[发明专利]一种多运行工况下乏燃料水池液位监测系统及方法

说明书

本发明提供了一种乏燃料水池液位监测系统，包括机柜和传感器探头部分，所述机柜中包括信号收发模块、信号处理模块、电源模块以及数据输出模块。所述信号收发模块用于在机柜中向传感器探头发射信号并接收回波信号，从而产生表征液位信息的时差信号。所述信号处理模块用于接收所述时差信号，并基于设置参数将所述时差信号转换成液位开关信号和/或液位信号。所述电源模块用于向所述液位监测系统供电。所述数据输出模块用于将所述液位开关信号和/或液位信号发送到数据传输通道。另外，本发明还提供了乏燃料水池液位监测方法以及为乏燃料水池液位监测系统供电的系统和方法。

技术领域

本发明属于核电领域，具体涉及一种核电厂多运行工况下乏燃料水池液位监测系统。

背景技术

在核电厂乏燃料水池内贮存的乏燃料，具有较强的放射性，同时还释放出衰变热。乏燃料水池内必须充水且保持一定的水位，一方面屏蔽池内辐射，另一方面对燃料元件进行冷却，因此乏燃料水池内液位监测非常关键。2011年，日本福岛事故中，由于乏燃料水池内液位及温度监测装置损坏，无法得到池内液位等关键参数；同时乏燃料水池区域辐照水平高，环境条件恶劣，现场应急人员难以进入该区域进行抢修，导致乏燃料水池长期处于不可控的状态，最后酿成了严重的事故后果。

现有核电厂乏燃料水池冷却系统具有一定的液位监测能力，如通过设置两个非核级浮子式液位开关，分别输出高、低液位报警对乏燃料水池正常补水操作进行监测。但是这种监测系统无法给出大范围内乏燃料水池液位监测以应对类似福岛的严重事故。并且机械部件多，机械磨损后会失去公差，而且易产生故障。

专利申请CN201210432373.7提出了一种采用热电阻传感器测量连续液位的装置。但是在高温水蒸汽等恶劣工况下，传感器测量精度将受到影响。同时该装置没有备用通道，在通讯电缆故障情况下，乏燃料水池液位将失去监控。

因此，有必要采取一种可运行在各种工况下的乏燃料水池液位监测系统，可在高温水蒸汽及辐照环境下正常工作，同时可应对丧失一切外电源、乏燃料水池不能进入及通讯电缆故障等极端事故情况。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种的乏燃料水池液位监测系统，实现在正常运行及事故工况下对乏燃料水池连续液位的检测，尤其可在高温水蒸汽及辐照等严酷环境下正常工作，同时可应对丧失一切外电源、乏燃料水池不能进入及通讯电缆故障等极端事故情况。

根据本发明的第一方面，提供了一种乏燃料水池液位监测系统，包括机柜和传感器探头部分，所述机柜中包括信号收发模块、信号处理模块、电源模块以及数据输出模块。所述信号收发模块用于在机柜中向传感器探头发射信号并接收回波信号，从而产生表征液位信息的时差信号。所述信号处理模块用于接收所述时差信号，并基于设置参数将所述时差信号转换成液位开关信号和/或液位信号。所述电源模块用于向所述液位监测系统供电。所述数据输出模块用于将所述液位开关信号和/或液位信号发送到数据传输通道。

根据本发明的第二方面，提供了一种乏燃料水池液位监测方法，所述方法包括：获取液位开关信号和/或液位信号；确定有线数据输出通道是否正常，如果正常，则将液位开关信号和/或液位信号传输至有线数据传输通道；如果不正常，则将液位开关信号和/或液位信号传输至有线数据传输通道。该方法还包括：判定系统的电力供应是否来自便携显示装置，如果是，则液位开关信号和/或液位信号被传输至便携显示通道；如果否，则液位开关信号和/或液位信号被传输至正常输出通道。

根据本发明的第三方面，提供了一种供电系统，用于向乏燃料水池液位监测系统供电。所述供电系统包括：电源系统，包括UPS电源系统，UPS电源系统在丧失外部电源的情况下能够持续对系统供电；外部电源端口，用于连接外部电源，所述外部电源为移动电源或发电机或电网，从而为所述液位监测系统供电；便携显示模块，用于在丧失一切内外部电源且系统内置电源耗尽情况下用便携显示模块的内置电源向所述液位监测系统供电并读取液位监测系统的液位信息。