CN206848787U - 一种基于智能浮标的核电厂冷源海域监测*** - Google Patents

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孟亚辉
张锦飞
孟威
李建文
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China General Nuclear Power Corp
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Lingdong Nuclear Power Co Ltd
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China General Nuclear Power Corp
CGN Power Co Ltd
Lingdong Nuclear Power Co Ltd
Suzhou Nuclear Power Research Institute Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种海域监测***，具体公开了一种基于智能浮标的核电厂冷源海域监测***，包括设于核电厂冷源海域的浮标，所述浮标上搭载有供电***、包括数据采集模块和检测组件的数据采集***、监控***和通讯***，所述数据采集模块与所述检测组件相连，所述冷源海域的岸边基站设有上位机***，本实用新型通过开发智能浮标作为搭载手段，通过多点位布置达到探测屏障的目的，智能浮标可在距离取水口较远的位置进行布防，从而提高预警反应时间，确保核电运行安全，减少经济损失。

Description

一种基于智能浮标的核电厂冷源海域监测***
技术领域
本实用新型涉及一种海域监测***，具体涉及一种基于智能浮标的核电厂冷源海域监测***。
背景技术
近年来，由于大量海生物的威胁，使冷却***不能正常工作，造成发电机组停机、核反应堆停堆现象时有发生，给核电厂冷源海域海生物对核电厂生产安全造成潜在危害。核电厂冷源海域海洋生物大多为鱼虾、海藻、水母和海地瓜等，他们随着季节不同，暴发时间也各不相同。同时受极端天气影响，通过风浪流的作用，可能将取水口海域远处的海洋生物送到取水口附近，造成冷源安全风险。如果将探测器布防在取水口周围，虽然可以探测到并预警，但是留给核电厂的反应时间非常少，威胁到核电厂的安全运行。因此需要考虑将探测方位向取水口远处延伸，这就涉及到将探测设备进行固定、供电和通讯等问题，因此需要有很好的搭载设备。智能浮标用于搭载监测设备，为探测设备提供电源，将探测信息采集后传输到岸上服务器，该***可进行远距离布防，为核电厂提供充足的反应时间，实现纵深防御目标。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于智能浮标的核电厂冷源海域监测***，可将其布防在距离取水口较远的位置，增加探测距离，实现纵深防御，提高预警反应时间，实时监测取水口海域海生物量和分布情况，进而提高核电厂冷源可靠性。
为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案是：一种基于智能浮标的核电厂冷源海域监测***，包括设于核电厂冷源海域的浮标，所述浮标上搭载有供电***、包括数据采集模块和检测组件的数据采集***、监控***和通讯***，所述数据采集模块与所述检测组件相连，所述冷源海域的岸边基站设有上位机***，其中，
所述供电***，分别连接所述数据采集***、所述通讯***和所述监控***并为其提供工作所需电压；
所述数据采集***，对所述核电厂冷源海域进行环境实时信息监测和收集；
所述监控***，对所述数据采集***、所述通讯***以及自身的用电进行监测并对所述浮标自身工作状态进行感知；
所述通讯***，分别连接所述数据采集***和所述监控***，将所述数据采集***和所述监控***收集的信息进行发送；
所述上位机***，接收所述通讯***发出的信息并进行处理。
进一步的，所述监测***至少包括1个搭载有所述数据采集***、所述通讯***、所述供电***和所述监控***的所述浮标。
进一步的，所述检测组件包括水上/水下视频采集器和用以探测海洋生物的声呐设备，所述水上/水下视频采集器和所述声呐设备分别与所述数据采集模块相连。
进一步的，所述检测组件还包括水质传感器、海流计、气象传感器、温湿度传感器和水深传感器，所述水质传感器、所述海流计、所述气象传感器、所述温湿度传感器和所述水深传感器分别与所述数据采集模块相连。
进一步的，所述供电***包括太阳能发电***、风能发电***、电池组、控制所述太阳能发电***向所述电池组充电的太阳能控制器、以及控制所述风能发电***向所述电池组充电的风能控制器。
进一步的，所述通讯***采用WIFI和4G相结合的传输方式。
进一步的，所述监控***包括浮标进水感应器、浮标舱门开启感应器、浮标内部温湿度传感器、以及用以监测电压电流的监测器。
进一步的，所述浮标包括浮标体、设于所述浮标体下方的浮标底座、设于所述浮标体上方用以安装所述太阳能发电***和所述风能发电***的浮标上架，所述浮标体的上顶面和下底面分别设有便于设备安装和调试的舱门。
进一步的，所述浮标采用四点锚系结构固定。
进一步的，所述上位机***包括用以显示所接收的信息的显示装置。
采用以上技术方案后，本实用新型的基于智能浮标的核电厂冷源海域监测***通过开发智能浮标作为搭载手段，并结合取水口陆基固定方式安装探测设备，可通过多点位布置达到探测屏障的目的。智能浮标可在距离取水口较远的位置进行布防，从而提高预警反应时间，为决策支撑提供充足时间，确保核电运行安全，减少经济损失。
附图说明
附图1为本实用新型的基于智能浮标的核电厂冷源海域监测***的架构框图；
附图2为本实用新型中的智能浮标结构示意图；
附图3为本实用新型中的四点锚系结构图。
其中，1、浮标；101、浮标体；102、浮标底座；103、浮标上架；104、舱门；2、数据采集***；3、通讯***；4、上位机***；5、供电***；501、太阳能板；502、风机；6、监控***；7、四点锚系；701、浮力浮标；702、锚链；703、沉块；704、大抓力锚；705、编织绳；706、浮球。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1至图3所示，一种基于智能浮标的核电厂冷源海域监测***，包括设于核电厂冷源海域的浮标1，所述浮标1上搭载有数据采集***2、通讯***3、供电***5和监控***6，所述冷源海域的岸边基站设有上位机***4。
优选的，可以在取水口多点位布置搭载有数据采集***2、通讯***3、供电***5和监控***6的浮标1，从而形成探测屏障。
供电***5用于为数据采集***2、通讯***3和监控***6提供工作所需电压。供电方式采用太阳能发电和风能发电相结合的方式，保证在阴雨天和晚上都能充电，确保***长时间运行。
供电***5包括太阳能发电***、风能发电***、电池组、控制所述太阳能发电***向所述电池组充电的太阳能控制器、以及控制所述风能发电***向所述电池组充电的风能控制器。
本实施例中，太阳能发电***采取12片太阳能板501，供电能力600W，风能发电***采用400W风机502供电，电池组采用8块12V/200AH的胶体蓄电池组，两辆并联，四组串联接线。风能发电***还配设有稳定装置、风向识别***和紧急制动***。
数据采集***2包括数据采集模块和检测组件，数据采集模块和检测组件相连并用以收集检测组件所采集的数据。数据采集***用以进行核电厂冷源海域环境实时信息监测和收集。检测组件包括搭载于浮标1上的水质传感器、海流计、气象传感器、温湿度传感器、水深传感器和水上/水下视频采集器、探测海洋生物的声呐设备。
当然，设于海域不同位置的浮标1其上检测组件的类型可以根据海域情况相应设置，可以是上面所列举的类型中的一种或多种。有必要时，也可以增设其他类型的检测设备。
监控***6包括浮标1进水感应器、舱门104开启感应器、浮标1内部温湿度传感器、以及电压电流监测器。监控***6用以监测数据采集***2、通讯***3和自身的用电量并预测供电***5的供电时间。必要时，关闭其中部分部件的电源。同时，监控***6对所述浮标1自身姿态（倾角、旋转角度、位移）、安全性（内部温湿度、是否进水、舱门104是否开启）进行感知。
通讯***3连接所述数据采集***2和监控***6，将数据采集***2和监控***6收集的信息发送至设于岸边基站的上位机***4。所述通讯***3采用WIFI和4G相结合的传输方式，实现了信息的在线处理。尤其是将声呐设备搭载在浮标1上，用于探测海洋生物，并采用无线数据传输，解决了数据量大无线传输问题。
上位机***4接收通讯***3发出的信息并存入数据库并对接收的信息进行数据融合，通过显示装置显示监测信息或将监测信息提供至电脑客户端和APP移动终端。上位机***4还具有管理用户权限、历史信息查询、打印报表、对数据采集频率进行远程/本地设置等功能。
所述浮标1的设计是通过对核电厂海域海况、洋流、潮汐等进行调研的基础上设计的，使其能够满足在大风浪天气下正常工作。
所述浮标1包括浮标体101、设于浮标体101下方的浮标底座102、设于浮标体101上方的浮标上架103，浮标体101的上顶面和下底面分别设有舱门104。浮标底座102用以搭载配重和传感设备，浮标上架103用以安装太阳能板501和风机502，设置的舱门104便于设备安装和调试。
所述浮标1采用四点锚系7固定，所述四点锚系7包括均匀布设于浮标1***的4个浮力浮标701，浮力浮标701通过锚链702依次与沉块703和大抓力锚704相连并定位，沉块703采用混泥土或铸铁制造，沉块703与大抓力锚704之间的间隔为1m。浮力浮标701与浮标1之间通过编织绳705相连，编织绳705上设有浮球706。四点锚系7主要防止浮标1的旋转和过渡倾角，保障浮标平稳。
采用以上技术方案后，本实用新型的基于智能浮标1的核电厂冷源海域监测***能够布防在远离取水口位置，从而提高预警反应时间，达到实时监测、实时预警、及时处置的目的，确保核电运行安全，减少经济损失。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于智能浮标的核电厂冷源海域监测***，其特征在于：包括设于核电厂冷源海域的浮标，所述浮标上搭载有供电***、包括数据采集模块和检测组件的数据采集***、监控***和通讯***，所述数据采集模块与所述检测组件相连，所述冷源海域的岸边基站设有上位机***，其中，
所述供电***，分别连接所述数据采集***、所述通讯***和所述监控***并为其提供工作所需电压；
所述数据采集***，对所述核电厂冷源海域进行环境实时信息监测和收集；
所述监控***，对所述数据采集***、所述通讯***以及自身的用电进行监测并对所述浮标自身工作状态进行感知；
所述通讯***，分别连接所述数据采集***和所述监控***，将所述数据采集***和所述监控***收集的信息进行发送；
所述上位机***，接收所述通讯***发出的信息并进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种基于智能浮标的核电厂冷源海域监测***，其特征在于：所述监测***至少包括1个搭载有所述数据采集***、所述通讯***、所述供电***和所述监控***的所述浮标。
3.根据权利要求1所述的一种基于智能浮标的核电厂冷源海域监测***，其特征在于：所述检测组件包括水上/水下视频采集器和用以探测海洋生物的声呐设备，所述水上/水下视频采集器和所述声呐设备分别与所述数据采集模块相连。
4.根据权利要求3所述的一种基于智能浮标的核电厂冷源海域监测***，其特征在于：所述检测组件还包括水质传感器、海流计、气象传感器、温湿度传感器和水深传感器，所述水质传感器、所述海流计、所述气象传感器、所述温湿度传感器和所述水深传感器分别与所述数据采集模块相连。
5.根据权利要求1所述的一种基于智能浮标的核电厂冷源海域监测***，其特征在于：所述供电***包括太阳能发电***、风能发电***、电池组、控制所述太阳能发电***向所述电池组充电的太阳能控制器、以及控制所述风能发电***向所述电池组充电的风能控制器。
6.根据权利要求1所述的一种基于智能浮标的核电厂冷源海域监测***，其特征在于：所述通讯***采用WIFI和4G相结合的传输方式。
7.根据权利要求1所述的一种基于智能浮标的核电厂冷源海域监测***，其特征在于：所述监控***包括浮标进水感应器、浮标舱门开启感应器、浮标内部温湿度传感器、以及用以监测电压电流的监测器。
8.根据权利要求5所述的一种基于智能浮标的核电厂冷源海域监测***，其特征在于：所述浮标包括浮标体、设于所述浮标体下方的浮标底座、设于所述浮标体上方用以安装所述太阳能发电***和所述风能发电***的浮标上架，所述浮标体的上顶面和下底面分别设有便于设备安装和调试的舱门。
9.根据权利要求8所述的一种基于智能浮标的核电厂冷源海域监测***，其特征在于：所述浮标采用四点锚系结构固定。
10.根据权利要求1所述的一种基于智能浮标的核电厂冷源海域监测***，其特征在于：所述上位机***包括用以显示所接收的信息的显示装置。
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