多功能宽量程辐射探测系统研制

论文介绍一种多功能宽量程辐射探测系统的研制。该系统选用GM管与Na I(Tl)γ谱仪,通过嵌入式设计、实验标定、能谱剂量率转换、软件开发等工作实现系统的宽剂量率量程、双参数探测、自动温漂修正、无线数据传输和探测轨迹标定等功能。该系统可搭载无人旋翼机等设备进行远程探测,具有一定的辐射环境分析能力。实验表明该系统在0.01μGy/h~100 m Gy/h的辐射场内剂量率测量误差小于8%,上位机能在3 km距离获取作业路径、γ能谱和剂量率等探测信息。     

多功能宽量程辐射探测系统研制

论文介绍一种多功能宽量程辐射探测系统的研制。该系统选用GM管与Na I(Tl)γ谱仪,通过嵌入式设计、实验标定、能谱剂量率转换、软件开发等工作实现系统的宽剂量率量程、双参数探测、自动温漂修正、无线数据传输和探测轨迹标定等功能。该系统可搭载无人旋翼机等设备进行远程探测,具有一定的辐射环境分析能力。实验表明该系统在0.01μGy/h~100 m Gy/h的辐射场内剂量率测量误差小于8%,上位机能在3 km距离获取作业路径、γ能谱和剂量率等探测信息。     

EAST中性束注入器电源故障实时监测系统设计

为实现对EAST中性束注入(Neutral Beam Injection,NBI)器电源系统在线运行状态进行实时监测,论文提出了一个基于FPGA、百兆以太网和C#用户终端的全光纤组网实时故障态监测系统解决方案。系统对中性束注入装置各电源的故障态以及输出波形进行实时采集和组网传输,并拥有用户终端进行监测和控制操作,在中性束装置实验运行测试中获得了较好的结果。系统对于大量分散信号的分布采集和远程监测系统设计具有一定参考价值。     

高能物理实验中电子学逻辑在线升级功能的实现

大型物理实验中电子学逻辑经常需要在线升级,现场可编程门阵列器件(FPGA)的大量使用使得在线升级成为可能.介绍了一种通过串行Flash和复杂可编程逻辑器件(CPLD)采用被动串行模式(PS)配置FPGA芯片的方案,可以实现电子学系统的上电自动配置、远程更新配置文件和系统运行模式的切换.给出了方案的基本原理、系统框图和硬件电路.     

基于北斗通信的应急环境辐射监测装置研制

近年来,环境辐射监测扮演了越来越重要的角色,目前使用的应急环境辐射监测装置通常基于数传电台进行远程通信,体积较大且受距离限制,因此设计了一款基于北斗通信的应急环境辐射监测装置,结合北斗卫星通信及定位技术、嵌入式技术、核辐射探测技术等实现实现了环境辐射在线监测。装置通过双G-M管探测器探测周围环境剂量率,通过北斗短报文通信模块将剂量率等信息发送给接收站。测试结果表明,该装置γ测量偏差在7个量程测试点都小于7%,稳定性好,北斗卫星通信成功率不低于80%,定位偏差小于100 m,适合用于应急环境辐射监测。     

基于FPGA的主泵转速监测系统的研发

介绍了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的转速监测系统的设计与研发，该监测系统用于核电站主泵运行状态的监测。在FPGA单元设计中，采用周期测量法，并通过Verilog HDL描述语言的非阻塞赋值方法产生—个待测脉冲标志信号，有效提高了测试精度，同时将相对误差减少80％以上。为进一步提高系统的可靠性，采用FPGA为主，微处理器（W77E58）为辅的双机热备工作模式，经测试该系统精度达到0．1r／min。     

注入器Ⅱ离子源控制系统设计

为实现离子源设备的远程监控、束流强度可调和当设备发生异常时的快速切束控制,采用PLC、串口服务器和自制FPGA控制板卡设计了基于EPICS架构的离子源控制系统。同时,改进了原有PLC和电机系统的EPICS IOC程序。整套系统工作可靠、稳定,完全满足注入器Ⅱ系统的调试运行需求。快速切束时间小于10 μs,完全切束动作在60 s内完成。     

基于DSP+USB的放射性污染监测现场数据采集系统设计

针对放射性污染监测现场对现场数据高速、实时采集的需求,设计了一种基于DSP和USB2.0为核心的放射性信号数据采集系统,并介绍了该系统的总体结构和具体的软硬件实现方案。该系统将DSP高速的运算速度和数据处理能力、FPGA强大的逻辑处理能力以及USB高速传输速度相结合,构建了一套高速实时的放射性数据采集系统,具有速度快、逻辑处理能力强、稳定性高等优点,该系统在现场测试表现出较好的效果。     

核辐射场无线移动监测系统设计

为实现对人员无法进入的强放射性环境的数据采集,本文设计了机器人代替测量人员到现场进行数据采集的无线移动监测系统。该系统以履带机器人为硬件载体,加载音视频采集设备和放射性环境参数测量设备,以无线通讯方式与电脑终端进行交互,实现远程数据采集。该系统能够监测环境中辐射粒子放射性强度的分布情况,为辐射现场放射性强度的安全测量提供了保障。     

基于中子噪声分析技术的核电站振动监测系统研制

以秦山核电二期扩建工程松脱部件与振动监测系统(KIR)供货项目为背景,研制出了VMS C1201堆内构件振动监测系统.该系统由4个加速度通道和8个中子噪声通道组成,采用PXI总线技术以及虚拟仪器、数据库管理和监测报告自动生成技术,信号调理采用现场可编程门阵列(FPGA)程控技术,各通道信号采用同步处理技术;监测软件采用原始数据存储,并提供开放式接口.该系统具有时程分析、自谱与互谱分析以及压力容器、吊篮和燃料组件振动监测功能.     

放射性环境移动监测通信方案的设计与实现

介绍了一种利用Android系统手机实现野外环境监测设备和室内监测中心计算机之间通信的方法及其在放射性污染监测预警技术中的应用。首先分析了Android系统架构并设计了监测预警通信方案;其次在放射性污染监测现场数据采集技术的基础上,结合蓝牙通信技术实现监测仪器与android手机的蓝牙通信,接收由监测设备所测量的数据(辐射监测结果);最后,通过GPRS技术实现了Android手机与室内监测中心的计算机进行文字、现场测量数据文档、图片、视频等信息的相互通信和相互的远程控制。在应用层上设计了一套协议用于实现多种类型信息一次性收发的功能,实现了现场数据的连续采集,并达到智慧状态把数据发送至监测中心的功效。实验结果表明:该通信方案具有较好的通信功能,能够满足实际中各种远程通信的要求,把辐射监测系统用户化推进一大步,具有广泛的应用前景。     

嵌入式电源控制器设计

为实现对现场设备的远程监测,采用内嵌RTOS(Nut/OS)和TCP/lP协议的嵌入式电源控制器.自行设计部分软、硬件,通过以太网编程实现系统的远程控制.     

中性束注入器多通道远程真空测量系统设计

为满足中性束注入器多点、远程真空监测的需要,设计了基于STM32的多通道远程真空测量系统。该系统采用规管传感器测量得到真空室的真空度电压信号,采样芯片ADS1256测量经信号调理电路调理后的规管电压信号,以STM32F103ZET6作为主控芯片,结合模数转换电路、基准电压产生电路及其他电路,将处理后的数据由以太网传输到上位机,利用上位机软件实现对中性束注入器真空状态的实时监测、预警和分析。测试结果表明:该系统稳定有效运行,适用于中性束注入器真空度测量。     

田湾核电站自动辐射监测系统设计

在田湾核电站自动辐射监测系统设计中,将辐射监测系统的功能分为工艺监测、场所监测、沾污监测和个人剂量监测,功能分类明确清晰。扫描式液体、气体γ谱仪首次应用于核电厂现场,减少了人员现场取样,并能快速实时获取数据。超设计基准事故的高量程γ测量仪的设置,为福岛核事故后的核电厂设计提供了参考。采用数字化技术,辐射监测信息及相关的工艺信息,可以集中显示在一个工作站和同时分类显示在不同的工作站;另外各工作站也具有控制功能,能实现远程操作辐射监测仪表,完成辐射监测信息的分散控制和集中管理。     

基于SOPC的反应堆棒位信息监测技术研究

运用可编程片上系统(SOPC)技术,以现场可编程门阵列(FPGA)为数字平台,研究一种反应堆棒位信息监测技术.该监测技术将Nios Ⅱ处理器、视频图形阵列(VGA)显示控制器、控制器局域网络(CAN)总线控制器等集成在一片FPGA芯片中,构建完成一个具有丰富功能的SOPC硬件平台.采用该硬件平台,可将棒位系统的运行状态信息实时、直观地进行数字化显示,同时以日志的形式存储在外部存储设备中,能够全方位地监测棒位系统的运行状态,使操纵人员能更方便、快捷地掌握整个棒位系统的运行情况.研制完成的原理样机验证了该技术的可行性.     

平均数控制图法检验GM计数管环境应力一致性

从GM计数管质量一致性检验和实际使用情况来看,高、低温环境应力是所有检验性能中问题最多的,而现有相关检验和验收规范中给出的规定值置信度不明确,本文提出利用平均数控制图的方法,对计数管高、低温环境应力进行检验,并以端窗式GM计数管为例,对计数管高、低温环境应力一致性进行了试验和检验。试验结果表明,平均数控制图法在GM计数管环境应力一致性检验中能够准确给出置信区间并对GM计数管进行分类;最后利用LABVIEW软件开发构建了GM计数管环境应力一致性筛选软件,实现数据的采集、监测和分析,能方便、快速、准确地得出试验结果。     

重水堆主热传输支管自动超声检查系统开发

开发一套CANDU型重水堆主热传输支管自动超声检查系统。利用常规超声探头实现相控阵超声检查的功能,实现现场自动采集数据、远程实时分析数据,检查精度达到±0.03 mm;同时,研制出专用的射线屏蔽装置,屏蔽率达到80%。     

大气环境监测激光雷达数据采集系统

为了提高大气环境监测激光雷达探测距离,提出了由光电倍增管和单光子计数器协同工作的方案.具体方法是由光电倍增管探测近距离强回波信号,由单光子计数器探测远距离弱回波信号,并通过多次结果累加来提高信噪比.按照差分吸收(DLAL)测量技术要求设计并实现了双通道高速、高精度数据采集系统,系统基于FPGA设计,使用14 bits ...     

温差热电转换型空间热管冷却反应堆瞬态分析程序开发及验证

热管冷却反应堆采用固态堆芯设计、高温热管传热,具有结构简单、非能动、高可靠性等优点。为研究温差热电转换型空间热管冷却反应堆电源系统的瞬态特性,本文针对该型电源系统中最主要的系统(包括堆本体、高温热管、温差热电转换系统)建立了详细的数学物理模型,并开发了系统瞬态分析程序,其中堆本体模型基于OpenFOAM进行模块开发,耦合了点堆动力学模型和反应性反馈模型。通过文献和试验数据分别验证了高温热管及温差热电转换模型,结果与参考值符合较好,其中温差热电转换模块发电功率与试验值的相对偏差小于2.75%。采用该程序对KRUSTY进行了建模分析,开展了反应性引入、热电转换模块失效、负荷跟踪、主动冷却丧失工况下的瞬态分析,并与试验值进行了对比。结果表明,在上述瞬态工况下堆芯燃料表面温度与试验值的偏差小于4.1 K,程序计算结果与试验值符合较好。     

现场X-γ剂量率仪测量软件设计

本文介绍了一种基于ARM/Android平台的现场X-γ剂量率仪软件设计,该系统用于现场环境中X-γ射线照射剂量的评估。系统采用ARM采集核信号、采用蓝牙通信实现远程数据采集、Android上位机软件分析图表显示采集点辐射水平及变化趋势。其通过修改参数以兼容多种不同探测晶体。该系统能够监测现场环境粒子放射性强度分布情况,为辐射现场放射性强度的安全测量提供一定保障。软件基于Android系统开发便于仪器的大范围推广。