一种加速器驱动核能系统的控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种加速器驱动核能系统的控制系统及控制方法，其中，控制系统包括束流准许系统；束流准许系统用于为ADS装置提供粒子束流并检测所述ADS装置的工作状态；控制方法应用于束流准许系统，包括检测所述ADS装置的工作状态；若所述ADS装置的工作状态为正常，则继续为所述ADS装置提供粒子束流；若所述ADS装置的工作状态为异常，则停止为所述ADS装置提供粒子束流，中止所述ADS装置运行；本发明专利技术能够保障ADS装置正常工作时有持续稳定的粒子束流供应，以及ADS装置异常工作时及时中止束流供应，从而保证了ADS装置运行的安全性、稳定性及可靠性，同时降低了运行成本。同时降低了运行成本。同时降低了运行成本。

【技术实现步骤摘要】
一种加速器驱动核能系统的控制系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及核能
，尤其涉及一种加速器驱动核能系统的控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]加速器驱动核能系统(AcceleratorDrivenSystem)简称ADS装置，是由质子直线加速器、高功率散裂靶、次临界反应堆等系统组成，其工作原理是利用加速器产生的高能强流质子束轰击重原子核，产生高能高通量散裂中子来驱动和维持次临界反应堆运行，使堆芯中的可裂变材料发生持续的核裂变反应。由于ADS装置的固有安全性，在嬗变核废料、核燃料增殖、产能等领域具有重大的应用前景，是未来先进核裂变能的重要发展方向。
[0003]目前，如何保证束流稳定性和可用性是ADS装置运行过程所面临的关键问题。然而，现有技术中尚未提供相关的控制系统来监控ADS装置的运行过程，进而导致ADS装置运行时容易出现安全问题，其可靠性和稳定性均无法保障。

技术实现思路

[0004]为了解决上述提出的至少一个技术问题，本专利技术提供一种加速器驱动核能系统的控制系统及控制方法，能够保障ADS装置运行时可靠性和稳定性。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种加速器驱动核能系统的控制系统，包括束流准许系统；所述束流准许系统用于为ADS装置提供粒子束流并检测所述ADS装置的工作状态；若所述ADS装置的工作状态为正常，则继续为所述ADS装置提供粒子束流；若所述ADS装置的工作状态为异常，则停止为所述ADS装置提供粒子束流，中止所述ADS装置运行。
[0006]在该方面中，通过束流准许系统对ADS装置的运行状态进行检测，可保证ADS装置在正常工作时持续有束流供应，在故障时能够及时中止运行，如此可大大提高ADS装置运行的安全性、稳定性及可靠性，同时避免束流供应浪费，降低运行成本。
[0007]在一种可能实施的方式中，所述的加速器驱动核能系统的控制系统，还包括ADS运行控制系统，用于对ADS装置运行过程进行监测、并触发ADS装置运行、连锁或停机功能。
[0008]在实际应用中，不仅要对束流供应进行管控，还应该对ADS装置自身运行的状态进行监控和干预，因此在该种可能实施的方式中，通过ADS运行控制系统可以对ADS装置自身的运行监控，并控制ADS装置实现运行、连锁或停机功能。
[0009]在一种可能实施的方式中，所述ADS运行控制系统包括加速器系统、且/或散裂靶系统、且/或反应堆系统；
[0010]所述加速器系统用于控制粒子束流的束流强度维持在预设强度范围内；
[0011]所述散裂靶系统用于控制散裂靶温度维持在第一预设温度范围内；
[0012]所述反应堆系统用于控制反应堆温度维持在第二预设温度范围内。
[0013]由于ADS装置自身包括了质子直线加速器、高功率散裂靶及次临界反应堆，而每一个结构在运行时都有可能出现故障，因此在该种可能实施的方式中，ADS运行控制系统包括
加速器系统、散裂靶系统、反应堆系统这三种系统的中任意一种或几种，进而可以实现对质子直线加速器、高功率散裂靶及次临界反应堆三个结构中的任意一种或几种的运行状态进行监控。此外，加速器系统还用于控制粒子束流的束流强度维持在预设强度范围内，而散裂靶系统和反应堆系统可以控制各自结构的温度维持在预设的温度范围内，从而保证ADS装置的正常稳定的工作状态，提高ADS装置运行安全性。
[0014]在一种可能实施的方式中，所述的加速器驱动核能系统的控制系统，还包括核安全控制中心，用于监测核泄漏、真空管道破裂安全相关故障量，并在所述故障量超过预设阈值时发起切束保护指令至所述束流准许系统。
[0015]在该种可能实施的方式中，还提供了核安全控制中心，能够对核泄漏、真空管道破裂安全相关故障量进行检测，大大提高了ADS装置运行的安全性。
[0016]在一种可能实施的方式中，所述的加速器驱动核能系统的控制系统，还包括辐射安全控制中心，用于对环境剂量和人身安全进行监控，并在环境异常或出现人身安全事故时触发警报。
[0017]在该种可能实施的方式中，还提供了辐射安全控制中心，能够对环境剂量和人身安全进行监控，进一步保证ADS装置运行过程中，周围环境的安全性和操作人员的人身安全。
[0018]在一种可能实施的方式中，所述的加速器驱动核能系统的控制系统，还包括管理与服务系统，用于为所述ADS装置提供软件或管理服务，包括：
[0019]权限管理系统，用于响应工作人员的登录身份认证请求，生成认证结果；
[0020]工作模式和运行计划管理系统，用于在认证通过时根据任务需求生成任务运行表单。
[0021]在该种可能实施的方式中，权限管理系统用于管理工作人员的操作权限，避免身份信息不合格的人员来操作ADS装置的运行过程；工作模式和运行计划管理系统能够清楚地生成任务表单，便于执行操作指令，因此这权限管理系统和工作模式和运行计划管理系统均有助于提高ADS装置的管控能效。
[0022]在一种可能实施的方式中，所述管理与服务系统，还包括：
[0023]报警系统，用于在ADS装置运行出现故障时触发报警；
[0024]日志系统，用于记录操作日志、试验日志、设备日志及报警日志，以监控ADS装置的运行状态；
[0025]数据存档与备份系统，用于存储ADS装置运行时所生成的数据；
[0026]数据显示与分析系统，用于对ADS装置运行时所生成的数据进行显示和分析；
[0027]可视化和后处理系统，用于对对ADS装置运行时所生成的数据进行后处理和可视化显示；
[0028]时间服务器，用于提供时间信息服务。
[0029]在该种可能实施的方式中，报警系统用于触发故障报警，日志系统用于记录日志，方便后期维护系统，数据存档与备份系统、数据显示与分析系统以及可视化和后处理系统分别实现运行数据的存储、显示、分析和处理功能，而时间服务器则用于提供时间信息服务，加强管控工作的时效性，因此在这些系统的配合作用下，能进一步加强对ADS装置运行的管控能效。
[0030]在一种可能实施的方式中，所述的加速器驱动核能系统的控制系统，还包括ADS运行控制中心，包括器控制室和主控制室；
[0031]所述器控制室，用于设定所述ADS装置的运行操作并显示运行数据；
[0032]所述主控制室，包括远程操作台、自动急停单元和手动保护操作台；所述远程操作台用于远程控制所述器控制室，所述自动急停单元用于自动紧急制停所述器控制室，所述手动保护操作台用于手动制停所述器控制室。
[0033]在该种可能实施的方式中，主要对ADS运行控制中心的结构进行说明，其中器控制室直接对接ADS装置中加速器、散裂靶以及反应堆，可以通过操作台对它们分别控制，而主控制室则可以对器控制室进行监控，还能够在监测到操作台故障时实现自动急停或手动制定，大大提高了ADS装置的运行过程的安全性。
[0034]第二方面，本专利技术还提供了一种加速器驱动核能系统的控制方法，应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加速器驱动核能系统的控制系统，其特征在于，包括束流准许系统；所述束流准许系统用于为ADS装置提供粒子束流并检测所述ADS装置的工作状态；若所述ADS装置的工作状态为正常，则继续为所述ADS装置提供粒子束流；若所述ADS装置的工作状态为异常，则停止为所述ADS装置提供粒子束流，中止所述ADS装置运行。2.根据权利要求1所述的加速器驱动核能系统的控制系统，其特征在于，还包括ADS运行控制系统，用于对所述ADS装置运行过程进行监测、并触发所述ADS装置运行、连锁或停机功能。3.根据权利要求2所述的加速器驱动核能系统的控制系统，其特征在于，所述ADS控制控制系统包括加速器系统、且/或散裂靶系统、且/或反应堆系统；所述加速器系统用于控制粒子束流的束流强度维持在预设强度范围内；所述散裂靶系统用于控制散裂靶温度维持在第一预设温度范围内；所述反应堆系统用于控制反应堆温度维持在第二预设温度范围内。4.根据权利要求1所述的加速器驱动核能系统的控制系统，其特征在于，还包括核安全控制中心，用于监测核泄漏、真空管道破裂安全相关故障量，并在所述故障量超过预设阈值时发起切束保护指令至所述束流准许系统。5.根据权利要求1所述的加速器驱动核能系统的控制系统，其特征在于，还包括辐射安全控制中心，用于对环境剂量和人身安全进行监控，并在环境异常或出现人身安全事故时触发警报。6.根据权利要求1所述的加速器驱动核能系统的控制系统，其特征在于，还包括管理与服务系统，用于为所述ADS装置提供软件或管理服务，包括：权限管理系统，用于响应工作人员的登录身份认证请求，生成认证结果；工作模式和运行计划管理系统，用于在认证通过时根据任务需求生成任务运行表单。7.根据权利要求6所述的加速器驱动核能系统的控制系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何源，陈又新，周德泰，崔文娟，刘海涛，郑海，杨锋，王晶，杨旭辉，李姣赛，马雯静，郭玉辉，吕文琪，李钊扬，
申请(专利权)人：中国科学院近代物理研究所，
类型：发明
国别省市：