[发明专利]一种数字化核设施环境辐射监测系统

说明书

技术领域

本发明属于核辐射测量仪表及自动化控制技术领域，具体涉及一种数字化核设施环境辐射监测系统。

背景技术

现有已运行和大部分在建核电厂的环境辐射监测系统设计监测项目少，设备故障率高，需要运行人员经常性现场维护，而且只能用于常规环境监测。福岛核电厂发生核事故后周围的环境辐射监测系统被破坏，完全没起到为决策者提供监测数据的功能。国家核安全局在2012年发布《福岛核事故后核电厂改进行动通用技术要求(试行)》中明确提出了辐射环境监测的改进要求，虽然各核电站根据要求对环境辐射监测系统进行了改进，但已经实施的改进内容主要是增加监测站的数量和增加应急监测设备的数量，并没有有效提高环境辐射监测系统在事故情况下的可靠性和可用性，环境辐射监测系统在事故情况下依然存在很大的整体失效风险。现有核电厂环境辐射监测系统的结构如图1所示，主要问题体现在以下几个方面：

1)现有环境辐射监测系统只能监测γ剂量率，不能识别核素。

2)现有通信手段一般使用电话线和GPRS，通信方式不可靠，经常通信中断且易受到干扰，不能保证数据获取率。

3)现有环境辐射监测系统在中央站不能远程监控取样设备运行状态，无法获知设备是否运行正常，也不能在中央站远程控制取样设备的启动和停止，只能工作人员赴现场手动启动和停止。

4)现有环境辐射监测系统的电力供应和通信方式都依赖外部，在外部电源和通信方式中断时将丧失监测功能。

5)中央站抵抗外部事件能力较差，且中央站一旦损坏不能在短时间内修复，会导致环境辐射监测系统长时间不能恢复。

6)现有环境辐射监测系统只能满足正常情况下环境监测要求，在事故情况下特别是外部事件导致的事故情况下存在很高的系统整体瘫痪风险。

发明内容

本发明的目的在于针对现有核电厂环境辐射监测系统的各种不足，提供一种数字化核设施环境辐射监测系统，使系统的结构具有更加精简、模块化、集成化的特点。

本发明的技术方案如下：一种数字化核设施环境辐射监测系统，包括控制设备和现场测量设备，所述的控制设备包括中央站，所述的现场测量设备包括环境介质取样器、气象传感器和辐射探测器，其中，所述的辐射探测器为内置高量程剂量率探测器的数字化NaI(TI)谱仪，环境介质取样器、气象传感器和数字化NaI(TI)谱仪分别与就地工业计算机连接，将测量和取样信号传输至就地工业计算机，所述的就地工业计算机连接中央站，中央站远程监控所有现场测量设备的工作状态。

进一步，如上所述的数字化核设施环境辐射监测系统，其中，还包括移动中央站，所述移动中央站在环境监测车上通过移动计算机和无线通信设备实现中央站的功能。

进一步，如上所述的数字化核设施环境辐射监测系统，其中，所述的数字化NaI(TI)谱仪内置的高量程剂量率探测器为GM管或半导体探测器；数字化NaI(TI)谱仪自带电源并设有无线通信模块，事故情况下能够将测量数据直接无线传输至中央站或移动中央站。

进一步，如上所述的数字化核设施环境辐射监测系统，其中，所述的环境介质取样器通过专用电缆与就地工业计算机连接。

进一步，如上所述的数字化核设施环境辐射监测系统，其中，所述的就地工业计算机通过光纤和无线网络与中央站连接。

本发明的有益效果如下：本发明所提供的数字化核设施环境辐射监测系统可应用于大型核电厂、小型堆、研究堆和其他核设施的环境辐射监测，所采用的NaI(TI)谱仪可以在给出γ辐射剂量率的同时进行核素识别，给出空气中的天然和人工放射性核素，灵敏度高，测量出空气中的人工放射性核素能够帮助核设施运行人员更早的发现核事故，进行早期报警。该环境辐射监测系统最多可使用光纤、无线3G和无线射频三种冗余的通信方式，通信可靠，带宽高，不易干扰，能够保障系统的数据获取率。环境辐射监测系统采用独创性的设计了中央站移动功能，提高了事故情况下系统的可靠性。同时，该系统还具备接口条件少、扩展功能强大的特点。

附图说明

图1为现有核电厂环境辐射监测系统的结构原理图；

图2为本发明数字化核设施环境辐射监测系统的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。