一种用于核电站混凝土安全壳裂缝监测的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于核电站混凝土安全壳裂缝监测的装置，所述装置包括：处理模块，连接所述监测模块，用于设置采集时间间隔，根据采集时间间隔驱动所述监测模块进行周期性测量并在测量间隙驱动装置进入休眠状态；监测模块，安装于所述安全壳上，用于测量所述裂缝的宽度以及所述安全壳的温度；无线模块，连接所述处理模块，用于将所述监测模块所测量的数据传输至外部的接收主机。本发明专利技术提供的用于核电站混凝土安全壳裂缝监测的装置，通过无线模块定期将测量数据传输至接收主机，从而可以及时掌握裂缝发展趋势。

【技术实现步骤摘要】
一种用于核电站混凝土安全壳裂缝监测的装置和方法
本专利技术涉及核电厂安全
，特别涉及一种用于核电站混凝土安全壳裂缝监测的装置和方法。
技术介绍
安全壳即核反应堆厂房，为预应力钢筋混凝土结构。安全壳底部为圆柱形结构，顶部盖设有球形穹顶，作为阻挡来自燃料的裂变产物及一回路放射性物质进入环境的最后一道屏障。当核反应堆发生失水事故(LOCA：LossofCoolantAccident)时，释放出来的大量放射性以及高温高压汽水混合物可被安全壳包容和隔离，以防止对核电站周围居民产生危害。CTT试验(containmenttest)即安全壳打压试验，用于模拟并验证安全壳在大破口失水事故条件下的密封能力，对于保障核电厂的运行有非常重要的意义，在核电机组建设阶段和核电机组运行阶段均需要进行CTT试验。安全壳为预应力钢筋混凝土结构，具有建造周期长、分层浇筑、结构复杂且应力集中的特点。在土建施工阶段，温度变化及水汽蒸发均会导致混凝土表面形成不同大小的裂缝。CTT试验时，安全壳会经历先升压后降压的过程，在此过程中需连续监测裂缝宽度从而为安全壳混凝土结构的可恢复性判断提供依据。裂缝监测在下列各情况下进行：(1)核电机组运行前安全壳试验期间；(2)核电机组运行后例行安全壳试验检查期间。目前核电机组调试期间的裂缝监测所使用的裂缝监测仪一般只包括监测模块，该裂缝监测仪存在以下缺陷：1、无法实现远程数据传输目前使用的裂缝监测仪没有无线模块，需试验人员就地测读。2、裂缝监测仪出现故障时无法及时发现现有裂缝监测仪于安全壳试验开始前安装，安全壳试验结束后拆除，期间若裂缝监测仪出现故障无法测读不能及时发现，为后续试验数据处理及分析带来不便。3、耗电量高且无法充电现有裂缝监测仪耗电量高且未设置充电模块，裂缝监测仪没电时必须更换电池，增加工作量。
技术实现思路
本专利技术针对现有裂缝监测仪无法实现远程数据传输、功耗较高、无法及时发现自身故障的问题，提供了一种用于核电站混凝土安全壳裂缝监测的装置。本专利技术就上述技术问题而提出的技术方案如下：本专利技术提供了一种用于核电站混凝土安全壳裂缝监测的装置，所述装置包括处理模块、监测模块以及无线模块：处理模块，连接所述监测模块，用于设置采集时间间隔，根据采集时间间隔驱动所述监测模块进行周期性测量；监测模块，安装于所述安全壳上，用于测量所述裂缝的宽度以及所述安全壳的温度；无线模块，连接所述处理模块，用于将所述监测模块所测量的数据传输至外部的接收主机；处理模块还用于在测量间隙驱动装置进入休眠状态。根据上述装置，所述处理模块包括处理器以及实时时钟；实时时钟，连接所述处理器，用于根据采集时间间隔向处理器发送周期性时钟信号；处理器，连接所述监测模块，用于接收时钟信号并向监测模块发送驱动信号，驱动信号驱动监测模块进行测量。根据上述装置，所述监测模块包括位移传感器、挡板、触头以及温度传感器；挡板和触头，分别安装于所述裂缝的两侧，所述触头的一端与所述位移传感器可伸缩连接，所述触头的另一端与所述挡板相对而设，所述挡板和所述触头用于将所述裂缝的宽度转换成挡板与触头之间的距离；位移传感器,连接所述处理模块，用于测量所述挡板与所述触头之间的距离并将位移数据传送给处理模块；温度传感器，连接所述处理模块，用于测量所述安全壳的温度并将温度数据传送给处理模块；处理模块还用于将所述位移数据以及温度数据传送至无线模块。根据上述装置，所述无线模块包括接口转换单元以及天线；接口转换单元，连接所述处理模块上的无线接口，用于将所述无线接口转换为与所述天线相匹配的接口；天线，连接所述接口转换单元，用于发送无线信号以传输监测模块所测量的数据。根据上述装置，所述处理模块还包括USB接口以及存储器；USB接口，连接所述处理器，用于将处理器连接至外部的设置主机，以便设置主机进行参数设置，所述参数设置包括采集时间间隔设置、以及缓存时间设置；存储器，连接所述处理器，用于存储在缓存时间内监测模块所测量的数据。根据上述装置，所述处理器还用于根据缓存时间内所测量的数据绘制趋势图。根据上述装置，所述装置还包括内置电源、充电管理模块以及供电管理模块；内置电源，连接所述供电管理模块，用于通过所述供电管理模块为所述处理模块以及所述监测模块供电；供电管理模块，分别连接所述处理模块以及所述监测模块，用于转换所述内置电源的电压并为所述处理模块以及所述监测模块供电；充电管理模块，连接所述内置电源，用于为所述内置电源充电。根据上述装置，所述装置还包括指示灯模块，所述指示灯模块包括充电指示灯、运行指示灯以及联网指示灯；充电指示灯，连接所述充电管理模块，用于指示所述装置是否处于充电状态；运行指示灯，连接所述处理模块，用于指示所述装置是否处于运行状态；联网指示灯，连接所述处理模块，用于指示所述装置是否处于联网状态；所述运行指示灯以及联网指示灯均采用闪烁方式运行。根据上述装置，所述装置还包括：上机壳，封装所述处理模块、无线模块、温度传感器、内置电源、充电管理模块以及供电管理模块，所述上机壳为防水塑料壳；下机壳，位于所述上机壳的下方，用于封装并固定所述位移传感器，所述触头的一端与所述位移传感器可伸缩连接，另一端伸出下机壳外；防水航空端子，一端封装于上机壳上并连接所述处理模块，另一端封装于下机壳上并连接所述位移传感器，用于位移传感器与处理模块之间的数据传输。本专利技术还提供一种用于核电站混凝土安全壳裂缝监测的方法，所述方法包括如下步骤：步骤S1、设置采集时间间隔，并根据采集时间间隔进行周期性测量；步骤S2、测量所述裂缝的宽度以及所述安全壳的温度；步骤S3、将上一步中测量的数据通过无线通信方式传输至外部的接收主机；步骤S4、一次测量完成后进入休眠状态，等待下一次测量时转步骤S2。根据上述方法，所述步骤S1具体包括：获取采集时间间隔，并根据采集时间间隔发送周期性时钟信号；接收时钟信号并发送驱动信号，根据驱动信号进行测量。根据上述方法，所述方法还包括：进行参数设置，所述参数设置包括采集时间间隔设置以及缓存时间设置；将缓存时间内所测量的数据进行存储。根据上述方法，所述方法还包括：根据存储的缓存时间内所测量的数据绘制裂缝趋势图以及温度趋势图。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：1、实现裂缝测量数据的远程传输通过无线模块的应用，定期将测量数据传输至接收主机，从而及时掌握裂缝发展趋势。2、节约人力资源和时间成本使用本装置后，省去了人工采集数据的过程，在很大程度上节约了人力资源和时间成本。3、第一时间发现故障的装置并更换当装置出现故障或电源没电时，传输至接收主机的数据势必异常，通过对数据的分析可及时发现故障的装置并更换。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的用于核电站混凝土安全壳裂缝监测的装置的工作原理图。图2是本专利技术实施例一提供的用于核电站混凝土安全壳裂缝监测的装置的内部结构示意图。图3是本专利技术实施例一提供的用于核电站混凝土安全壳裂缝监测的装置所选用的实时时钟的功能框图。图4本专利技术实施例一提供的用于核电站混凝土安全壳裂缝监测的装置所选用的温度传感器的电路图。图5是本专利技术实施例一提供的用于核电站混凝土安全壳裂缝监测的装置的巴伦电路的电路图。图6是本专利技术实施例一提供的用于核电站混凝土安全壳裂缝监测的装置的供电管理模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于核电站混凝土安全壳裂缝监测的装置，其特征在于，所述装置包括处理模块、监测模块以及无线模块：处理模块，连接所述监测模块，用于设置采集时间间隔，根据采集时间间隔驱动所述监测模块进行周期性测量；监测模块，安装于所述安全壳上，用于测量所述裂缝的宽度以及所述安全壳的温度；无线模块，连接所述处理模块，用于将所述监测模块所测量的数据传输至外部的接收主机；处理模块还用于在测量间隙驱动装置进入休眠状态。

【技术特征摘要】
1.一种用于核电站混凝土安全壳裂缝监测的装置，其特征在于，所述装置包括处理模块、监测模块以及无线模块：处理模块，连接所述监测模块，用于设置采集时间间隔，根据采集时间间隔驱动所述监测模块进行周期性测量；监测模块，安装于所述安全壳上，用于测量所述裂缝的宽度以及所述安全壳的温度；无线模块，连接所述处理模块，用于将所述监测模块所测量的数据传输至外部的接收主机；处理模块还用于在测量间隙驱动装置进入休眠状态。2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述处理模块包括处理器以及实时时钟；实时时钟，连接所述处理器，用于根据采集时间间隔向处理器发送周期性时钟信号；处理器，连接所述监测模块，用于接收时钟信号并向监测模块发送驱动信号，驱动信号驱动监测模块进行测量。3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述监测模块包括位移传感器、挡板、触头以及温度传感器；挡板和触头，分别安装于所述裂缝的两侧，所述触头的一端与所述位移传感器可伸缩连接，所述触头的另一端与所述挡板相对而设，所述挡板和所述触头用于将所述裂缝的宽度转换成挡板与触头之间的距离；位移传感器,连接所述处理模块，用于测量所述挡板与所述触头之间的位移变化并将位移数据传送给处理模块；温度传感器，连接所述处理模块，用于测量所述安全壳的温度并将温度数据传送给处理模块；处理模块还用于将所述位移数据以及温度数据传送至无线模块。4.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述无线模块包括接口转换单元以及天线；接口转换单元，连接所述处理模块上的无线接口，用于将所述无线接口转换为与所述天线相匹配的接口；天线，连接所述接口转换单元，用于发送无线信号以传输监测模块所测量的数据。5.根据权利要求2所述装置，其特征在于，所述处理模块还包括USB接口以及存储器；USB接口，连接所述处理器，用于将处理器连接至外部的设置主机，以便设置主机进行参数设置，所述参数设置包括采集时间间隔设置、以及缓存时间设置；存储器，连接所述处理器，用于存储在缓存时间内监测模块所测量的数据。6.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述处理器还用于根据缓存时间内所测量的数据绘制趋势图。7.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述装置还包括内置电源、充电管理模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：张波，何锐，赵健，陈威，李少纯，沈东明，
申请(专利权)人：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