反應(yīng)堆回路系統(tǒng)故障分區(qū)熱信號(hào)譜定位系統(tǒng)及定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓水堆核動(dòng)力裝置和核電站，更具體地，涉及可能導(dǎo)致反應(yīng)堆一回路系統(tǒng)發(fā)生失水事故的泄漏或破口故障的監(jiān)測(cè)和預(yù)警，以及相關(guān)的部件和子系統(tǒng)，即反應(yīng)堆回路系統(tǒng)故障分區(qū)熱信號(hào)譜定位系統(tǒng)及定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在壓水堆核電站中，一回路內(nèi)的輕水冷卻劑通過位于壓力容器內(nèi)的燃料組件，帶走熱量，并在蒸汽發(fā)生器傳遞給二回路水，以生產(chǎn)蒸汽，蒸汽通過驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。
[0003]為保證反應(yīng)堆的安全，必須防止反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)發(fā)生失水事故，必須對(duì)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的泄漏或破口進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)手段主要為穩(wěn)壓器水位監(jiān)測(cè)、系統(tǒng)溫度、放射性劑量監(jiān)測(cè)。
[0004]目前壓水堆核動(dòng)力裝置和核電站針對(duì)泄漏或破口故障監(jiān)測(cè)的穩(wěn)壓器水位監(jiān)測(cè)、系統(tǒng)溫度、放射性劑量監(jiān)測(cè)，存在發(fā)現(xiàn)時(shí)間較慢，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的缺點(diǎn)。
[0005]目前穩(wěn)壓器水位監(jiān)測(cè)、系統(tǒng)溫度、放射性劑量等監(jiān)測(cè)存在不能準(zhǔn)確定位發(fā)生泄漏或破口故障的位置的缺點(diǎn)。
[0006]通過專利和文獻(xiàn)檢索，在國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究報(bào)道中，未發(fā)現(xiàn)堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)熱信號(hào)監(jiān)測(cè)，也未見利用熱信號(hào)監(jiān)測(cè)判斷反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)泄漏或破口的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的主要目的是提供一種利用分區(qū)熱信號(hào)譜定位的反應(yīng)堆一回路系統(tǒng)故障快速定位裝置，即提供一種反應(yīng)堆回路系統(tǒng)故障分區(qū)熱信號(hào)譜定位系統(tǒng)及定位方法。本發(fā)明的又一目的是快速發(fā)現(xiàn)和定位反應(yīng)堆一回路系統(tǒng)泄漏或破口位置，提高壓水堆核動(dòng)力裝置和核電站的安全性。
[0008]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方案如下:
反應(yīng)堆回路系統(tǒng)故障分區(qū)熱信號(hào)譜定位系統(tǒng)，包括進(jìn)行三維分區(qū)的堆艙或反應(yīng)堆廠房，堆艙或反應(yīng)堆廠房進(jìn)行三維分區(qū)后，具備多個(gè)三維立體結(jié)構(gòu)的堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊，在任意一個(gè)堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊的周圍設(shè)置一個(gè)或多個(gè)熱像儀，熱像儀連接有數(shù)據(jù)計(jì)算分析處理中心，數(shù)據(jù)計(jì)算分析處理中心還連接有熱信號(hào)譜數(shù)據(jù)庫(kù)和系統(tǒng)設(shè)備位置數(shù)據(jù)庫(kù);熱信號(hào)譜數(shù)據(jù)庫(kù)是根據(jù)所有堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊在不同角度和不同運(yùn)行狀態(tài)下匯總形成的一個(gè)熱信號(hào)譜數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)設(shè)備位置數(shù)據(jù)庫(kù)是記錄有每一個(gè)堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊內(nèi)的設(shè)備信息和設(shè)備位置信息的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0009]本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理為:
1、本發(fā)明采用利用三維分區(qū)和多角度監(jiān)測(cè)的熱信號(hào)對(duì)反應(yīng)堆一回路系統(tǒng)泄漏或破口故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)和定位。
[0010]2、本發(fā)明根據(jù)監(jiān)測(cè)需求對(duì)堆艙或反應(yīng)堆廠房進(jìn)行了三維分區(qū)。
[0011]3、本發(fā)明針對(duì)不同的堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)建立熱信號(hào)譜數(shù)據(jù)庫(kù)和系統(tǒng)設(shè)備位置數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0012]4、本發(fā)明針對(duì)不同的堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)利用熱信號(hào)監(jiān)測(cè)儀在不同角度對(duì)該分區(qū)內(nèi)的熱信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0013]5、本發(fā)明根據(jù)不同角度的熱信號(hào)監(jiān)測(cè)結(jié)果結(jié)合熱信號(hào)譜數(shù)據(jù)庫(kù)和系統(tǒng)設(shè)備位置數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)時(shí)分析區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，判斷是否發(fā)生泄漏或破口，并定位具體位置。
[0014]6、本發(fā)明在監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)或設(shè)備發(fā)生泄漏或破口時(shí)，能根據(jù)泄漏或破口位置發(fā)出系統(tǒng)或設(shè)備的隔離需求，中止泄漏和破口故障向失水事故演化，并向操作員發(fā)出報(bào)警，提高反應(yīng)堆安全性。
[0015]總的來(lái)說:堆艙或反應(yīng)堆廠房根據(jù)監(jiān)測(cè)需求被分為若干區(qū)塊，這些被分割后的區(qū)塊形成一個(gè)個(gè)堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊。針對(duì)每個(gè)堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊在不同角度設(shè)置一個(gè)熱像儀或多個(gè)熱像儀，用于掃描監(jiān)測(cè)區(qū)塊內(nèi)的熱信號(hào)，掃描結(jié)果與對(duì)應(yīng)于該堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊的熱信號(hào)譜數(shù)據(jù)庫(kù)和系統(tǒng)設(shè)備位置數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比和綜合分析，來(lái)判斷該區(qū)塊內(nèi)系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。在發(fā)生泄漏或破口時(shí)，區(qū)塊內(nèi)熱信號(hào)發(fā)生變化，并被不同角度熱像儀迅速捕捉，然后，該信號(hào)數(shù)據(jù)被送至數(shù)據(jù)計(jì)算分析處理中心進(jìn)行分析計(jì)算得出具體泄漏和故障位置，結(jié)合系統(tǒng)設(shè)備位置數(shù)據(jù)庫(kù)確定具體的系統(tǒng)設(shè)備，然后根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)出針對(duì)具體故障位置的隔離信號(hào)，中止泄漏和破口故障向失水事故演化，并向操作員發(fā)出報(bào)警。
[0016]熱像儀設(shè)置狀態(tài)有3種，一種是在三維空間內(nèi)建立坐標(biāo)系，在三個(gè)不同的方向角度設(shè)置熱像儀，這樣可以防止設(shè)備的遮蔽，快速的找到故障點(diǎn)在三維空間的具體坐標(biāo)，根據(jù)該坐標(biāo)可以快速確定該故障設(shè)備，以最快的速度完成檢測(cè)。第二種是在三維空間平面內(nèi)建立坐標(biāo)系，在兩個(gè)不同方向角度設(shè)置熱像儀，這樣可以快速的找到故障點(diǎn)在三維平面的具體坐標(biāo)，根據(jù)該坐標(biāo)可以快速確定該故障設(shè)備，以最快的速度完成檢測(cè)。第三種是在三維或二維空間平面內(nèi)建立坐標(biāo)系，在某一個(gè)方向角度設(shè)置熱像儀，可以快速的找到故障點(diǎn)在的具體坐標(biāo)，根據(jù)該坐標(biāo)可以分別檢查人員快速檢查該故障點(diǎn)，以最快的速度完成檢測(cè)。由于某些點(diǎn)位只需要兩臺(tái)熱像儀或一臺(tái)熱像儀監(jiān)測(cè)到預(yù)期到坐標(biāo)點(diǎn)位，這樣可以節(jié)省熱像儀的投入。
[0017]熱像儀設(shè)置狀態(tài)的具體情形如下:
情形1:任意一個(gè)堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊周圍的熱像儀設(shè)置狀態(tài)為:在該堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊內(nèi)建立三維坐標(biāo)系，在該三維坐標(biāo)系內(nèi)存在X軸方向和Y軸方向和Z軸方向，在X軸方向設(shè)置有熱像儀，在Y軸方向設(shè)置有熱像儀，在Z軸方向設(shè)置熱像儀。
[0018]情形2:任意一個(gè)堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊周圍的熱像儀設(shè)置狀態(tài)為:在該堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊內(nèi)建立三維坐標(biāo)系，在該三維坐標(biāo)系內(nèi)存在X軸方向和Y軸方向和Z軸方向，在其中兩個(gè)軸方向或與軸方向成一定角度的方向設(shè)置有熱像儀。
[0019]情形3:任意一個(gè)堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊周圍的熱像儀設(shè)置狀態(tài)為:在該堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊內(nèi)建立三維或二維坐標(biāo)系，在該三維或二維坐標(biāo)系內(nèi)X軸方向或Y軸方向或Z軸方向或某一個(gè)角度方向設(shè)置有熱像儀。
[0020]基于所述的反應(yīng)堆回路系統(tǒng)故障分區(qū)熱信號(hào)譜定位系統(tǒng)的定位方法，包括以下步驟， 步驟A、對(duì)堆艙或反應(yīng)堆廠房進(jìn)行分區(qū)處理:按照三維分區(qū)的方式將堆艙或反應(yīng)堆廠房分割成若干個(gè)堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊，每一個(gè)堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊在三維空間內(nèi)是一個(gè)矩形塊或異形塊；
步驟B、建立系統(tǒng)設(shè)備位置數(shù)據(jù)庫(kù):統(tǒng)計(jì)每一個(gè)堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊內(nèi)的設(shè)備，然后建立這些設(shè)備一一對(duì)應(yīng)堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊的數(shù)據(jù)庫(kù)，
步驟C、建立熱信號(hào)譜數(shù)據(jù)庫(kù):在無(wú)故障工作模式下，統(tǒng)計(jì)堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊在不同角度和不同運(yùn)行狀態(tài)下的熱信號(hào)，從而匯總這些熱信號(hào)形成一個(gè)熱信號(hào)譜數(shù)據(jù)庫(kù)，步驟D、系統(tǒng)設(shè)備位置數(shù)據(jù)庫(kù)與熱信號(hào)譜數(shù)據(jù)庫(kù)建立一一映射關(guān)系；
步驟E、設(shè)置故障監(jiān)控?zé)嵯駜x:在該堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊內(nèi)建立三維坐標(biāo)系或二維坐標(biāo)系，在該三維或二維坐標(biāo)系內(nèi)一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)軸方向或與軸方向成一定角度的方向設(shè)置熱像儀；
步驟F、故障監(jiān)控:三維坐標(biāo)系或二維坐標(biāo)系內(nèi)的熱像儀對(duì)堆艙或反應(yīng)堆廠房分區(qū)塊內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行掃描，掃描到的熱信號(hào)輸出到數(shù)據(jù)計(jì)算分析處理中心，數(shù)據(jù)計(jì)算分析處理中心調(diào)用熱信號(hào)譜數(shù)據(jù)庫(kù)和系統(tǒng)設(shè)備位置數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)與該熱信號(hào)進(jìn)行比對(duì)和綜合分析，數(shù)據(jù)計(jì)算分析處理中心判斷該堆艙或反應(yīng)