基于無線傳感技術(shù)的核電站輻射場三維可視化技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著核技術(shù)在核電站輻射監(jiān)測領域的發(fā)展以及無線傳感技術(shù)在智能監(jiān)控領域的廣泛應用，智能化的輻射監(jiān)測系統(tǒng)也成為各科研院所以及核電業(yè)主的研究對象。如何有效、全面的對核電站工作環(huán)境下的各區(qū)域及工藝流程進行輻射監(jiān)測，減少事故工況下人工工作量等設計目標也極大的推動了無線傳感技術(shù)在核電站的應用。
　　為了滿足核電站內(nèi)輻射場范圍更大，穩(wěn)定性要求更強，安全性要求更高的監(jiān)測需求，本文以無線傳感技術(shù)在核電站的應用現(xiàn)狀及國內(nèi)外各科研院所研究狀況為可

2、行性的理論基礎，在充分分析核電站無線輻射監(jiān)測系統(tǒng)特性的基礎上，提出了一種基于無線傳感網(wǎng)技術(shù)的核電站輻射場三維監(jiān)測方法并搭建了系統(tǒng)模型。該系統(tǒng)著重解決了兩點問題:
　　一是設計、搭建了無線傳感網(wǎng)絡，優(yōu)化了網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)及節(jié)點部署策略。比對研究后選擇WirelessHART技術(shù)搭建無線網(wǎng)絡模型，理論分析了其mesh網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的可靠性、安全性及穩(wěn)定性，試驗驗證了所研發(fā)的WirelessHART模塊具有極低的功耗且組網(wǎng)操作簡單的特性。針對于核電站

3、輻射監(jiān)測儀位置固定的情況，設計了雙層網(wǎng)絡模型，使用ILP（整數(shù)線性規(guī)劃）方法定性分析了該網(wǎng)絡功耗小、鏈路完整及數(shù)據(jù)傳輸不丟包的約束條件，從而解決最少中繼節(jié)點數(shù)目的部署策略問題。該網(wǎng)絡模型可實現(xiàn)大范圍的輻射劑量無線測量，能夠保證各有效測量位置的測量結(jié)果可準確可靠的發(fā)送至數(shù)據(jù)接收終端。
　　二是采用先進的超聲波技術(shù)實現(xiàn)安全殼內(nèi)外的無線通信。針對鋼制安全殼對無線信號的屏蔽作用，分析了其通信距離短且速率要求低的無線通信需求，設計了以超聲波