[發明專利]一種數字化核設施環境輻射監測系統

在審

• 申請號: 201410478811.2
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104296803A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 張偉;王欣
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

技術領域

本發明屬于核輻射測量儀表及自動化控制技術領域，具體涉及一種數字化核設施環境輻射監測系統。

背景技術

現有已運行和大部分在建核電廠的環境輻射監測系統設計監測項目少，設備故障率高，需要運行人員經常性現場維護，而且只能用于常規環境監測。福島核電廠發生核事故后周圍的環境輻射監測系統被破壞，完全沒起到為決策者提供監測數據的功能。國家核安全局在2012年發布《福島核事故后核電廠改進行動通用技術要求(試行)》中明確提出了輻射環境監測的改進要求，雖然各核電站根據要求對環境輻射監測系統進行了改進，但已經實施的改進內容主要是增加監測站的數量和增加應急監測設備的數量，并沒有有效提高環境輻射監測系統在事故情況下的可靠性和可用性，環境輻射監測系統在事故情況下依然存在很大的整體失效風險。現有核電廠環境輻射監測系統的結構如圖1所示，主要問題體現在以下幾個方面：

1)現有環境輻射監測系統只能監測γ劑量率，不能識別核素。

2)現有通信手段一般使用電話線和GPRS，通信方式不可靠，經常通信中斷且易受到干擾，不能保證數據獲取率。

3)現有環境輻射監測系統在中央站不能遠程監控取樣設備運行狀態，無法獲知設備是否運行正常，也不能在中央站遠程控制取樣設備的啟動和停止，只能工作人員赴現場手動啟動和停止。

4)現有環境輻射監測系統的電力供應和通信方式都依賴外部，在外部電源和通信方式中斷時將喪失監測功能。

5)中央站抵抗外部事件能力較差，且中央站一旦損壞不能在短時間內修復，會導致環境輻射監測系統長時間不能恢復。

6)現有環境輻射監測系統只能滿足正常情況下環境監測要求，在事故情況下特別是外部事件導致的事故情況下存在很高的系統整體癱瘓風險。

發明內容

本發明的目的在于針對現有核電廠環境輻射監測系統的各種不足，提供一種數字化核設施環境輻射監測系統，使系統的結構具有更加精簡、模塊化、集成化的特點。

本發明的技術方案如下：一種數字化核設施環境輻射監測系統，包括控制設備和現場測量設備，所述的控制設備包括中央站，所述的現場測量設備包括環境介質取樣器、氣象傳感器和輻射探測器，其中，所述的輻射探測器為內置高量程劑量率探測器的數字化NaI(TI)譜儀，環境介質取樣器、氣象傳感器和數字化NaI(TI)譜儀分別與就地工業計算機連接，將測量和取樣信號傳輸至就地工業計算機，所述的就地工業計算機連接中央站，中央站遠程監控所有現場測量設備的工作狀態。

進一步，如上所述的數字化核設施環境輻射監測系統，其中，還包括移動中央站，所述移動中央站在環境監測車上通過移動計算機和無線通信設備實現中央站的功能。

進一步，如上所述的數字化核設施環境輻射監測系統，其中，所述的數字化NaI(TI)譜儀內置的高量程劑量率探測器為GM管或半導體探測器；數字化NaI(TI)譜儀自帶電源并設有無線通信模塊，事故情況下能夠將測量數據直接無線傳輸至中央站或移動中央站。

進一步，如上所述的數字化核設施環境輻射監測系統，其中，所述的環境介質取樣器通過專用電纜與就地工業計算機連接。

進一步，如上所述的數字化核設施環境輻射監測系統，其中，所述的就地工業計算機通過光纖和無線網絡與中央站連接。

本發明的有益效果如下：本發明所提供的數字化核設施環境輻射監測系統可應用于大型核電廠、小型堆、研究堆和其他核設施的環境輻射監測，所采用的NaI(TI)譜儀可以在給出γ輻射劑量率的同時進行核素識別，給出空氣中的天然和人工放射性核素，靈敏度高，測量出空氣中的人工放射性核素能夠幫助核設施運行人員更早的發現核事故，進行早期報警。該環境輻射監測系統最多可使用光纖、無線3G和無線射頻三種冗余的通信方式，通信可靠，帶寬高，不易干擾，能夠保障系統的數據獲取率。環境輻射監測系統采用獨創性的設計了中央站移動功能，提高了事故情況下系統的可靠性。同時，該系統還具備接口條件少、擴展功能強大的特點。

附圖說明

圖1為現有核電廠環境輻射監測系統的結構原理圖；

圖2為本發明數字化核設施環境輻射監測系統的結構原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。