研華在核電站輻射監測系統解決方案

　　核能是清潔的能源，它在節省煤、石油和天然氣等不可再生資源的消費的同時，減少了二氧化碳、二氧化硫、煙塵排放對大氣的污染。核能之所以成為清潔能源的另一個重要原因就是核電站在開發能源時始終堅持高安全標準和高度重視環境保護。我國已成為世界上在建核電規模最大的國家，占世界在建核電容量的40%，據此推算，中國將在2020年成為僅次美國的核電大國。核電建設總投資將達到約3000億元。到2050年，中國核電將成為綠色能源支柱，占一次能源消費的比重將達到15%。在發展新能源的同時，也需要對建立安全的環境保護體系。我國在役和新建核電站都加強和建立完整的核安全、環境保護、核應急等保障體系。保證核電站是安全、清潔的。

　　系統需求

　　我國對核電廠輻射環境工作要求核電廠自身進行監測，地方環保部門對其執行獨立的監測性監測。核電廠周圍環境監測，開展大氣、水體和田野等3大門類20余個監測項目。核電站投入運行后其周圍環境的γ輻射水平，環境介質(大氣、水體、土壤)和農副產品中的放射核素濃度的含量跟蹤監測。監測點每天24小時連續自動進行環境輻射劑量率的監測，并要定期公布。核電站輻射監測系統主要包括信息管理系統、工藝輻射監測系統、排出流輻射監測系統、區域輻射監測系統、環境輻射監測系統和固化廠房輻射監測系統等多個子系統，其中信息管理系統負責對其它各子系統監測通道實行數據采集、數據管理和集中控制，以保證核電站的安全運行以及操作人員與周圍居民的輻射安全。研華有豐富的產品線和產品種類，可以根據不同的工程實際需求選擇不同產品，構成完整的解決方案。

　　系統描述

　　因各核電站的具體要求不同輻射監測信息管理系統的設計也不盡相同，附圖是一個典型的核電輻射監測信息管理系統示意圖，各專用計算機根據具體工程的不同又包括數據采集站、數據庫服務器、顯示終端等，其中數據庫服務器和顯示終端可以獨立設置，也可以集成在數據采集站上。從示意圖中可以看出輻射監測信息管理系統包括一個多臺計算機組成的局域網，使用研華工業交換機組網。各專用計算機具備數據采集、數據處理等功能。

　　上位主機采用I5 CPU級別高配ACP-4320MB研華工控機，因為需要采集輻射監測系統就地儀表數據，所以需使用RS_485通訊卡，主要使用PCI-1612C及PCI-1622C通訊卡，帶隔離和浪涌保護，在核電站現場均能穩定工作。

　　輻射監測系統中除標準監測通道使用RS_485總線采集數據外，還需采集大量的開關量及模擬量信號(如電磁閥狀態、流量、壓力等信號)，并對部分設備進行控制(如電磁閥、取樣泵、電加熱器等)，雖然可以選擇內置I/O板卡完成相關功能，但因為采集控制的信號較多且主板PCI槽有限，還需預留日后擴展空間，所以使用ADAM-4000系列模塊通過RS_485總線實現此功能。

　　數字量輸入輸出選用ADAM-4055，該模塊具備8路數字量輸入和8路數字量輸出，該模塊采用控制地線的方式實現各路數字量輸出，如果控制電路共地則選用ADAM-4068，可實現8路繼電器觸點的輸出。模擬量的輸入選擇ADAM-4017+，以實現現場4～20mA模擬信號的采集。

　　在無人值守的監測站點需要對采集的數據存儲和處理，研華的嵌入式工業電腦UNO-2178A，可具有8個串口，非常方便的擴展和加入需要的監測儀表。UNO-2178A無風扇，低功耗的特點大大減少了站點的日常維護工作，作為專用計算機，結合EKI-2541S把數據上傳到服務器。