本申請涉及一種核電廠應(yīng)急組網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，核電廠應(yīng)急組網(wǎng)輻射監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用于核電廠周邊環(huán)境輻射水平及多個(gè)氣象參數(shù)的移動(dòng)監(jiān)測，系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過電池供電，節(jié)點(diǎn)間通過無線通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，終端每個(gè)探測節(jié)點(diǎn)中都包含定制設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集模塊將各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)讀取，同時(shí)通過無線數(shù)傳模塊將數(shù)據(jù)打包上傳至移動(dòng)數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)可與監(jiān)測中心進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種核電廠應(yīng)急組網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)

為解決以上技術(shù)問題，本申請采取如下技術(shù)方案：

一種核電廠應(yīng)急組網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，它包括，移動(dòng)探測器節(jié)點(diǎn)、用于對所述的移動(dòng)探測器節(jié)點(diǎn)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行中轉(zhuǎn)和通訊距離擴(kuò)散的至少一級(jí)移動(dòng)數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)、用于對所述的移動(dòng)數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的監(jiān)測中心，所述的移動(dòng)探測器節(jié)點(diǎn)包括至少一個(gè)傳感器。

優(yōu)選地，所述的移動(dòng)探測節(jié)點(diǎn)的傳感器包括輻射探測器和/或氣象類傳感器。

優(yōu)選地，所述的移動(dòng)探測節(jié)點(diǎn)包括用于對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)采集模塊、用于將所述的數(shù)據(jù)采集模塊所采集的數(shù)據(jù)傳送至所述的移動(dòng)數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)的無線數(shù)傳模塊。

優(yōu)選地，所述的監(jiān)測系統(tǒng)還包括移動(dòng)式支架，所述的傳感器安裝在所述的移動(dòng)式支架上。

優(yōu)選地，所述的輻射探測器包括寬量程輻射探測器和環(huán)境級(jí)輻射探測器。

優(yōu)選地，所述的氣象類傳感器包括一體式氣象傳感器、風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器。

優(yōu)選地，所述的移動(dòng)探測節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集模塊具有模擬接口和數(shù)字接口。

優(yōu)選地，所述的移動(dòng)式支架包括立柱、一端部與所述立柱下端相轉(zhuǎn)動(dòng)連接的多個(gè)支撐腳、套設(shè)在所述的立柱的可沿所述的立柱上下滑動(dòng)的滑環(huán)、一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于所述的滑環(huán)，另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于所述的支撐腳的支撐桿，所述的立柱的上端部安裝有橫桿，所述的傳感器安裝在所述的橫桿上，所述的移動(dòng)式支架具有展開狀態(tài)和折疊狀態(tài)，當(dāng)所述的移動(dòng)式支架處于展開狀態(tài)時(shí)，所述的支撐腳放置在地面上；當(dāng)所述的移動(dòng)式支架處于折疊狀態(tài)時(shí)，所述的滑環(huán)沿所述的立柱向上移動(dòng)，帶動(dòng)所述的支撐腳向上折疊。

優(yōu)選地，所述的滑環(huán)上還設(shè)置有至少一個(gè)固定螺絲，所述的固定螺絲用于將所述的滑環(huán)固定在所述的立柱上。

優(yōu)選地，所述的輻射探測器包括寬量程輻射探測器和環(huán)境級(jí)輻射探測器；所述的氣象類傳感器包括一體式氣象傳感器、風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器，所述的風(fēng)向傳感器和所述的風(fēng)速傳感器安裝在所述的橫桿的兩端部，所述的風(fēng)向傳感器與所述的風(fēng)速傳感器之間依次安裝有一體式氣象傳感器、寬量程輻射探測器和環(huán)境級(jí)輻射探測器。

由于以上技術(shù)方案的采用，本申請與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本申請的核電廠應(yīng)急組網(wǎng)輻射監(jiān)測系統(tǒng)由多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成，類型上分為移動(dòng)數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)與移動(dòng)探測器節(jié)點(diǎn)，探測器節(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)之間通過無線方式進(jìn)行通訊，單一數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)可同時(shí)與最多256個(gè)探測器節(jié)點(diǎn)連接。移動(dòng)數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)可看作數(shù)據(jù)中繼站，對終端探測器節(jié)點(diǎn)所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行中轉(zhuǎn)與通訊距離上的擴(kuò)展，可繼續(xù)通過數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)進(jìn)行中繼，最終與監(jiān)測中心設(shè)備通過有線通訊連接。

附圖說明

圖1為本申請的監(jiān)測系統(tǒng)的模塊示意圖；

圖2為本申請的移動(dòng)數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)和移動(dòng)探測節(jié)點(diǎn)的模塊示意圖；

圖3為寬量程雙GM管伽馬探測器的模塊示意圖；

圖4為環(huán)境級(jí)碘化鈉伽馬探測器的模塊示意圖；

圖5為移動(dòng)式支架的結(jié)構(gòu)示意圖，

其中：1、立柱；2、支撐腳；3、支撐桿；4、滑環(huán)；5、固定螺絲；6、橫桿；71、風(fēng)速傳感器；72、一體化氣象傳感；73、寬量程伽馬探測器；74、環(huán)境級(jí)伽馬探測器；75、風(fēng)向傳感器；8、天線。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對本申請做進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說明本申請的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)，而本申請不受以下實(shí)施例的范圍限制。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體要求做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。

如圖1所示，一種核電廠應(yīng)急組網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，它包括，移動(dòng)探測器節(jié)點(diǎn)、用于對所述的移動(dòng)探測器節(jié)點(diǎn)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行中轉(zhuǎn)和通訊距離擴(kuò)散的至少一級(jí)移動(dòng)數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)、用于對所述的移動(dòng)數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的監(jiān)測中心，所述的移動(dòng)探測器節(jié)點(diǎn)包括至少一個(gè)傳感器。移動(dòng)探測器節(jié)點(diǎn)與移動(dòng)數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)之間通過無線方式進(jìn)行通訊，單一的移動(dòng)數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)最多可同時(shí)與256個(gè)移動(dòng)探測器節(jié)點(diǎn)連接。移動(dòng)數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)可看作數(shù)據(jù)中繼站，對終端探測器節(jié)點(diǎn)所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行中轉(zhuǎn)與通訊距離上的擴(kuò)展，可繼續(xù)通過移動(dòng)數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)進(jìn)行中繼，最終與監(jiān)測中心設(shè)備通過有線通訊連接。

如圖2所示，為本申請所述的移動(dòng)數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)和移動(dòng)探測節(jié)點(diǎn)，所述的移動(dòng)探測節(jié)點(diǎn)的傳感器包括輻射探測器和/或氣象類傳感器，所述的移動(dòng)探測節(jié)點(diǎn)包括用于對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)采集模塊、用于將所述的數(shù)據(jù)采集模塊所采集的數(shù)據(jù)傳送至所述的移動(dòng)數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)的無線數(shù)傳模塊。數(shù)據(jù)采集模塊作為通用的信息采集模塊?？蛇B接串口通信的傳感器、數(shù)字脈沖傳感器、模擬電壓傳感器，具有以太網(wǎng)通信功能、USB連接功能和使用SD卡進(jìn)行本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)。也可以通過串口、網(wǎng)口和USB與上位機(jī)連接。通訊協(xié)議采用標(biāo)準(zhǔn)Modbus。其中，輻射探測器使用寬量程輻射探測器實(shí)現(xiàn)0.1uSv/h到10Sv/h的劑量的寬量程覆蓋，可滿足常規(guī)及應(yīng)急場合的輻射監(jiān)測要求；環(huán)境級(jí)輻射探測器的劑量量程范圍為0.01uSv/h到200uSv/h，適用于長期環(huán)境水平輻射劑量監(jiān)測。所有輻射探測器均為全數(shù)字化設(shè)計(jì)，通過RS-485串口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。氣象類傳感器包括一體式氣象傳感器，風(fēng)速傳感器，風(fēng)向傳感器。其中，一體式氣象傳感器使用超聲波原理，用來測量風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、氣壓，可實(shí)時(shí)提供GPS位置，溫濕度，風(fēng)速風(fēng)向，羅盤方向數(shù)據(jù)，通過RS-232串口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；風(fēng)速傳感器是機(jī)械式風(fēng)速傳感器，提供風(fēng)速信息，通過脈沖計(jì)數(shù)口進(jìn)行采集；獨(dú)立的風(fēng)向傳感器是機(jī)械式風(fēng)向傳感器，提供風(fēng)向信息，通過模擬電壓信號(hào)進(jìn)行采集。定制數(shù)據(jù)采集模塊采用多通道設(shè)計(jì)，同時(shí)具備模擬接口與數(shù)字接口，以適應(yīng)不同種類的傳感器類型，完成各傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集及打包上傳的工作，對外上傳接口采用RS-232串口，直接與無線數(shù)傳模塊對接實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)端模塊的無縫透傳。

如圖3所示，寬量程雙GM管伽馬輻射探測器電子學(xué)部分由蓋革計(jì)數(shù)管，信號(hào)調(diào)理電路以及基于微處理器的數(shù)字信號(hào)處理單元組成，實(shí)時(shí)生成計(jì)數(shù)率，瞬時(shí)劑量率，探測器狀態(tài)等信息；通過選擇不同技術(shù)規(guī)格的兩個(gè)蓋革計(jì)數(shù)管，根據(jù)所探測劑量水平進(jìn)行雙蓋革管切換，可實(shí)現(xiàn)覆蓋不同的劑量量程。由蓋革計(jì)數(shù)管產(chǎn)生的原始脈沖信號(hào)經(jīng)內(nèi)置微處理器采集處理后生成實(shí)時(shí)劑量率。首先通過原始脈沖信號(hào)得到實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)率，再對計(jì)數(shù)率進(jìn)行死時(shí)間校正及靈敏度換算，得到實(shí)時(shí)劑量率，并消除傳統(tǒng)核輻射探測器的死時(shí)間及飽和效應(yīng)；之后采用基于低通濾波的數(shù)字信號(hào)處理算法，保證實(shí)時(shí)劑量率長時(shí)間內(nèi)的穩(wěn)定，以及對于劑量率變化的快速響應(yīng)。探測器對外提供RS-485串口，計(jì)算機(jī)或者輻射監(jiān)測主機(jī)可通過RS-485串口對測量到的計(jì)數(shù)率，劑量率，探測器狀態(tài)等信息。同時(shí)，單個(gè)控制主站(計(jì)算機(jī)或者輻射監(jiān)測主機(jī))可通過485總線連接方式最多連接32個(gè)伽馬輻射探測器，組成區(qū)域輻射監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，其中通訊距離要求小于1200米。

探測器通訊協(xié)議采用Modbus國際標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，可直接接入任何現(xiàn)代數(shù)字化采集系統(tǒng)，方便應(yīng)用于系統(tǒng)集成。探測器內(nèi)置溫度傳感器，出廠前對探測器行高低溫實(shí)驗(yàn)，得到溫度補(bǔ)償系數(shù)。在實(shí)際運(yùn)行過程中，根據(jù)工作溫度對蓋革計(jì)數(shù)管的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)率進(jìn)行溫度補(bǔ)償。并且，探測器設(shè)計(jì)自檢功能，對不合理的計(jì)數(shù)情況，工作溫度或測量范圍的偏離，報(bào)警等狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，控制主站可通過串口對探測器工作狀態(tài)進(jìn)行查詢。

如圖4所示，環(huán)境級(jí)碘化鈉伽馬探測器根據(jù)環(huán)境測量這一具體應(yīng)用，采用直接測量光電倍增管電流的方式，該方法在環(huán)境監(jiān)測的能量響應(yīng)指標(biāo)上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的脈沖計(jì)數(shù)法，約為±5％，同時(shí)高于國標(biāo)所要求的±20％。該測量方式不同于常規(guī)對光電倍增管輸出脈沖進(jìn)行放大成形，閾值甄別生成TTL脈沖的方式，具有以下特點(diǎn)：直接測量光電倍增管電流，結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高；前端積分器結(jié)構(gòu)為低通結(jié)構(gòu)，電源抑制比好，抗干擾強(qiáng)；能量響應(yīng)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于常規(guī)對脈沖計(jì)數(shù)的方式，適用范圍廣，可用于加速器脈沖輻射場，放射源場合，多種輻射的混合場，尤其適合低水平環(huán)境級(jí)監(jiān)測。而常規(guī)脈沖計(jì)數(shù)的方式僅適用于單一輻射場，并且對于未知混合場及脈沖輻射場無法保證國標(biāo)要求的能量響應(yīng)。積分電流產(chǎn)生的原始脈沖信號(hào)經(jīng)內(nèi)置微處理器采集處理后生成實(shí)時(shí)劑量率。探測器對外提供RS-485串口，計(jì)算機(jī)或者采集系統(tǒng)可通過RS-485串口對測量到的計(jì)數(shù)率，劑量率，探測器狀態(tài)等信息。同時(shí)，單個(gè)控制主站(計(jì)算機(jī)或者輻射監(jiān)測主機(jī))可通過485總線連接方式最多連接32個(gè)伽馬輻射探測器，組成區(qū)域輻射監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，其中通訊距離要求小于1200米。探測器通訊協(xié)議采用Modbus國際標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，可直接接入任何現(xiàn)代數(shù)字化采集系統(tǒng)，方便應(yīng)用于系統(tǒng)集成。探測器內(nèi)置溫度傳感器，出廠前對探測器進(jìn)行高低溫實(shí)驗(yàn)，得到溫度補(bǔ)償系數(shù)。在實(shí)際運(yùn)行過程中，根據(jù)工作溫度對蓋革計(jì)數(shù)管的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)率進(jìn)行溫度補(bǔ)償。并且，探測器設(shè)計(jì)自檢功能，對不合理的計(jì)數(shù)情況，工作溫度或測量范圍的偏離，報(bào)警等狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，控制主站可通過串口對探測器工作狀態(tài)進(jìn)行查詢。

如圖5所示，移動(dòng)式支架包括立柱、一端部與所述立柱下端相轉(zhuǎn)動(dòng)連接的多個(gè)支撐腳、套設(shè)在所述的立柱的可沿所述的立柱上下滑動(dòng)的滑環(huán)、一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于所述的滑環(huán)，另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于所述的支撐腳的支撐桿，所述的立柱的上端部安裝有橫桿，所述的傳感器安裝在所述的橫桿上，所述的移動(dòng)式支架具有展開狀態(tài)和折疊狀態(tài)，當(dāng)所述的移動(dòng)式支架處于展開狀態(tài)時(shí)，所述的支撐腳放置在地面上；當(dāng)所述的移動(dòng)式支架處于折疊狀態(tài)時(shí)，所述的滑環(huán)沿所述的立柱向上移動(dòng)，帶動(dòng)所述的支撐腳向上折疊。所述的滑環(huán)上還設(shè)置有至少一個(gè)固定螺絲，所述的固定螺絲用于將所述的滑環(huán)固定在所述的立柱上。所述的輻射探測器包括寬量程輻射探測器和環(huán)境級(jí)輻射探測器；所述的氣象類傳感器包括一體式氣象傳感器、風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器，所述的風(fēng)向傳感器和所述的風(fēng)速傳感器安裝在所述的橫桿的兩端部，所述的風(fēng)向傳感器與所述的風(fēng)速傳感器之間依次安裝有一體式氣象傳感器、寬量程輻射探測器和環(huán)境級(jí)輻射探測器。移動(dòng)式支架上還安裝有天線，所述的天線固定在橫桿中心位置。

以上對本申請做了詳盡的描述，實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本申請的方法及其核心思想，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本申請的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本申請的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本申請精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)。