[发明专利]一种核电厂辐射防护专家系统

说明书

本发明提供一种核电厂辐射防护专家系统，包括：核电厂辐射监测与预警模块，用于将辐射监测系统数据模块生成的辐射监测数据，以及γ相机辐射监测数据模块生成的辐射监测数据在所述核电厂三维仿真模型中显示，并提供可视化的三维辐射监控界面，当监测位置的辐射剂量水平超过预警值时发出报警信号，所述三维辐射监控界面将定位至报警区域。本发明可以实现核电厂辐射监测、辐射防护设计的全数字化和三维可视化的核电厂辐射防护。

技术领域

本发明涉及核电厂辐射防护领域，具体为一种核电厂辐射防护专家系统。

背景技术

在核能系统中，核裂变反应会产生各种具有放射性的物质，随着核电机组运行时间的增长，这些放射性物质在管道中逐渐积累，形成了放射性热点，造成工作人员在维修、巡检和过程中职业受照剂量的增长。核电厂在整个生命周期中，需要进行工作人员的辐射防护，控制职业照射带来的集体剂量。集体剂量控制不仅反映核电站运行、维修和安全管理水平，也是核电站WANO（World Association of Nuclear Operators）性能指标综合指数之一，是辐射防护最优化工作的重要体现。降低集体剂量一直以来都是核电厂辐射防护工作的重中之重。

辐射防护的一方面体现在辐射监测，目前国内核电厂普遍采用在线的辐射监测系统与辐射防护人员利用手持式辐射监测设备进行巡检的方式进行热点的梳理和监控，其中辐射监测系统分为多个测量通道，其测量结果经过辐射监测系统服务器处理后统一显示在核电站数字化仪控系统（DCS），其缺点在于只能显示数据列表，不够直观，辐射监测系统只能检测固定位置的剂量水平；而人工巡检，虽然自由度较高，但测量数据无法直接输入DCS系统，不方便管理。

辐射防护的另一方面体现在辐射防护，在核电厂辐射防护技术领域已存在一种柔性屏蔽材料，采用多层复合结构的设计，制备成柔性的屏蔽材料，可以用于对核电站的放射性部件的包覆式屏蔽，但是由于其需要模具，生产周期较长，并且核电厂大量的热点位置仍需要人工查找，十分耗费人力。

随着智能化和信息化的飞速发展，越多越多的核电厂已将厂房全部进行三维逆向建模，并形成了三维模型数据库，同时先进的γ相机与电厂既有辐射监测系统的配合使用，可以形成核电厂放射性热点数据库，但目前没有一个完备的系统，可以整合以上数据和功能，实现一体化的核电厂辐射防护解决方案。因此研究一种可以实现核电厂辐射监测、辐射防护设计的全数字化和三维可视化的核电厂辐射防护专家系统具有重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种核电厂辐射防护专家系统，以实现三维可视化的辐射监测、屏蔽装置快速设计和制造以及虚拟现实仿真培训等功能。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种核电厂辐射防护专家系统，包括：

核电厂辐射监测与预警模块，用于将辐射监测系统数据模块生成的辐射监测数据，以及γ相机辐射监测数据模块生成的辐射监测数据在核电厂三维仿真模型中显示，并提供可视化的三维辐射监控界面，当监测位置的辐射剂量水平超过预警值时发出报警信号，所述三维辐射监控界面将定位至报警区域。

其中，所述核电厂辐射防护专家系统还包括：

辐射屏蔽设计模块，用于根据所述三维辐射监控界面上任意热点进行辐射屏蔽设计和自动匹配屏蔽结构，生成屏蔽装置。

其中，所述核电厂辐射防护专家系统，还包括：

力学校核及辐射屏蔽校核模块，用于选取所述辐射屏蔽设计模块生成的任一屏蔽装置，判断是否满足核电厂设计要求。

其中，所述力学校核及辐射屏蔽校核模块具体用于根据输入的屏蔽铅当量值，计算材料线密度，校核所述屏蔽装置安装后管道应力是否满足核电厂设计要求。

其中，所述辐射屏蔽设计模块还用于在所述力学校核及辐射屏蔽校核模块判断所述屏蔽装置满足核电厂设计要求时，生成供3D打印的屏蔽装置光固化立体造型术STL文件；所述核电厂辐射防护专家系统还包括：