基于嵌入式的乏燃料干贮存温度监测系统

《基于嵌入式的乏燃料干贮存温度监测系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、基于嵌入式的乏燃料干贮存温度监测系统张洪健余刃刘笑凡王天舒海军工程大学由于乏燃料从堆芯卸载后将在很长时间N存在衰变热从而影响贮存安全，所以需要对其贮存期间进行温度监测。为了确定合适温度测点，对乏燃料贮存井内的散热情况进行了仿真计算，并在此基础上，基于Cortex-14系列ARM卑片机设计开发了一套实现温度信号采集、通信、上位机集中监测和报警的分布式温度监测系统，在监控室对乏燃料贮存井内的温度变化情况进行远距离实时在线监测，研究丫乏燃料干法贮存的科学管理。经过装机实验测试，系统能够完成设计目标。关键词：乏燃料干法贮存;嵌入式;以太网;温度采集;TemperatureMonitorin

2、gSystemforSpentNuclearFuelDryStorageBasedonEmbeddedTechnologyZHANGHongjianYURenLIUXiaofanWANGTianshuNavyUniversityofEngineering:Abstract：Inordertorealizethesafetymonitoringofthespentnuclearfuelstoredintheundergroundshaft,atemperaturemonitoringsystemwasdesignedbasedonCortex-M4seriesmicro-control

3、ler.ThedistributedtemperaturemonitoringsystemachievedthefunctionofMulti-channeltemperaturesignalacquisition,datacommunication,hostcomputermonitoringandalarming,andmadethegoalofdetectingthekeypointtemperaturevariationinthestorageshaftonlineandactualtimeintheremotecentercontrolroomcometrue,what’s

4、more,itoptimizedthescientificmanagementofdrystorageforspentfuel.Then,thehardwareandsoftwareinterfaceofthesystemareintroduced.Finally,theexperimentsresultsshowthatthesystemcanaccuratelymeasureanddisplaythetemperatureinthestorageshaftwiththedesigngoalachieved.Keyword：spentfueldrystorage;embeddeds

5、ystem;Ethernet;temperatureacquisition;目前，核反应堆乏燃料的处理普遍采用两种策略，即进行后处理和一次性通过（深埋长期贮存）111。在整个乏燃料后期处理过程中不可避免的要对乏燃料进行贮存，而乏燃料本身具有的衰变热和放射性的属性影响丫乏燃料贮存安全。A前世界上对乏燃料的贮存有两种方式，一种是在水池内进行湿法贮存，另一种是干法贮存。一般情况下，首先将刚从堆芯卸载的乏燃料放入水池进行湿法贮存，等到半袞期较短的放射性元素大部分袞变，乏燃料的总体放射性和袞变热降低到一定程度再进行下一步后处理。不论哪种贮存方式都需要防止发生意外临界事故，并对乏燃料产生的衰变热

6、进行有效导出，防止局部过热造成放射性包容边界破损，进而引发放射性物质泄漏的事故。在闩本福岛核事故中，由于乏燃料贮存水池冷却存在问题使得温度过高引发氢气爆炸，造成放射性物质外泄m。所以，对乏燃料的贮存必须确保有效散热，并对乏燃料贮存容器表面的温度进行实时可靠的监测和在线报警，从而实现对乏燃料的科学化监管。本研宂为解决贮存井n乏燃料的散热安全问题，在对乏燃料贮存井n温度分布进行仿真计算的基础上，确定了温度传感器的安装位置，并设计开发了一套可以在监控中心远距离实时在线监测井内温度变化的系统，为乏燃料的安全监测和科学管理提供保障。1温度测点的选取l.i应用背景反应堆达到设计寿期后，燃料经过停

7、堆卸料被放罝到水池进行湿法贮存若干年。待放射性降低到一定程度后，乏燃料元件经过烘干处理放入乏燃料贮存罐密封，之后在乏燃料贮存井中进行干法贮存，等待进•-步处理。整个贮存区域冇数十个呈阵列分布的贮存井。每个贮存井A容纳一个贮存罐，冷却空气经气泵从底部注入，从上部出口排出，以便排除衰变热。为了实现对乏燃料热工安全情况的监控，便于预防和及时发现因冷却失效造成井内温度过高，同时兼顾辐射防护原则，尽量减少工作人员在乏燃料贮存现场遭受辐照的剂量，在本应用中，需要在较远