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《三代核電堆外核測(cè)系統(tǒng)信號(hào)軟件處理過(guò)程淺析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、三代核電堆外核測(cè)系統(tǒng)信號(hào)軟件處理過(guò)程淺析(山東核電有限公司煙臺(tái)265116)摘要：木文介紹了三代核電站堆外核測(cè)系統(tǒng)信號(hào)在保護(hù)和安全監(jiān)視系統(tǒng)處理器中的處理過(guò)程，著重分析探測(cè)器產(chǎn)生的各種類(lèi)型信號(hào)與功率信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換算法,對(duì)后續(xù)堆外核測(cè)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置、維護(hù)有一定借鑒意義。關(guān)鍵詞：三代核電；堆外核測(cè)系統(tǒng)；軟件1.引言三代核電堆外核測(cè)系統(tǒng)(NIS，ExcoreNuclearInstrumentationSystem)通過(guò)測(cè)量堆芯泄露中子通量測(cè)得反應(yīng)堆的核功率，為反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)提供監(jiān)視、控制及保護(hù)信號(hào)。堆外核測(cè)系統(tǒng)探測(cè)到的中子信號(hào)在探
2、測(cè)器內(nèi)轉(zhuǎn)化脈沖或電流信號(hào)，然后通過(guò)前置放大器、核儀表處理機(jī)柜的濾波和整形電路，送入保護(hù)系統(tǒng)專(zhuān)用的NIS處理器軟件中，進(jìn)行信號(hào)補(bǔ)償及信號(hào)轉(zhuǎn)換，最終得到反應(yīng)堆的功率信號(hào)，用于后續(xù)的邏輯運(yùn)算功能。木文將分別對(duì)源量程、中間量程、功率量程探測(cè)器信號(hào)的軟件處理過(guò)程進(jìn)行介紹。2.源量程探測(cè)器信號(hào)軟件處理流程源量程探測(cè)器輸出信號(hào)為脈沖信號(hào)，其硬件處理電路中設(shè)置高、低兩個(gè)甄別域，能夠通過(guò)低甄別域的信號(hào)主要為中子產(chǎn)生的有效脈沖和γ噪聲堆積產(chǎn)生的脈沖，定義為低通脈沖；能夠通過(guò)高甄別域的脈沖僅有γ噪聲堆積產(chǎn)生的脈沖，定義為
3、高通脈沖。由于源量程探測(cè)器能夠產(chǎn)生的脈沖會(huì)達(dá)到10E6CPS,高于脈沖輸入模件上限10E5CPS,因此在進(jìn)入處理器之前，這兩路信號(hào)需要進(jìn)行除10處理，分別定義為低通脈沖/10,高通脈沖/10信號(hào)。為此，NIS處理器軟件設(shè)置了兩個(gè)功能塊，分別用于低頻脈沖信號(hào)處理及高頻脈沖信號(hào)的處理，之后通過(guò)一個(gè)選擇功能塊，確定最終用于后續(xù)邏輯功能的輸出信號(hào)。圖1源量程信號(hào)處理過(guò)程2.1低頻脈沖信號(hào)處理功能模塊低頻脈沖信號(hào)功能模塊選擇低通脈沖信號(hào)及高通脈沖信號(hào)作為輸入，二者相減，得到低頻有效脈沖信號(hào)，之后除以采樣周期，得到低頻中子計(jì)數(shù)率信號(hào)。
4、由于此時(shí)中子通量較低，探測(cè)器產(chǎn)生的脈沖數(shù)較少，因此在脈沖輸入模件的一個(gè)采樣周期有可能獲取不到脈沖信號(hào)，而此時(shí)又無(wú)法人為地提高脈沖數(shù)量，因此只能通過(guò)擴(kuò)展脈沖的采樣吋間來(lái)提高脈沖數(shù)量，但冋吋也增加了處理器對(duì)該信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間，因此在設(shè)置采樣時(shí)間時(shí)，不應(yīng)過(guò)度強(qiáng)調(diào)獲得較多的脈沖數(shù)而忽視了處理器響應(yīng)吋間。2.2高頻脈沖信號(hào)處理功能模塊高頻脈沖信號(hào)功能模塊選擇低通脈沖/10信號(hào)及高通脈沖/10信號(hào)作為輸入，二者相減，由于之前在硬件電路中進(jìn)行了除10處理，因此需要再乘以10得到實(shí)際的脈沖信號(hào)。考慮到此時(shí)中子通量較高，可能在一個(gè)采樣周期內(nèi)采
5、集到的部分脈沖信號(hào)丟失，為此在該功能模塊中增加一個(gè)死區(qū)時(shí)間修正算法，對(duì)丟失的脈沖信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，得到修正后的高頻有效脈沖，之后除以采樣周期，得到高頻中子計(jì)數(shù)率信號(hào)。2.3脈沖信號(hào)選擇功能模塊產(chǎn)生的低頻計(jì)數(shù)率信號(hào)及高頻計(jì)數(shù)率信號(hào)，輸入至選擇功能模塊1，計(jì)算方式如下：當(dāng)高頻有效計(jì)數(shù)率信號(hào)大于轉(zhuǎn)換常數(shù)吋，選擇高頻有效計(jì)數(shù)率信號(hào)作為最終的輸出信號(hào)，否則選擇低頻冇效計(jì)數(shù)率信號(hào)作為最終的輸出信號(hào)。得到的信號(hào)最終用于源量程停堆功能邏輯運(yùn)算。產(chǎn)生的低頻有效脈沖信號(hào)及高頻有效脈沖信號(hào)，輸入至選擇功能模塊2,計(jì)算方式如下：當(dāng)高頻冇效脈沖信號(hào)大于
6、轉(zhuǎn)換常數(shù)時(shí)，選擇高頻冇效脈沖信號(hào)作為最終的輸出信號(hào)，否則選擇低頻奮效脈沖信號(hào)作為最終的輸出信號(hào)。得到的輸出信號(hào)用于中子通量倍增系數(shù)計(jì)算，最終用于硼稀釋閉鎖邏輯運(yùn)算。3.中間量程探測(cè)器信號(hào)軟件處理流程由于中間量程探測(cè)器與源量程探測(cè)器的量程存在重疊的部分，當(dāng)中間量程探測(cè)器投入運(yùn)行初期吋，其輸出信號(hào)為脈沖信號(hào)，隨著功率提升，脈沖逐漸累釈，形成一個(gè)特性類(lèi)似于均方根電壓(MSV)的長(zhǎng)脈沖，輸出信號(hào)為MSV×l。在脈沖堆積的初期，為了提高信噪比，在其硬件電路中增加一個(gè)增益為10的放大電路，此吋硬件輸出信號(hào)為MSV&time
7、s;10o隨著功率的升高，脈沖信號(hào)對(duì)于核功率計(jì)算的貢獻(xiàn)逐漸減小，MSV信號(hào)的貢獻(xiàn)逐漸增人，因此NIS處理器軟件中設(shè)置了一個(gè)轉(zhuǎn)換因子算法功能模塊，用于確定各階段脈沖信號(hào)與MSV信號(hào)對(duì)于核功率計(jì)算的影響，之后進(jìn)入核功率疊加功能模塊，最后經(jīng)過(guò)補(bǔ)償功能模塊進(jìn)行補(bǔ)償，從而準(zhǔn)確地得出中間量程功率信號(hào)。圖2中間量程信號(hào)處理過(guò)程3.1脈沖信號(hào)處理功能模塊中間量程脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)甄別域電路后，進(jìn)入脈沖處理功能模塊，蘇處理流程與源量程原理相同，處理后得到脈沖計(jì)數(shù)率信號(hào)(IRCPS)，該信號(hào)輸出至兩個(gè)功能模塊：一是與功率比例系數(shù)相乘(該系數(shù)與中間量
8、程探測(cè)器甄別域的人小有關(guān))，得到計(jì)數(shù)率-功率信號(hào)(CPS%Power)；二是輸出至轉(zhuǎn)換因子算法功能模塊，得出轉(zhuǎn)換因子(SF)。SF的計(jì)算方法如下：若IRCPS<下限，則SF=0，若IRCPS>上限，則SF=1，其余情況，SF=[(IRCPS)■低限]/(上限-低限)3.2MSV信號(hào)處理功能處
