[发明专利]一种核电厂泵房海泥厚度自动测量系统及应用

说明书

本发明涉及一种核电厂泵房海泥厚度自动测量系统及应用。所述系统包括控制器(1)、伺服系统(6)、电缆卷筒(7)、电滑环(8)、声波传感器(9)和压力传感器(10)。本发明针对核电厂海水泵房淤泥厚度测量存在的自动化程度、测量数据呈现、现场适应性及业务化管理等一系列问题，提出了一种核电厂泵房海泥厚度自动测量系统。该方案采用运动控制和采样反馈原理，针对未知水位深度进行了特殊设计，确保声波传感器始终处于水下预设位置，实现了场地变化导致的水位差异的自适应。本发明极大提高了海泥厚度的测量效率；同时DTU终端与控制器连接，实现测量和报警数据的实时远传或短信群发，为核电厂对泵房海泥厚度业务化的高效管理提供了可行性。

技术领域

本发明涉及核电厂冷源取水系统技术领域，具体涉及一种核电厂泵房海泥厚度自动测量系统及应用。

背景技术

当前，随着海洋环境趋于恶化，近岸海域水体富营养化趋势严重，导致各类异物堵塞频繁发生，给我国多个滨海核电厂冷源系统带来了不利影响，严重时导致机组降功率、甩负荷乃至紧急停堆等事件的发生。重要厂用水系统(SEC系统，为一个开放式循环系统，流动工质为海水)则作为核岛的最终热阱，也是冷源系统的重要环节之一，负责导出设备冷却水系统所传输的热量，最终将热量输送回海水中，确保核电厂重要厂用水系统的冷却水取水安全，也就是确保核电厂的最终热阱安全，对核电厂核安全具有至关重要的意义。因此，为避免SEC系统暗渠内沉积大量的泥沙堵塞水泵的吸水口，需对核电厂取水口泵房淤泥厚度进行常态化的测量管理，以避免引发堵塞风险，目前对于核电厂取水口泵房海泥堆积缺少从自动测量、报告形成、触发报警、清淤处理一站式的管理工具，从而导致现场运行人员对海泥厚度业务化管理的工作效率低下。

发明内容

本发明的目的是为了克服传统泵房海泥测量和管理存在的自动化程度低、环境适应性差、人力成本高等问题，提供一种核电厂泵房海泥厚度自动测量系统和方法。

本申请的发明人注意到，核电厂泵房海泥厚度自动测量系统和方法能提高现场分布式测口海泥测量的便捷性、高效性和程序化管理的可行性。同时，申请人解决了：1、复合信号电缆在盘绕过程中对多芯线缆线序和端接牢靠性问题；2、声波传感器入水深度测量与位置设定的控制问题；3、泵房测口自动海泥厚度简单计算方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种核电厂泵房海泥厚度自动测量系统，其特征在于，其包括控制器(1)、伺服系统(6)、电缆卷筒(7)、电滑环(8)、声波传感器(9)和压力传感器(10)，所述伺服系统(6)与所述控制器(1)相连，用于驱动所述电缆卷筒(7)的电机，所述电缆卷筒(7)与所述电滑环(8)连接，所述电滑环(8)用于进行所述控制器(1)与所述声波传感器(9)和压力传感器(10)之间的信号连接，所述声波传感器(9)和压力传感器(10)连接于所述电缆卷筒(7)上的电缆，所述声波传感器(9)用于向下方发出声波并基于反射声波信号确定所述声波传感器(9)与海泥层的距离，所述压力传感器与所述声波传感器(9)等高度设置，用于测量当前位置的海水压力，控制器(1)基于当前位置的海水压力、所述声波传感器(9)与海泥层的距离、电缆卷筒(7)的电缆释放长度、海泥测口与核电厂泵房的底面的距离计算核电厂泵房的海泥厚度。

其中，声波传感器(9)采用超声波换能器；压力传感器采用静态浸入式压力传感器。

在一种优选实现方式中，所述控制器(1)基于下述公式计算海泥厚度Hy：Hy＝Ha+Hb-H-Hd，其中，Hd为声波传感器至海泥表面距离、H为电缆下降的行程距离、Hb为海泥测口与核电厂泵房的底面的距离和Ha为所述电缆卷盘距离地面高度。

在一种优选实现方式中，还包括显示器(2)、DTU终端(3)、打印机(4)、键盘(5)，所述控制器(1)通过IO1～IO6接口分别连接于所述显示器(2)、所述DTU终端(3)、所述打印机(4)、所述键盘(5)、所述伺服系统(6)、以及所述电滑环(8)，用于进行人机交互信息处理、运动控制指令生成、测量信息获取与处理、结果计算与输出。