辐射监测的方法、装置以及系统制造方法及图纸

本发明专利技术适用于核电技术领域，提供了一种辐射监测的方法、装置以及系统。所述方法包括：接收能谱数据；根据所述能谱数据分析一回路冷却剂中预设的特征核素的放射性活度；根据所述放射性活度计算燃料元件的破损数据；若根据所述破损数据确定所述燃料包壳存在破损，则输出包括所述放射性活度和所述破损数据的报警信息。本发明专利技术的技术方案实现了对核电厂在功率运行期间的燃料包壳完整性以及包壳破损参数的实时在线监测和诊断，以便工作人员能够对包壳破损进行及时处理，有效提高核电厂的运行安全性。

【技术实现步骤摘要】
辐射监测的方法、装置以及系统
本专利技术属于核电
，尤其涉及一种辐射监测的方法、装置以及系统。
技术介绍
燃料包壳是核燃料的密封外壳，燃料包壳容纳燃料芯块，将燃料与冷却剂进行隔离，以避免燃料受冷却剂腐蚀，有效导出核燃料反应后产生的热能，同时燃料包壳包容裂变产物，防止裂变产物外泄，是防止放射性外逸的第一道屏障。燃料包壳存在包壳破损的情况，包壳破损是指由于氢化引起的局部侵蚀穿孔和脆断、功率激增引起的芯块-包壳机械和化学相互作用、弹簧松弛引起包壳的振动磨蚀和腐蚀导致包壳壁厚减薄，由于结垢引起包壳局部过热穿孔等破坏包壳结构完整性的现象。燃料包壳一旦发生破损将使燃料包壳与芯块间隙的放射性裂变产物泄漏至一回路冷却剂循环回路中，而一回路冷却剂是负责冷却反应堆堆心内的燃料元件，其将堆心内燃料裂变释放的热量带出堆心，一回路冷却剂带有较强的放射性。可见，燃料包壳发生破损会严重制约核电厂的安全运行，直接导致核电厂整体放射性水平升高，同时对核电厂工作人员、周边环境以及社会公众产生极为不利的影响。因此，在核电机组运行过程中，及时、准确、快速发现并定位燃料包壳破损对核电站纵深防御体系的加强与提升和减少经济损失，其意义也十分重大。目前，现有的燃料包壳破损的监测方法主要包括定期人工取样分析法、总γ在线监测法和离线啜吸法。但是，人工定期取样分析法通过人工定期取样，且样品预处理时间长，无法实时在线监测和诊断燃料包壳完整性及包壳破损相关参数，存在监测的滞后性，总γ在线监测法虽然可以实时反映燃料包壳是否破损，但无法量化包壳破损程度，离线啜吸法只能在停堆后完成燃料组件完整性的监测、无法在功率运行期间完成对燃料包壳的完整性及其破损包壳参数的实时检测，并且离线啜吸工艺复杂，检测耗费时间长。故，有必要提供一种技术方案，以解决上述技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种辐射监测的方法、装置以及系统，以解决现有技术无法实时在线监测和诊断燃料包壳完整性及包壳破损相关参数的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种辐射监测的方法，包括：接收能谱数据；根据所述能谱数据分析一回路冷却剂中预设的特征核素的放射性活度；根据所述放射性活度计算燃料元件的破损数据；若根据所述破损数据确定所述燃料包壳存在破损，则输出包括所述放射性活度和所述破损数据的报警信息。本专利技术实施例的第二方面提供了一种辐射监测的装置，包括：接收模块，用于接收能谱数据；分析模块，用于根据所述能谱数据分析一回路冷却剂中预设的特征核素的放射性活度；计算模块，用于根据所述放射性活度计算燃料元件的破损数据；输出模块，用于若根据所述破损数据确定所述燃料包壳存在破损，则输出包括所述放射性活度和所述破损数据的报警信息。本专利技术实施例的第三方面提供了一种辐射监测的装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述辐射监测的方法的步骤。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述辐射监测的方法的步骤。本专利技术实施例的第五方面提供了一种辐射监测的系统，包括：能谱测量子系统和所述辐射监测的装置；所述能谱测量子系统与所述辐射监测的装置连接，所述能谱测量子系统采集放射性的信号，并将所述放射性的信号转换为所述能谱数据，将所述能谱数据发送给所述辐射监测的装置。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过对接收到的能谱数据进行分析，获取一回路冷却剂中预设的特征核素的放射性活度，并根据该放射性活度计算燃料元件的破损数据，进而根据该破损数据确定燃料包壳存在破损时，输出当前的放射性活度和破损数据，从而实现了对核电厂在功率运行期间的燃料包壳完整性以及包壳破损参数的实时在线监测和诊断，以便工作人员能够对包壳破损进行及时处理，有效提高核电厂的运行安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的辐射监测的方法的实现流程图；图2是本专利技术实施例提供的辐射监测的方法中步骤S3的具体实现流程图；图3是本专利技术实施例提供的辐射监测的方法中对历史能谱数据处理的具体实现流程图；图4是本专利技术实施例提供的辐射监测的方法中对硬件状态监测的具体实现流程图；图5是本专利技术实施例提供的辐射监测的装置的示意图；图6是本专利技术实施例提供的另一辐射监测的装置的示意图；图7是本专利技术实施例提供的辐射监测的系统的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。请参阅图1，图1示出了本专利技术实施例提供的一种辐射监测的方法的实现流程，详述如下：S1：接收能谱数据。在本专利技术实施例中，能谱数据具体为一回路冷却剂的γ能谱数据。γ能谱数据的接收方式可以是实时接收或者定期接收。若定期接收γ能谱数据，则每隔预定时间间隔接收γ能谱数据。预定时间间隔可以根据实际应用的需要进行设置，此处不做限制。S2：根据能谱数据分析一回路冷却剂中预设的特征核素的放射性活度。在本专利技术实施例中，对接收到的γ能谱数据进行分析，得到一回路冷却剂中预设的特征核素的放射性活度。预设的特征核素可以包括预先选定的特征核素，例如Kr-85核素或者Xe-133核素等，还可以包括不同特征核素的组合，例如I-131核素/Xe-133核素、I-131核素/Kr-85核素或者Cs-137核素/Xe-133核素等。S3：根据放射性活度计算燃料元件的破损数据。在本专利技术实施例中，根据特征核素的放射性活度计算燃料元件的破损数据。破损数据包括破损燃料棒的信息或者破损燃料元件的信息等，破损数据具体包含的内容可以根据实际应用的需要进行设置，此处不做限制。进一步地，燃料元件的破损数据包括破损燃料棒数量、燃料棒破口尺寸，以及破损燃料元件的燃耗值中的至少一种。S4：若根据燃料元件的破损数据确定燃料包壳存在破损，则输出包括放射性活度和破损数据的报警信息。在本专利技术实施例中，若根据步骤S3得到的破损数据的值大于零，则确认燃料包壳存在破损，输出报报警信息。该报警信息包括步骤S2分析得到的预设的特征核素的放射性活度，以及步骤S3计算得到的燃料元件的破损数据。该报警信息还包括窗口警告显示，以及声音报警等。需要说明的是，当破损数据只有一种类型的数据时，则直接根据该破损数据确定燃料包壳是否存在破损，例如该破损数据为破损燃料棒数量，若破损燃料棒数量大于零，则确定燃料包壳存在破损，若破损燃料棒数量为零，则确认燃料包括不存在破损，若破损燃料棒数量大于零，则确认燃料包括存在破损。当破损数据包括多种类型的数据时，只要有一种类型的数据大于零即确定燃料包壳存在破损。在图1对应的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辐射监测的方法，其特征在于，所述方法包括：接收能谱数据；根据所述能谱数据分析一回路冷却剂中预设特征核素的放射性活度；根据所述放射性活度计算燃料元件的破损数据；若根据所述破损数据确定所述燃料包壳存在破损，则输出包括所述放射性活度和所述破损数据的报警信息。

【技术特征摘要】
1.一种辐射监测的方法，其特征在于，所述方法包括：接收能谱数据；根据所述能谱数据分析一回路冷却剂中预设特征核素的放射性活度；根据所述放射性活度计算燃料元件的破损数据；若根据所述破损数据确定所述燃料包壳存在破损，则输出包括所述放射性活度和所述破损数据的报警信息。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述破损数据包括破损燃料棒数量、燃料棒破口尺寸，以及破损燃料元件的燃耗值中的至少一种，所述根据所述放射性活度计算燃料元件的破损数据包括：若所述破损数据包括所述破损燃料棒数量，则所述预设特征核素包括第一预设数量的第一特征核素，根据预存的不同破损燃料棒数量对应的第一特征核素的放射性浓度，确定所述第一预设数量的第一特征核素中每个特征核素当前的放射性活度对应的破损燃料棒数量诊断值，并将所述第一预设数量的破损燃料棒数量诊断值的平均值作为所述破损燃料棒数量；若所述破损数据包括所述燃料棒破口尺寸，则所述预设特征核素包括第二预设数量的第二特征核素组，根据预存的不同燃料棒破口尺寸对应的第二特征核素组的放射性浓度比，确定所述第二预设数量的第二特征核素组中每组特征核素当前的放射性活度比对应的燃料棒破口尺寸诊断值，并将所述第二预设数量的燃料棒破口尺寸诊断值的平均值作为所述燃料棒破口尺寸；若所述破损数据包括所述破损燃料元件的燃耗值，则所述预设特征核素包括第三预设数量的第三特征核素组，根据预存的不同燃耗值对应的第三特征核素组的放射性浓度比，确定所述第三预设数量的第三特征核素组中每组特征核素当前的放射性活度比对应的燃耗诊断值，并将所述第三预设数量的燃耗诊断值的平均值作为所述破损燃料元件的燃耗值。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述放射性活度计算燃料元件的破损数据之后，所述方法还包括：分析并输出所述放射性活度在第一预设时间段内的变化曲线数据和所述放射性活度的统计数据。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述接收能谱数据之后，所述方法还包括：将所述能谱数据保存在数据库中；定期从所述数据库中提取第二预设时间段的能谱数据，形成可读取的历史能谱数据文件，以便用户使用预设的能谱分析工具对所述历史能谱数据文件进行分析。5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：实时监控硬件设备的工作状态，其中，所述硬件设备用于测量所述一回路冷却剂中预设特征核素的放射性活度；若所述硬件设备的工作状态异常，则开启显示界面中的故障报警灯，并显示该硬件设备的设备名称。6.一种辐射监测的装置，其特征在于，所述装置包括：接收模块，用于接收能谱数据；分析模块，用于根据所述能谱数据分析一回路冷却剂中预设特征核素的放射性活度；计算模块，用于根据所述放射性活度计算燃料元件的破损数据；输出模块，用于若根据所述破损数据确定所述燃料包壳存在破损，则输出包括所述放射性活度和所述破损数据的报警信息。7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述破损数据包括破损燃料棒数量、燃料棒破口尺寸，以及破损燃料元件的燃耗值中的至少一种，所述计算模块包括：破损根数子模块，用于若所述破损数据包括所述破损燃料棒数量，则所述预设特征核素包括第一预设数量的第一特征核素，根据预存的不同破损燃料棒数量对应的第一特征核素的放射性浓度，确定所述第一预设数量的第一特征核素中每个特征核素当前的放射性活度对应的破损燃料棒数量诊断值，并将所述第一预设数量的破损燃料棒数量诊断值的平均值作为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小强，熊军，吕炜枫，魏学虎，贾运仓，高耀毅，尹淑华，潘跃龙，唐邵华，王鑫，
申请(专利权)人：深圳中广核工程设计有限公司，中广核工程有限公司，中国广核集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44