[发明专利]核电站模拟机的中子计数系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及核电站技术领域，具体地说，涉及基于核电站全范围模拟机的中子计数系统及方法。

背景技术

核电站由于其技术复杂、难度高以及涉及到核安全的特点，对运行和维护人员资格和能力的要求也比较高。核电站必须由称职的工作人员按照设计标准和规范进行运行和维护。根据国际惯例和国家和安全法规的要求，核电站操纵员必须持有国家安全局办法的运行执照，而取得相应的执照必须通过核电站全范围仿真机的学习、培训和考试。

核电站全范围模拟机是核电站操纵员培训和考试取照的必要设备。全范围模拟机一般由模拟核电站控制室的监控和显示设备、电厂设备状态和运行参数仿真计算过程模型、电厂数字化控制系统仿真模型、教学控制系统以及计算机网络等设备组成，能够连续、实时地模拟实际核电机组的运行。

其中关于核仪表系统的培训属于核电站操纵员的一项重要培训内容。核电站反应堆堆芯功率分布（或称中子通量密度分布）是核电仪表系统中的一个极其重要的物理量。在发电运行之前进行的零功率分布试验，除了检验燃料组件装堆的正确性之外，对堆芯的物理设计是一个很好的验证。在核电站正常运行时要定期进行测量。堆芯分布直接影响燃料元件的燃耗深度，燃料组件每年都要进行部分更换和重新排列，而换料方案主要就是依据其测量数据来制定。

现有核电仿真机中涉及到堆芯功率分布的测量或利用中子计数判断中子通量的模型及仿真程序考虑的环节较多，结构复杂，不易实现，不适于应用在培训核电工作人员的仿真器上。

发明内容

本发明要解决的关键技术在于，针对现有技术的上述堆芯功率（或中子通量）测量系统结构复杂，不易实现的缺陷，提供核电站模拟机的中子计数系统及方法。

本发明所采用的技术方案是：

构造一种核电站模拟机的中子计数系统，适用于核电厂全范围模拟机环境，所述核电站模拟机的中子计数系统包括源量程探测器、通用控制平台及视听计数模块，其中：

所述源量程探测器，用于利用线性插值法将中子通量信号转换成中子计数信号并发送至所述通用控制平台；

所述通用控制平台，包括控制板卡，所述控制平台用于接收所述中子计数信号并转换为通断信号、依据所述通断信号产生通断电脉冲信号并输出至所述视听计数模块；

所述视听计数模块与所述通用控制平台连接，包括喇叭，所述视听计数模块用于根据所述通断电脉冲信号产生中子撞击声。

本发明所述的核电站模拟机的中子计数系统中，所述系统还包括连接到所述源量程探测器的中子通量信号存储器，所述中子通量信号存储器用于存储所述中子通量信号，所述中子通量信号为核电站现场采集获得的连续信号或通过建模产生的信号。

本发明所述的核电站模拟机的中子计数系统中，所述源量程探测器还包括运算单元，所述运算单元利用所述线性插值法将所述中子通量信号转换成所述中子计数信号，所述中子计数信号为有理数信号。

本发明所述的核电站模拟机的中子计数系统中，所述通用控制平台还包括通量信号处理模块，所述通量信号处理模块用于将所述中子计数信号转换为适用于所述控制板卡的模拟量。

本发明所述的核电站模拟机的中子计数系统中，所述视听计数模块还包括显示器，所述显示器用于显示与所述中子通量信号相对应的等效核功率。

本发明还提供一种核电站模拟机的中子计数方法，适用于核电厂全范围模拟机环境，所述方法包括：

A.输入中子通量信号到源量程探测器，所述源量程探测器利用线性插值法将所述中子通量信号转换成中子计数信号并发送；

B.通过包含控制板卡的通用控制平台接收所述中子计数信号并转换为通断信号，依据所述通断信号产生通断电脉冲信号并输出；

C.将所述通断电脉冲信号输入到视听计数模块，根据所述通断电脉冲信号产生中子撞击声。

本发明所述的核电站模拟机的中子计数方法中，所述中子通量信号为核电站现场采集获得的连续信号或通过建模产生的信号。

本发明所述的核电站模拟机的中子计数方法中，所述中子计数信号为有理数信号。

本发明所述的核电站模拟机的中子计数方法中，所述步骤B还包括：将所述中子计数信号转换为适用于所述控制板卡的模拟量

本发明所述的核电站模拟机的中子计数方法中，所述步骤C还包括：显示与所述中子通量相对应的等效核功率。