电站辐射测量系统设计探讨

ARMS组成结构

由于ARMS确定为数字化设计方案，ARMS组成结构分为软件和硬件；其中软件主要包括操作系统Windows/Linux，应用软件为VisualC，数据库为Oracle；另外ARMS的硬件组成结构分为上、下两层，下层分为现场级、自动化级；上层分为数据采集级、网络通讯级、机组级和电站级。ARMS硬件各部分的主要技术要求及功能如下。ARMS下层ARMS下层分为现场级、自动化级，由下列设备装置组成：1）探测器装置（DD）或探测器单元（DU）和提供测量数据处理的就地处理单元或就地显示单元（LPU）；根据设计的要求，DD或DU产生的模拟信号通过LPU可转化为数字信号、开关量信号或直接输出模拟信号。DD或DU所使用的探测器类型有闪烁体探测器、半导体探测器、电离室、正比计数器四类；1号、2号机组每个机组的固定式DD或DU为182台，1号、2号机组公用的固定式DD或DU为9台；一些典型DD或DU的测量范围如下：—在线中放液体活度测量仪：3.7×107～3.7×1014Bq/m3。—离线低放液体活度测量仪：3.7×103～3.7×109Bq/m3。—惰性气体活度测量仪：3.7×103～3.7×109Bq/m3。—设计基准事故及超设计基准事故的高量程γ测量仪：10-2～3.7×105Gy/h。—低量程区域γ测量仪：10-8～3.7×102Gy/h。2）用于执行机构控制的数字控制装置（CU）以及受CU控制的可动部件（M），如电动阀、电磁阀和泵，其中每个机组取样泵6台，用于气体取样回路。除此之外，还有一些特殊的下层设备：1）扫描式液体、气体γ谱仪各1台，为高纯锗γ谱仪。2）实验室谱仪及WBC全身污染监测仪。3）个人剂量计及其读出器。4）监测人员离开放射性控制区的C2门。5）人员和车辆污染监测设备，该设备属于1号、2号机组公用的探测器装置或探测器单元，总共6台。下层设备装置中具有处理功能的部件，对信息进行初步处理可生成开关量信号、数字信号或直接输出模拟信号，其中数字信号通过ARMS的上层设备传输到I&C的TXP或TXS，开关量信号和模拟信号直接传输到I&C的相关部件中；另外，下层设备装置具有接收、执行上层设备装置的控制命令。ARMS上层ARMS上层分为数据采集级、网络通讯级、机组级和电站级，由下列设备装置组成：1）数据采集站：采用工业计算机，每个机组7台；其中4台用于安全重要参数（SIP）数据的采集，安装在4个不同的房间，分别属于1、2、3、4SIP；另外3台用于正常运行参数（NOP）数据的采集，其中2台用于1、2NOP数据的采集，1台用于扫描式γ谱仪数据的采集。在设计中，根据SIP的不同，对同一参数可设一道、二道、三道或四道独立的监测道，如监测蒸汽发生器泄漏的主蒸汽管，在同一位置设置了4个独立的监测道，此4个独立监测道分别属于1、2、3、4SIP，其数据对应地送到1、2、3、4SIP数据采集站，保证其获得的数据可信可靠。2）数据库服务器：提供ARMS实时数据和历史数据，实时数据按一定的要求存储变成历史数据，定期用移动硬盘下载ARMS历史数据。3）网络通讯设备：6台SWITCH，1台路由器，实现网络通讯。4）机组级及电站级工作站：不同的工作站通过网络通讯设备，实现资源共享和远程控制。与外部接口1)外部连接单元（XU）：属于仪控系统设备，ARMS上层和仪控系统进行数据交换需经过带防火墙的XU。2）环境监测：通过ARMS电站级SWITCH，ARMS同环境监测（AREMS）进行数据交换。AREMS的环境γ监测及气象监测数据实时地传送到ARMS中，ARMS排出流参数也可实时地传送到AREMS服务器中，ARMS根据需要可调用环境监测的数据。3)辅助锅炉水：辅助锅炉水用于办公室供暖，加热蒸汽来自核电厂二回路乏蒸汽，为了保证办公室供暖的放射性安全，对供暖水设置了3道辐射监测道，这3道辐射监测道的数据通过路由器进入ARMS。4)便携式仪表数据：便携式仪表测的数据，可在剂量实验室工作站输入ARMS。

工作站功能分配

工作站是ARMS上层的组成部分，用于显示和控制。田湾核电站在ARMS中设计了如下工作站：1)机组工程师站：监测、控制机组相关系统的辐射参数。2)机组剂量站：监测、控制进出卫生出入口人员的个人剂量。3)维护校准站：编制ARMS设备维护和校准的计划。4)剂量实验室站：获取实验室数据。5)电厂工程师站：监测电厂相关系统的辐射参数。6)电厂TLD/WBC工作站：获取个人内、外照射的数据。工作站的结构和它们的功能可按用户的要求来设计。由于田湾核电站ARMS使用了分布结构，工作站的数量可以改变，它们的功能也可以重新分配。每一个工作站都有就地数据库，能实现快速存取、检索和查询，并可把这些信息打印出来。

结束语

田湾核电站ARMS功能分类完整，采用了现代数字化设计方案，实现了分散控制和集中管理，避免了集中控制产生的风险；ARMS运行时图表直观方便，便于运行人员操作管理ARMS，为后续核电厂辐射监测系统的设计起到了示范作用。

作者：孙元君 赵卫军 单位：中国核电工程有限公司