本申请提出了一种核电站冷源取水口拦截网状态监测系统和监测方法。其中，核电站冷源取水口拦截网状态监测系统包括湿端和干端。湿端布置在水下，包括声波发射模块、声波接收模块、信号处理模块和通信模块。声波发射模块发射声波信号；声波接收模块接收回波信号；信号处理模块处理回波信号，生成对应的立体图像信息并计算出流经目标物的水流流速；通信模块将立体图像信息和水流流速发送至干端。干端布置在水上，包括数据处理模块和显示模块。数据处理模块接收立体图像信息和水流流速，计算出目标物的堵塞率；显示模块用于显示目标物的堵塞状态。本申请提出的核电站冷源取水口拦截网状态监测系统，能够实现对拦截网堵塞状态的监测、分析和诊断。分析和诊断。分析和诊断。
【技术实现步骤摘要】
核电站冷源取水口拦截网状态监测系统和监测方法
[0001]本申请涉及核电站冷源系统领域，尤其涉及一种核电站冷源取水口拦截网状态监测系统和监测方法。
技术介绍
[0002]国内核电厂主要分布在沿海地区，近年来，核电厂冷源取水口堵塞事件频繁发生，多次造成降负荷、停堆等较严重后果。涉及的堵塞物种类主要集中为海藻、水草、贝类、毛虾、水母、笔帽螺以及鱼类等海生物，淤泥、碎片以及沉积物等泥沙以及塑料或者其他异物。经工程实践，拦截网能起到较好的拦截效果。采用拦截网需要对拦截网进行清理打捞，如果清理不及时，容易引起次生严重的冷源事故，甚至造成机组停机。目前拦截网的布置、网体材料、受力分析等缺乏统一规范、评估及监测手段；拦截网的清理打捞工作采用定时人工打捞方式，间隔时间较长，工作效率低，不能完全适应极快变化的海洋环境和海洋生物，遇到海生物爆发的极端海洋环境和天气情况，人员、船只以及设备无法正常工作时，不能提前预警。
[0003]目前核电厂通过在拦截网上增加拉力计、网位仪或者在拦截网前增加鱼探仪、海流计进行探测评估，但只能得到间接检测量，并不能给出拦网的堵塞率状态信息。另外，有些核电站还运用微光成像或红外成像技术的高清摄像机进行水下光学探测，由于可见光对水下环境的穿透力较弱，所以探测距离有限。
[0004]专利CN207379640U公开了一种核电站水下拦污网预警报警监测系统，采用板环式拉力传感器在拦污网的主绳实时采集主绳上的拉力信号，经过水域无线发射装置传送到远程地面接收端，接收端主机对信号进行解析判断做出相应的预警报警响应，并结合相配套的拦污网工作状态等级，为核电站取水口冷源保障工作组及时采取措施提供可靠依据。该专利采用拉力传感器对拦网状态进行测试，这种方法只能得到间接检测量，并不能给出拦网的堵塞率状态信息。
[0005]专利CN211784005U公开了核电厂冷源安全
的一种拦截网拉力在线监测设备，包括海流计，海流计电性输出连接用于传输信息的无线传输模块，无线传输模块分别电性输入连接用于检测拉力的拉力传感器与用于提供电源的电源模块，无线传输模块电性输出连接用于分析判断的单片机，分类模块电性输出连接用于储存信息的储存模块，装置中通过拉力传感器对拦截网受到拉力进行测量，将数据通过无线传输模块传输到远程平台上，从而使工作人员远程对拦截网进行监测，当采集数值大于标准数值时，警报模块发出警报提示工作人员，方便工作人员及时了解拦截网的异常情况，保证拦截网的使用效果。该专利同样采用拉力测试的方式对拦截网的堵塞情况进行检测，属于间接检测，不能检测堵塞率状态。
技术实现思路
[0006]为解决上述问题，本申请提出了一种核电站冷源取水口拦截网状态监测系统和监
测方法。
[0007]本申请的第一个目的在于提出一种核电站冷源取水口拦截网状态监测系统，实现对拦截网堵塞状态的监测、分析和诊断。
[0008]本申请的第二个目的在于提出一种核电站冷源取水口拦截网状态监测方法。
[0009]为实现上述目的，本申请提出一种核电站冷源取水口拦截网状态监测系统，包括湿端和干端，
[0010]其中，所述湿端布置在水下，包括声波发射模块、声波接收模块、信号处理模块和通信模块；
[0011]所述声波发射模块用于发射第一声波信号；
[0012]所述声波接收模块用于接收第一回波信号，所述第一回波信号为第一声波信号接触到目标物后返回的声波信号；
[0013]所述信号处理模块用于处理所述第一回波信号，并生成对应的立体图像信息；
[0014]所述声波发射模块还用于发射第二声波信号；
[0015]所述声波接收模块还用于接收第二回波信号，所述第二回波信号为第二声波信号接触到所述目标物后返回的声波信号；
[0016]所述信号处理模块还用于根据所述第二回波信号，计算出流经所述目标物的水流流速；
[0017]所述通信模块用于将所述立体图像信息和所述水流流速发送至所述干端；
[0018]所述干端布置在水上，包括数据处理模块和显示模块；
[0019]所述数据处理模块用于接收所述立体图像信息和所述水流流速，并根据所述立体图像信息和所述水流流速计算出所述目标物的堵塞率；
[0020]所述显示模块用于显示所述目标物的堵塞状态。
[0021]可选的，所述声波发射模块包括发射机和发射阵，
[0022]所述发射机用于生成所述第一声波信号或所述第二声波信号；
[0023]所述发射阵用于对所述第一声波信号或所述第二声波信号进行转换并发射。
[0024]可选的，所述发射阵为单通道球壳阵。
[0025]可选的，所述声波接收模块包括接收机和接收阵，
[0026]所述接收阵为平面阵，用于接收所述第一回波信号或所述第二回波信号，并将所述第一回波信号转换为第一电信号或将所述第二回波信号转换为第二电信号；
[0027]所述接收机用于对所述第一电信号进行调整并转换为第一数字信号或对所述第二电信号进行调整并转换为第二数字信号。
[0028]可选的，所述接收阵包括多个阵元，多个所述阵元以阵列形式排布。
[0029]本申请实施例的核电站冷源取水口拦截网状态监测系统，利用声波对水下拦截网进行立体成像，并对水流流速进行计算，结合立体成像和水流流速获得拦截网堵塞率，实现了对拦截网堵塞状态的监测、分析和诊断。
[0030]为实现第二个目的，本申请提出了一种核电站冷源取水口拦截网状态监测方法，所述方法应用于上述的系统，其特征在于，包括：
[0031]获取第一回波信号，并根据所述第一回波信号生成目标物对应的立体图像信息；
[0032]获取第二回波信号，并根据所述第二回波信号计算出水流流速；
[0033]根据所述立体图像信息和所述水流流速确定所述目标物的堵塞状态。
[0034]可选的，获取第一回波信号，并根据所述第一回波信号生成目标物对应的立体图像信息，包括：
[0035]通过声波发射模块发射第一声波信号；
[0036]接收所述第一回波信号，所述第一回波信号为所述第一声波信号接触到所述目标物后返回的声波信号；
[0037]将所述第一回波信号转换为所述立体图像信息。
[0038]可选的，将所述第一回波信号转换为所述立体图像信息，包括：
[0039]将所述第一回波信号转换为原始点云图像信息；
[0040]利用去噪分割算法从所述原始点云图像信息中提取预示范围内的点云信息；
[0041]分离并重建所述点云信息，以生成多个目标点云信息；
[0042]利用配准拼接算法将所述多个目标点云信息拼接成所述立体图像信息。
[0043]可选的，根据所述立体图像信息和所述水流流速确定所述目标物的堵塞状态，包括：
[0044]将所述立体图像信息和所述水流流速映射至同一坐标系；
[0045]获取所述立体图像信息的亮度值，并对所述亮度值进行归一化；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种核电站冷源取水口拦截网状态监测系统，其特征在于，包括湿端(100)和干端(200)，其中，所述湿端(100)布置在水下，包括声波发射模块(110)、声波接收模块(120)、信号处理模块(130)和通信模块(140)；所述声波发射模块(110)用于发射第一声波信号；所述声波接收模块(120)用于接收第一回波信号，所述第一回波信号为第一声波信号接触到目标物后返回的声波信号；所述信号处理模块(130)用于处理所述第一回波信号，并生成对应的立体图像信息；所述声波发射模块(110)还用于发射第二声波信号；所述声波接收模块(120)还用于接收第二回波信号，所述第二回波信号为第二声波信号接触到所述目标物后返回的声波信号；所述信号处理模块(130)还用于根据所述第二回波信号，计算出流经所述目标物的水流流速；所述通信模块(140)用于将所述立体图像信息和所述水流流速发送至所述干端(200)；所述干端(200)布置在水上，包括数据处理模块(210)和显示模块(220)；所述数据处理模块(210)用于接收所述立体图像信息和所述水流流速，并根据所述立体图像信息和所述水流流速计算出所述目标物的堵塞率；所述显示模块(220)用于显示所述目标物的堵塞状态。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述声波发射模块(110)包括发射机(111)和发射阵(112)，所述发射机(111)用于生成所述第一声波信号或所述第二声波信号；所述发射阵(112)用于对所述第一声波信号或所述第二声波信号进行转换并发射。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述发射阵(112)为单通道球壳阵。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述声波接收模块(120)包括接收机(121)和接收阵(122)，所述接收阵(122)为平面阵，用于接收所述第一回波信号或所述第二回波信号，并将所述第一回波信号转换为第一电信号或将所述第二回波信号转换为第二电信号；所述接收机(121)用于对所述第一电信号进行调整并转换为第一数字信号或对所述第二电信号进行调整并转换为第二数字信号。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述接收阵(122)包括多个阵元，多个所述阵元以阵列形式排布。...
【专利技术属性】
技术研发人员：何光初，吴侨军，陶长兴，关济实，乐可佳，常新彩，付建鹏，曾清宇，刘超，张波，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司广东核电合营有限公司中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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