探测器节点、用于对所述的移动探测器节点所采集的数据进行中转和通讯距离扩散的至少一级移动数据接收节点、用于对所述的移动数据接收节点进行数据交换的监测中心，所述的移动探测器节点包括至少一个传感器。移动数据接收节点可看作数据中继站，对终端探测器节点所采集数据进行中转与通讯距离上的扩展，可继续通过数据接收节点进行中继，最终与监测中心设备通过有线通讯连接。

Description

一种核电厂应急组网监测系统

技术领域

本申请涉及一种核电厂应急组网监测系统。

背景技术

在现有技术中，核电厂应急组网辐射监测系统应用于核电厂周边环境辐射水平及多个气象参数的移动监测，系统中各个节点通过电池供电，节点间通过无线通讯进行数据交换，终端每个探测节点中都包含定制设计的数据采集模块将各个传感器的数据进行实时读取，同时通过无线数传模块将数据打包上传至移动数据接收节点，数据接收节点作为数据中转可与监测中心进一步进行数据交换。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种核电厂应急组网监测系统

为解决以上技术问题，本申请采取如下技术方案：

一种核电厂应急组网监测系统，它包括，移动探测器节点、用于对所述的移动探测器节点所采集的数据进行中转和通讯距离扩散的至少一级移动数据接收节点、用于对所述的移动数据接收节点进行数据交换的监测中心，所述的移动探测器节点包括至少一个传感器。

优选地，所述的移动探测节点的传感器包括辐射探测器和/或气象类传感器。

优选地，所述的移动探测节点包括用于对传感器数据进行采集的数据采集模块、用于将所述的数据采集模块所采集的数据传送至所述的移动数据接收节点的无线数传模块。

优选地，所述的监测系统还包括移动式支架，所述的传感器安装在所述的移动式支架上。

优选地，所述的辐射探测器包括宽量程辐射探测器和环境级辐射探测器。

优选地，所述的气象类传感器包括一体式气象传感器、风速传感器和风向传感器。

优选地，所述的移动探测节点的数据采集模块具有模拟接口和数字接口。

优选地，所述的移动式支架包括立柱、一端部与所述立柱下端相转动连接的多个支撑脚、套设在所述的立柱的可沿所述的立柱上下滑动的滑环、一端可转动地连接于所述的滑环，另一端可转动地连接于所述的支撑脚的支撑杆，所述的立柱的上端部安装有横杆，所述的传感器安装在所述的横杆上，所述的移动式支架具有展开状态和折叠状态，当所述的移动式支架处于展开状态时，所述的支撑脚放置在地面上；当所述的移动式支架处于折叠状态时，所述的滑环沿所述的立柱向上移动，带动所述的支撑脚向上折叠。

优选地，所述的滑环上还设置有至少一个固定螺丝，所述的固定螺丝用于将所述的滑环固定在所述的立柱上。

优选地，所述的辐射探测器包括宽量程辐射探测器和环境级辐射探测器；所述的气象类传感器包括一体式气象传感器、风速传感器和风向传感器，所述的风向传感器和所述的风速传感器安装在所述的横杆的两端部，所述的风向传感器与所述的风速传感器之间依次安装有一体式气象传感器、宽量程辐射探测器和环境级辐射探测器。

由于以上技术方案的采用，本申请与现有技术相比具有如下优点：

本申请的核电厂应急组网辐射监测系统由多个节点组成，类型上分为移动数据接收节点与移动探测器节点，探测器节点与数据接收节点之间通过无线方式进行通讯，单一数据接收节点可同时与最多256个探测器节点连接。移动数据接收节点可看作数据中继站，对终端探测器节点所采集数据进行中转与通讯距离上的扩展，可继续通过数据接收节点进行中继，最终与监测中心设备通过有线通讯连接。

附图说明

图1为本申请的监测系统的模块示意图；

图2为本申请的移动数据接收节点和移动探测节点的模块示意图；

图3为宽量程双GM管伽马探测器的模块示意图；

图4为环境级碘化钠伽马探测器的模块示意图；

图5为移动式支架的结构示意图，

其中：1、立柱；2、支撑脚；3、支撑杆；4、滑环；5、固定螺丝；6、横杆；71、风速传感器；72、一体化气象传感；73、宽量程伽马探测器；74、环境级伽马探测器；75、风向传感器；8、天线。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本申请做进一步详细说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请的基本原理、主要特征和优点，而本申请不受以下实施例的范围限制。实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

如图1所示，一种核电厂应急组网监测系统，它包括，移动探测器节点、用于对所述的移动探测器节点所采集的数据进行中转和通讯距离扩散的至少一级移动数据接收节点、用于对所述的移动数据接收节点进行数据交换的监测中心，所述的移动探测器节点包括至少一个传感器。移动探测器节点与移动数据接收节点之间通过无线方式进行通讯，单一的移动数据接收节点最多可同时与256个移动探测器节点连接。移动数据接收节点可看作数据中继站，对终端探测器节点所采集数据进行中转与通讯距离上的扩展，可继续通过移动数据接收节点进行中继，最终与监测中心设备通过有线通讯连接。

如图2所示，为本申请所述的移动数据接收节点和移动探测节点，所述的移动探测节点的传感器包括辐射探测器和/或气象类传感器，所述的移动探测节点包括用于对传感器数据进行采集的数据采集模块、用于将所述的数据采集模块所采集的数据传送至所述的移动数据接收节点的无线数传模块。数据采集模块作为通用的信息采集模块。可连接串口通信的传感器、数字脉冲传感器、模拟电压传感器，具有以太网通信功能、USB连接功能和使用SD卡进行本地数据存储。也可以通过串口、网口和USB与上位机连接。通讯协议采用标准Modbus。其中，辐射探测器使用宽量程辐射探测器实现0.1uSv/h到10Sv/h的剂量的宽量程覆盖，可满足常规及应急场合的辐射监测要求；环境级辐射探测器的剂量量程范围为0.01uSv/h到200uSv/h，适用于长期环境水平辐射剂量监测。所有辐射探测器均为全数字化设计，通过RS-485串口进行数据采集。气象类传感器包括一体式气象传感器，风速传感器，风向传感器。其中，一体式气象传感器使用超声波原理，用来测量风向、风速、温度、湿度、气压，可实时提供GPS位置，温湿度，风速风向，罗盘方向数据，通过RS-232串口进行数据采集；风速传感器是机械式风速传感器，提供风速信息，通过脉冲计数口进行采集；独立的风向传感器是机械式风向传感器，提供风向信息，通过模拟电压信号进行采集。定制数据采集模块采用多通道设计，同时具备模拟接口与数字接口，以适应不同种类的传感器类型，完成各传感器数据实时采集及打包上传的工作，对外上传接口采用RS-232串口，直接与无线数传模块对接实现与远端模块的无缝透传。

如图3所示，宽量程双GM管伽马辐射探测器电子学部分由盖革计数管，信号调理电路以及基于微处理器的数字信号处理单元组成，实时生成计数率，瞬时剂量率，探测器状态等信息；通过选择不同技术规格的两个盖革计数管，根据所探测剂量水平进行双盖革管切换，可实现覆盖不同的剂量量程。由盖革计数管产生的原始脉冲信号经内置微处理器采集处理后生成实时剂量率。首先通过原始脉冲信号得到实时计数率，再对计数率进行死时间校正及灵敏度换算，得到实时剂量率，并消除传统核辐射探测器的死时间及饱和效应；之后采用基于低通滤波的数字信号处理算法，保证实时剂量率长时间内的稳定，以及对于剂量率变化的快速响应。探测器对外提供RS-485串口，计算机或者辐射监测主机可通过RS-485串口对测量到的计数率，剂量率，探测器状态等信息。同时，单个控制主站(计算机或者辐射监测主机)可通过485总线连接方式最多连接32个伽马辐射探测器，组成区域辐射监测网络，其中通讯距离要求小于1200米。

探测器通讯协议采用Modbus国际标准通讯协议，可直接接入任何现代数字化采集系统，方便应用于系统集成。探测器内置温度传感器，出厂前对探测器行高低温实验，得到温度补偿系数。在实际运行过程中，根据工作温度对盖革计数管的实时计数率进行温度补偿。并且，探测器设计自检功能，对不合理的计数情况，工作温度或测量范围的偏离，报警等状态进行自动识别，控制主站可通过串口对探测器工作状态进行查询。

如图4所示，环境级碘化钠伽马探测器根据环境测量这一具体应用，采用直接测量光电倍增管电流的方式，该方法在环境监测的能量响应指标上明显优于传统的脉冲计数法，约为±5％，同时高于国标所要求的±20％。该测量方式不同于常规对光电倍增管输出脉冲进行放大成形，阈值甄别生成TTL脉冲的方式，具有以下特点：直接测量光电倍增管电流，结构简单，灵敏度高；前端积分器结构为低通结构，电源抑制比好，抗干扰强；能量响应指标远远好于常规对脉冲计数的方式，适用范围广，可用于加速器脉冲辐射场，放射源场合，多种辐射的混合场，尤其适合低水平环境级监测。而常规脉冲计数的方式仅适用于单一辐射场，并且对于未知混合场及脉冲辐射场无法保证国标要求的能量响应。积分电流产生的原始脉冲信号经内置微处理器采集处理后生成实时剂量率。探测器对外提供RS-485串口，计算机或者采集系统可通过RS-485串口对测量到的计数率，剂量率，探测器状态等信息。同时，单个控制主站(计算机或者辐射监测主机)可通过485总线连接方式最多连接32个伽马辐射探测器，组成区域辐射监测网络，其中通讯距离要求小于1200米。探测器通讯协议采用Modbus国际标准通讯协议，可直接接入任何现代数字化采集系统，方便应用于系统集成。探测器内置温度传感器，出厂前对探测器进行高低温实验，得到温度补偿系数。在实际运行过程中，根据工作温度对盖革计数管的实时计数率进行温度补偿。并且，探测器设计自检功能，对不合理的计数情况，工作温度或测量范围的偏离，报警等状态进行自动识别，控制主站可通过串口对探测器工作状态进行查询。

如图5所示，移动式支架包括立柱、一端部与所述立柱下端相转动连接的多个支撑脚、套设在所述的立柱的可沿所述的立柱上下滑动的滑环、一端可转动地连接于所述的滑环，另一端可转动地连接于所述的支撑脚的支撑杆，所述的立柱的上端部安装有横杆，所述的传感器安装在所述的横杆上，所述的移动式支架具有展开状态和折叠状态，当所述的移动式支架处于展开状态时，所述的支撑脚放置在地面上；当所述的移动式支架处于折叠状态时，所述的滑环沿所述的立柱向上移动，带动所述的支撑脚向上折叠。所述的滑环上还设置有至少一个固定螺丝，所述的固定螺丝用于将所述的滑环固定在所述的立柱上。所述的辐射探测器包括宽量程辐射探测器和环境级辐射探测器；所述的气象类传感器包括一体式气象传感器、风速传感器和风向传感器，所述的风向传感器和所述的风速传感器安装在所述的横杆的两端部，所述的风向传感器与所述的风速传感器之间依次安装有一体式气象传感器、宽量程辐射探测器和环境级辐射探测器。移动式支架上还安装有天线，所述的天线固定在横杆中心位置。

以上对本申请做了详尽的描述，实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核电厂应急组网监测系统，其特征在于：它包括，移动探测器节点、用于对所述的移动探测器节点所采集的数据进行中转和通讯距离扩散的至少一级移动数据接收节点、用于对所述的移动数据接收节点进行数据交换的监测中心，所述的移动探测器节点包括至少一个传感器。

2.根据权利要求1所述的一种核电厂应急组网监测系统，其特征在于：所述的移动探测节点的传感器包括辐射探测器和/或气象类传感器。

3.根据权利要求2所述的一种核电厂应急组网监测系统，其特征在于：所述的移动探测节点包括用于对传感器数据进行采集的数据采集模块、用于将所述的数据采集模块所采集的数据传送至所述的移动数据接收节点的无线数传模块。

4.根据权利要求2所述的一种核电厂应急组网监测系统，其特征在于：所述的监测系统还包括移动式支架，所述的传感器安装在所述的移动式支架上。

5.据权利要求2所述的一种核电厂应急组网监测系统，其特征在于：所述的辐射探测器包括宽量程辐射探测器和环境级辐射探测器。

6.据权利要求2所述的一种核电厂应急组网监测系统，其特征在于：所述的气象类传感器包括一体式气象传感器、风速传感器和风向传感器。

7.根据权利要求2所述的一种核电厂应急组网监测系统，其特征在于：所述的移动探测节点的数据采集模块具有模拟接口和数字接口。

8.根据权利要求4所述的一种核电厂应急组网监测系统，其特征在于：所述的移动式支架包括立柱、一端部与所述立柱下端相转动连接的多个支撑脚、套设在所述的立柱的可沿所述的立柱上下滑动的滑环、一端可转动地连接于所述的滑环，另一端可转动地连接于所述的支撑脚的支撑杆，所述的立柱的上端部安装有横杆，所述的传感器安装在所述的横杆上，所述的移动式支架具有展开状态和折叠状态，当所述的移动式支架处于展开状态时，所述的支撑脚放置在地面上；当所述的移动式支架处于折叠状态时，所述的滑环沿所述的立柱向上移动，带动所述的支撑脚向上折叠。

9.根据权利要求8所述的一种核电厂应急组网监测系统，其特征在于：所述的滑环上还设置有至少一个固定螺丝，所述的固定螺丝用于将所述的滑环固定在所述的立柱上。

10.根据权利要求8所述的一种核电厂应急组网监测系统，其特征在于：所述的辐射探测器包括宽量程辐射探测器和环境级辐射探测器；所述的气象类传感器包括一体式气象传感器、风速传感器和风向传感器，

所述的风向传感器和所述的风速传感器安装在所述的横杆的两端部，所述的风向传感器与所述的风速传感器之间依次安装有一体式气象传感器、宽量程辐射探测器和环境级辐射探测器。