臨界反應(yīng)堆參數(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控的制作方法

優(yōu)先權(quán)要求

本申請要求于2014年12月31日提交的美國臨時申請序列號62/098,514的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。

關(guān)于政府利益的聲明

本發(fā)明是根據(jù)由doe授予的合作協(xié)議號de-ne0000633在政府支持下做出的。政府對本發(fā)明有一定的權(quán)利。

本公開總體上涉及一種核反應(yīng)堆儀表系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

核反應(yīng)堆儀表系統(tǒng)包括用于監(jiān)控各種核反應(yīng)堆系統(tǒng)參數(shù)的多個傳感器，所述參數(shù)例如壓力、溫度、液位和中子通量。由反應(yīng)堆儀表系統(tǒng)中的傳感器測量的數(shù)據(jù)通常傳輸?shù)娇刂剖?，并在計量器、儀表或顯示屏上顯示給核反應(yīng)堆操作員。操作員依靠反應(yīng)堆儀表系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)來安全運行核反應(yīng)堆系統(tǒng)，并確定和應(yīng)對潛在的緊急情況。

關(guān)于核反應(yīng)堆系統(tǒng)，可能會出現(xiàn)核電廠設(shè)計之外的問題，包括外部事件或事故，例如，地震事件、飛機撞擊、完全損失電力或直接影響控制室而不是反應(yīng)堆的事故(例如，控制室內(nèi)的火災(zāi))。雖然這些類型的事故可能不直接影響核反應(yīng)堆以便觸發(fā)設(shè)計基礎(chǔ)保護(hù)系統(tǒng)，但可能會影響操作員監(jiān)控反應(yīng)堆的能力。例如，控制室內(nèi)的火災(zāi)、完全損失電力或飛機撞擊可能與反應(yīng)堆隔離，但可能會損害反應(yīng)堆監(jiān)控系統(tǒng)或控制室?；蛘?，這種事件也可能直接影響反應(yīng)堆或廠房或事件發(fā)生的位置，從而產(chǎn)生對安全的人類居住環(huán)境有危害并且可能妨礙本地監(jiān)控條件的能力的狀況。

如下所述的本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其在一些版本中可以防止反應(yīng)堆操作員或應(yīng)急人員必須進(jìn)入危險環(huán)境，以便在發(fā)生這種事故或事件時，確定驗證正確操作或反應(yīng)堆安全系統(tǒng)(例如，衰變除熱系統(tǒng)和安全殼系統(tǒng))所必需的臨界反應(yīng)堆參數(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開描述了一種遠(yuǎn)程核反應(yīng)堆儀表監(jiān)控系統(tǒng)。在本公開中描述的各種實現(xiàn)方式可以包括一些或全部以下特征。

在一些版本中，遠(yuǎn)程核反應(yīng)堆儀表監(jiān)控系統(tǒng)可以包括無線發(fā)射機、備用電源(例如，電池、放射性同位素?zé)犭姍C(rtg)或其他備用電源)和一個或多個處理器(例如，微處理器、微控制器或有限狀態(tài)機)。處理器可以被編程以識別到核反應(yīng)堆儀表系統(tǒng)的常規(guī)電源損失，并且響應(yīng)于識別常規(guī)電源損失，使電力從備用電源提供給無線發(fā)射機和一個或多個反應(yīng)堆儀表傳感器。處理器可以進(jìn)一步從反應(yīng)堆儀表傳感器接收數(shù)據(jù)，并使無線發(fā)射機將數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭粋€或多個計算裝置(例如，臺式計算機、膝上型計算機、一個或多個服務(wù)器、平板計算機、智能手機等)。

在一些示例中，反應(yīng)堆儀表傳感器可以測量各種核反應(yīng)堆設(shè)備參數(shù)(例如，壓力、溫度、液位和中子通量或注量)。在優(yōu)選的版本中，例如，在設(shè)計基礎(chǔ)以外的核電廠事件或事故期間，遠(yuǎn)程核反應(yīng)堆儀表系統(tǒng)可以為核反應(yīng)堆操作員提供一種安全和可靠的手段，用于監(jiān)控各種反應(yīng)堆設(shè)備參數(shù)，例如，上面提及的那些中的一個或多個。

在本發(fā)明的一些版本中，備用電源是放射性同位素?zé)犭姍C。

在本發(fā)明的一些版本中，到核反應(yīng)堆系統(tǒng)的常規(guī)電力損失包括識別到核反應(yīng)堆系統(tǒng)的完全電力損失。

在另外的示例中，電力損失包括到事故后監(jiān)控系統(tǒng)的電力損失。

在一些版本中，本發(fā)明包括無線發(fā)射機，并且在一些實現(xiàn)方式中，無線發(fā)射機位于反應(yīng)堆廠房中。根據(jù)優(yōu)選的實現(xiàn)方式，無線發(fā)射機使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)離反應(yīng)堆廠房的位置。

在本發(fā)明的一些示例中，無線發(fā)射機是單向發(fā)射機。

在一些版本中，操作包括記錄來自一個或多個傳感器的數(shù)據(jù)。還可以提供信號調(diào)節(jié)電路，該電路電連接到一個或多個傳感器和無線發(fā)射機。在一些示例中，信號多路復(fù)用電路電連接到一個或多個傳感器和無線發(fā)射機。

在本發(fā)明的各種版本中，一個或多個傳感器可以包括用于監(jiān)控閥位置指示、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)溫度、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)壓力、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)水平、安全殼溫度、安全殼壓力、安全殼水平、衰變除熱水平、衰變除熱壓力、反應(yīng)池和乏燃料池水平、反應(yīng)池和乏燃料池溫度、中子通量和控制棒位置的一個或多個傳感器。在一些版本中，事故后監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控上述傳感器中的一個或多個傳感器。

在一些示例中，常規(guī)電源電連接到備用電源，以在正常的反應(yīng)堆操作期間為備用電源充電。

在優(yōu)選版本中，系統(tǒng)包括一個或多個計算裝置，其具有被配置為接收由無線發(fā)射機傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的無線接收器。

在本發(fā)明的一個版本中，無線發(fā)射機位于保護(hù)區(qū)域內(nèi)。最優(yōu)選地，這些操作包括使得無線發(fā)射機將數(shù)據(jù)從保護(hù)區(qū)域傳輸?shù)竭h(yuǎn)程區(qū)域。

附圖說明

參考以下附圖，下面詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選和替代示例：

圖1是包括多個核電反應(yīng)堆和配電系統(tǒng)的核電系統(tǒng)的示例實現(xiàn)方式的方框圖；

圖2是使用備用電源的核電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的方框圖；和

圖3是示出用于操作核電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的示例方法的流程圖。

具體實施方式

在下面的附圖和說明書中闡述本說明書中描述的主題的一個或多個實現(xiàn)方式的細(xì)節(jié)。通過說明書、附圖和權(quán)利要求，主題的其他特征、方面和優(yōu)點將變得顯而易見。

圖1示出了包括多個核反應(yīng)堆系統(tǒng)150和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155的核電系統(tǒng)100的示例實現(xiàn)方式。在一些實現(xiàn)方式中，系統(tǒng)100可提供由備用或預(yù)留電源供電的遠(yuǎn)程核反應(yīng)堆儀表監(jiān)控系統(tǒng)。在一些方面，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155由備用或預(yù)留電源(例如，合格的電池系統(tǒng)(例如，vla型電池)、不合格電池系統(tǒng)(例如，vrla型電池)、rtg或其他備用電源)供電。

示例性遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155包括電耦合到一個或多個反應(yīng)堆儀表傳感器的無線發(fā)射機(例如，主動事故后監(jiān)控(pam)變量)。在主反應(yīng)堆儀表系統(tǒng)(例如，由于諸如上述那樣的事故或事件)損失之后，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155可以被激活，以監(jiān)控核反應(yīng)堆儀表傳感器并且將接收的數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)脚c事故相距安全距離的一個或多個計算裝置。

在一些實現(xiàn)方式中，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155可以包括檢測主反應(yīng)堆儀表系統(tǒng)不正常運行的一個或多個指示的傳感器(例如，機電裝置或具有一個或多個處理器的計算裝置)。然后，可以觸發(fā)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155開始監(jiān)控核反應(yīng)堆系統(tǒng)參數(shù)并無線地傳輸所監(jiān)控的數(shù)據(jù)。在一些實現(xiàn)方式中，由遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155監(jiān)控的反應(yīng)堆儀表傳感器可以包括以下中的一個或多個：閥位置指示、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)溫度、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)壓力、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)水平、安全殼溫度、安全殼壓力、安全殼水平、衰變除熱水平、衰變除熱壓力、反應(yīng)池和乏燃料池水平、反應(yīng)池和乏燃料池溫度、中子通量(或注量)和控制棒位置。

在圖1中，系統(tǒng)100包括電耦合到電力系統(tǒng)135的多個核反應(yīng)堆系統(tǒng)150。盡管在該示例中僅示出了三個核反應(yīng)堆系統(tǒng)150，但是可以存在包括在核電系統(tǒng)100內(nèi)或耦合到核電系統(tǒng)100的更少或更多個系統(tǒng)150(例如，6、9、12或其他)。在一個優(yōu)選的實現(xiàn)方式中，可以存在包括在系統(tǒng)100內(nèi)的十二個核反應(yīng)堆系統(tǒng)150，其中一個或多個核反應(yīng)堆系統(tǒng)150包括如下面進(jìn)一步描述的模塊化輕水反應(yīng)堆。

對于每個核反應(yīng)堆系統(tǒng)150，在本發(fā)明的優(yōu)選版本中，反應(yīng)堆芯20位于圓柱形或膠囊形反應(yīng)堆容器70的底部部分。反應(yīng)堆芯20包括產(chǎn)生可能在幾年或更長時間內(nèi)發(fā)生的受控反應(yīng)的一定數(shù)量的易裂變材料。盡管圖1中未明確示出，但是可以使用控制棒來控制反應(yīng)堆芯20內(nèi)的裂變速率?？刂瓢艨梢园ㄣy、銦、鎘、硼、鈷、鉿、鏑、釓、釤、鉺和銪、或其合金和化合物。然而，這些僅僅是許多可能的控制棒材料中的一些。在設(shè)計有無源操作系統(tǒng)的核反應(yīng)堆中，采用了各種物理、化學(xué)或其他性質(zhì)，以至少對于某個預(yù)定義的時間段，確保在正常運行期間或者甚至在沒有操作員的干預(yù)或監(jiān)督的緊急情況下維持核反應(yīng)堆的安全運行。

在實現(xiàn)方式中，圓柱形或膠囊形安全殼容器10圍繞反應(yīng)堆容器70，并且部分地或完全地浸沒在反應(yīng)堆艙5內(nèi)的反應(yīng)池(例如，低于吃水線90)內(nèi)。反應(yīng)堆容器70和安全殼容器10之間的體積可以部分或完全抽真空，以減少從反應(yīng)堆容器70到反應(yīng)池的熱傳遞。然而，在其他實現(xiàn)方式中，反應(yīng)堆容器70和安全殼容器10之間的體積可以至少部分地填充有增加反應(yīng)堆和安全殼容器之間的熱傳遞的氣體和/或液體。安全殼容器10可以擱置在反應(yīng)堆艙5的底部的裙部(未示出)上。

在特定實現(xiàn)方式中，反應(yīng)堆芯20浸沒在諸如水等液體內(nèi)，該液體可以包括硼或其他添加劑，在與反應(yīng)堆芯的表面接觸之后上升到通道30內(nèi)。在圖1中，加熱的冷卻劑的向上運動由通道30內(nèi)的箭頭40表示。冷卻劑在熱交換器50和60的頂部行進(jìn)，并且通過對流沿著反應(yīng)堆容器70的內(nèi)壁被向下拉動，從而允許冷卻劑將熱量傳遞給熱交換器50和60。在到達(dá)反應(yīng)堆容器的底部部分之后，與反應(yīng)堆芯20的接觸導(dǎo)致加熱冷卻劑，冷卻劑再次通過通道30升高。

雖然圖1中將熱交換器50和60作為兩個不同的元件示出，但是熱交換器50和60可以表示圍繞至少一部分通道30纏繞的任何數(shù)量的螺旋線圈。在另一個實施方式中，不同數(shù)量的螺旋線圈可以沿相反方向圍繞通道30纏繞，其中，例如，第一螺旋線圈沿逆時針方向螺旋地纏繞，而第二螺旋線圈沿順時針方向螺旋地纏繞。然而，沒有什么可以防止使用不同配置和/或不同取向的熱交換器，并且在這方面實現(xiàn)方式不受限制。此外，雖然吃水線80被示出為恰好位于熱交換器50和60的上部部分上方，但是在其他實現(xiàn)方式中，反應(yīng)堆容器70可以包括更少或更多量的水。

在圖1中，核反應(yīng)堆模塊的正常操作以加熱的冷卻劑上升通過通道30并與熱交換器50和60接觸的方式進(jìn)行。在接觸熱交換器50和60之后，冷卻劑以引起熱虹吸過程的方式朝著反應(yīng)堆容器70的底部下沉。在圖1的示例中，反應(yīng)堆容器70內(nèi)的冷卻劑保持高于大氣壓的壓力，從而允許冷卻劑保持高溫，而不蒸發(fā)(例如，沸騰)。在一些實現(xiàn)方式中，核反應(yīng)堆系統(tǒng)150可以在飽和壓力下操作。在這種實現(xiàn)方式中，反應(yīng)堆容器70內(nèi)的冷卻劑可以在循環(huán)(例如，自然)的同時保持在飽和壓力下以冷卻堆芯20并將熱傳遞到熱交換器50和60內(nèi)的冷卻劑。

隨著熱交換器50和60內(nèi)的冷卻劑溫度升高，冷卻劑可能開始沸騰。當(dāng)熱交換器50和60中的冷卻劑開始沸騰時，諸如蒸汽等蒸發(fā)的冷卻劑可用于驅(qū)動將蒸汽的熱勢能轉(zhuǎn)換成電能的一個或多個渦輪機。在冷凝后，冷卻劑返回到熱交換器50和60的基座附近的位置。

在圖1的反應(yīng)堆模塊的正常操作期間，反應(yīng)堆的各種性能參數(shù)可以通過位于模塊內(nèi)的各個位置的傳感器來監(jiān)控。反應(yīng)堆模塊內(nèi)的傳感器可以測量反應(yīng)堆系統(tǒng)溫度、反應(yīng)堆系統(tǒng)壓力、安全殼壓力、反應(yīng)堆初級和/或次級冷卻劑水平、反應(yīng)堆芯中子通量(或注量)和/或反應(yīng)堆芯中子注量?？梢酝ㄟ^到反應(yīng)堆艙接口面板(未示出)的管道在反應(yīng)堆模塊的外部報告表示這些測量的信號，例如，在控制室中。

每個核反應(yīng)堆系統(tǒng)150的一個或多個部件和傳感器可以是臨界負(fù)載，例如，主動工程安全特征(esf)負(fù)載，例如，安全殼隔離閥、衰減除熱(dhr)閥、其他可驅(qū)動閥和設(shè)備、以及傳感器。在某些方面，這種esf部件可能被設(shè)計成在失去控制電力或動力時不能達(dá)到其安全位置。

此外，每個核反應(yīng)堆系統(tǒng)150的一個或多個部件和傳感器可以是非臨界負(fù)載，例如，主動pam變量。pam變量可以包括例如esf致動系統(tǒng)閥位置指示、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)溫度、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)壓力、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)水平、安全殼溫度、安全殼壓力、安全殼水平、衰變除熱水平、衰變除熱壓力、反應(yīng)堆池和乏燃料池水平、反應(yīng)池和乏燃料池溫度、中子通量(或注量)和控制棒位置。

在所示的核電系統(tǒng)100中，電力系統(tǒng)135(以方框圖形式示出)可以向系統(tǒng)100中的核反應(yīng)堆系統(tǒng)150的所有電負(fù)載提供ac和dc電流。例如，可以通過一個或多個ac總線145(示出為一個總線，但被設(shè)想為不止一個并行總線)向核反應(yīng)堆系統(tǒng)150提供ac電力(例如，120vac、一相、60hz)。在一些方面，ac電力總線145可以向臨界負(fù)載(例如，esf負(fù)載)提供ac電力。也可以通過一個或多個ac總線140(示出為一個總線，但被設(shè)想為不止一個并行總線)向核反應(yīng)堆系統(tǒng)150的非臨界負(fù)載提供ac電力。

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155至少可通信地耦合到電力系統(tǒng)135(例如，在ac總線140、145或這兩者處和/或提供dc電流的總線處)，以監(jiān)控電力損失或可能會導(dǎo)致正常反應(yīng)堆儀表系統(tǒng)的損失的其他事件。在一些實現(xiàn)方式中，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155在正常的核反應(yīng)堆系統(tǒng)操作期間從電力系統(tǒng)135接收電力，以對遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)備用電源充電。在一些實現(xiàn)方式中，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155通信地耦合到其他核反應(yīng)堆系統(tǒng)(未示出，例如，控制室報警系統(tǒng))，以監(jiān)控可能使監(jiān)控核反應(yīng)堆系統(tǒng)參數(shù)的正常方式對于操作員困難或冒險的其他事件。

雖然圖1示出了與每個核反應(yīng)堆系統(tǒng)150相關(guān)聯(lián)的單獨的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155，但是在一些實現(xiàn)方式中，單個遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155可用于監(jiān)控與多個核反應(yīng)堆系統(tǒng)150相關(guān)聯(lián)的核反應(yīng)堆傳感器。在一些實現(xiàn)方式中，單個遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可用于監(jiān)控與核電系統(tǒng)100中的所有核反應(yīng)堆系統(tǒng)150相關(guān)聯(lián)的反應(yīng)堆儀表傳感器。

圖2示出了包括使用備用電源的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155的核電儀表系統(tǒng)200的方框圖。例如，在一些方面，系統(tǒng)200包括一個或多個核反應(yīng)堆系統(tǒng)150、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155、常規(guī)電源215(例如，電力系統(tǒng)135)、反應(yīng)堆儀表傳感器250(例如，主動事故后監(jiān)控(pam)變量)和控制室260。核反應(yīng)堆系統(tǒng)150以及可選地常規(guī)電源215、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155和備用電源220容納在反應(yīng)堆廠房210中。

在一些實現(xiàn)方式中，保護(hù)區(qū)域212可以指定在核電廠站點的一個或多個反應(yīng)堆廠房210周圍。保護(hù)區(qū)域212可以例如是包圍核電站及其安全設(shè)備的區(qū)域。

控制室260可以包括一個或多個反應(yīng)堆接口面板265，用于將由核反應(yīng)堆儀表系統(tǒng)200測量的反應(yīng)堆設(shè)備參數(shù)顯示給操作員。

備用電源220可以是例如合格的電池系統(tǒng)(例如，vla型電池)、不合格的電池系統(tǒng)(例如，vrla型電池)、放射性同位素?zé)犭姍C(rtg)或其他備用電源。在一些實現(xiàn)方式中，備用電源可以包括用于外部電源(例如，柴油發(fā)電機、汽油發(fā)電機、燃燒/渦輪發(fā)電機)的連接(例如，圖2的“到外部電源”塊體)。外部電源可以是備用電源220的補充或替換。

反應(yīng)堆儀表傳感器250可以是位于反應(yīng)堆系統(tǒng)150內(nèi)的各個位置處的數(shù)字、模擬或數(shù)字和模擬傳感器的組合。反應(yīng)堆儀表傳感器250可以測量反應(yīng)堆系統(tǒng)溫度、反應(yīng)堆系統(tǒng)壓力、安全殼壓力、反應(yīng)堆初級和/或次級冷卻劑水平、反應(yīng)堆芯中子通量和/或反應(yīng)堆芯中子注量。反應(yīng)堆儀表傳感器250可以監(jiān)控pam變量，包括例如esf致動系統(tǒng)閥位置指示、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)溫度、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)壓力、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)水平、安全殼溫度、安全殼壓力、安全殼水平、衰變除熱水平、衰變除熱壓力、反應(yīng)池和乏燃料池水平、反應(yīng)池和乏燃料池溫度、中子通量(或注量)和控制棒位置。

示例遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155電耦合到反應(yīng)堆儀表傳感器250，以接收由傳感器250生成的數(shù)據(jù)信號，并且包括無線發(fā)射機225，該無線發(fā)射機被配置為從反應(yīng)堆儀表傳感器250接收數(shù)據(jù)信號并且無線地傳輸反應(yīng)堆儀表數(shù)據(jù)給位于反應(yīng)堆廠房210外部的一個或多個計算裝置270a和270b(例如，臺式計算機、膝上型計算機、服務(wù)器或服務(wù)器組、平板計算機、智能電話、蜂窩電話等)。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155可以包括傳感器230、信號調(diào)節(jié)電路235、信號多路復(fù)用電路240和數(shù)據(jù)記錄電路245。

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)傳感器230可以檢測導(dǎo)致正常反應(yīng)堆儀表系統(tǒng)損失的事件，并且作為響應(yīng)，可以激活遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155。例如，傳感器230可被配置為檢測到正常的反應(yīng)堆儀表系統(tǒng)和/或反應(yīng)堆系統(tǒng)150的常規(guī)電力損失、到pam系統(tǒng)的電力損失、到反應(yīng)堆儀表系統(tǒng)、反應(yīng)堆系統(tǒng)和/或pam系統(tǒng)的電力的完全損失(例如，電力的主要和次要方式)、或?qū)е路磻?yīng)堆接口面板265或控制室260的損壞或損失的事件(例如，控制室中的火災(zāi))。為了檢測這種事件，傳感器230可以例如監(jiān)控反應(yīng)堆儀表系統(tǒng)、反應(yīng)堆系統(tǒng)150和/或pam系統(tǒng)的電力中斷。

在一些實現(xiàn)方式中，傳感器230可以被配置為監(jiān)控控制室260中的緊急情況，例如，通過監(jiān)控可能需要撤離控制室的控制室報警器，例如，火災(zāi)報警器或輻射報警器。在一些實現(xiàn)方式中，傳感器230是機電裝置。在檢測到諸如上述的事件之后，傳感器230可以在備用電源220和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155之間建立電連接。傳感器230的機電實現(xiàn)方式可以通過建立電連接向無線發(fā)射機225和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155提供電力。在一些實現(xiàn)方式中，傳感器230可以是功率晶體管、半導(dǎo)體可控整流器(scr)、固態(tài)繼電器(ssr)或其他合適的裝置。在一些實現(xiàn)方式中，傳感器230可以是計算裝置(例如，微處理器、微控制器或有限狀態(tài)機)，其被編程為監(jiān)控和檢測導(dǎo)致反應(yīng)堆儀表系統(tǒng)損失的事件，激活遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155，并且控制遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155的進(jìn)一步操作。

信號調(diào)節(jié)電路235可以例如通過將數(shù)據(jù)封裝在適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)包中來封裝由反應(yīng)堆儀表傳感器250信號傳送的數(shù)據(jù)，以供無線發(fā)射機225傳輸。信號調(diào)節(jié)電路235還可以包括模數(shù)信號轉(zhuǎn)換電路。另外，在從模擬傳感器接收信號的情況下，信號調(diào)節(jié)電路235可以對信號進(jìn)行放大、過濾和范圍匹配。

在正常操作期間，從常規(guī)電源215向反應(yīng)堆儀表傳感器250提供電力。反應(yīng)堆儀表傳感器250監(jiān)控各種反應(yīng)堆系統(tǒng)150的參數(shù)，并將表示這些測量的信號傳輸?shù)娇刂剖?60中的反應(yīng)堆接口面板265上的操作員。在正常操作期間，來自儀表傳感器250的信號或數(shù)據(jù)可以使用有線通信或可選的無線通信傳送到控制室260和反應(yīng)堆接口面板265。在一些實現(xiàn)方式中，備用電源220在正常操作期間也由常規(guī)電源215充電。

當(dāng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155(例如，傳感器230)檢測到導(dǎo)致反應(yīng)堆儀表系統(tǒng)損失的事件時，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155被激活，以將數(shù)據(jù)從反應(yīng)堆儀表傳感器250傳輸?shù)轿挥诜磻?yīng)堆廠房210外部的計算裝置270a和270b。激活遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155可以包括將遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155連接到備用電源220，例如，通過促使機電裝置或固態(tài)開關(guān)致動。然后，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155從核儀表傳感器250接收數(shù)據(jù)信號，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄哂薪邮掌鞯挠嬎阊b置270a和270b，接收器被配置為接收傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。例如，在從無線發(fā)射機接收數(shù)據(jù)之前，可能需要計算裝置270a和270b來提供認(rèn)證證書。因此，如果到監(jiān)控反應(yīng)堆儀表系統(tǒng)的正常裝置的訪問或電力丟失，則遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155可以向核操作員提供用于從遠(yuǎn)程位置監(jiān)控反應(yīng)堆參數(shù)的安全和保障的手段。在一些實現(xiàn)方式中，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155還可以向一個或多個核儀表傳感器250提供電力(例如，從備用電源220)。

在一些實現(xiàn)方式中，無線發(fā)射機225能夠傳輸具有足夠強度的信號，以由位于保護(hù)區(qū)域212外部的計算裝置270a和270b接收。在一些實現(xiàn)方式中，無線發(fā)射機225是單向發(fā)射機，例如，無線發(fā)射機225可以不包括無線信號接收機，并且因此可以防止未經(jīng)授權(quán)更改遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155和由遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。在一些實現(xiàn)方式中，核儀表傳感器數(shù)據(jù)可以在被無線發(fā)射機傳輸之前加密。此外，為了從無線發(fā)射機接收數(shù)據(jù)，計算裝置270a和270b可以被預(yù)先配置為能夠?qū)碜詿o線發(fā)射機225的加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。

圖3是示出用于操作核電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的示例方法300的流程圖。在一些實現(xiàn)方式中，方法300可由或通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155執(zhí)行。更具體地，在一些實現(xiàn)方式中，方法300可由或通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155的傳感器230執(zhí)行，例如，在傳感器是計算裝置的實現(xiàn)方式中。

參考上面圖2的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155描述方法300。方法300可以在步驟310開始，該步驟包括檢測到核反應(yīng)堆儀表系統(tǒng)的常規(guī)電源損失。檢測到的電力損失可能是到反應(yīng)堆系統(tǒng)(例如，反應(yīng)堆系統(tǒng)150)的完全電力損失或者到pam系統(tǒng)的電力損失。在一些實現(xiàn)方式中，檢測常規(guī)電源損失可以包括檢測到控制室260或控制室260中的反應(yīng)堆接口面板265的電力損失。

方法300還可以包括步驟320，該步驟包括響應(yīng)于檢測到電力損失，自動地使電力從備用電源220提供給無線發(fā)射機225和反應(yīng)堆儀表傳感器250。例如，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以使機電裝置或固態(tài)開關(guān)致動，從而將無線發(fā)射機225和反應(yīng)堆儀表傳感器250連接到備用電源220。在一些示例中，無線發(fā)射機225通?？梢跃S持在低電力模式(例如，睡眠模式)中，并且在步驟320期間，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155(例如，傳感器230)可以使得無線發(fā)射機225轉(zhuǎn)變到主動模式(例如，喚醒無線發(fā)射機)。在一些實現(xiàn)方式中，步驟320可以指響應(yīng)于遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155的傳感器230檢測到常規(guī)電源損失事件來激活遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155。在這種實現(xiàn)方式中，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155通常可以維持在低電力(例如，睡眠模式)中，并且在步驟320期間，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃幽Ｊ?例如，喚醒遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng))。

方法300還可以包括步驟330，該步驟包括從一個或多個核反應(yīng)堆儀表傳感器250接收數(shù)據(jù)。例如，如上面參考圖2所述，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155從反應(yīng)堆儀表傳感器250接收數(shù)據(jù)信號。在一些示例中，如上面參考圖2所述，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155可以使用信號調(diào)節(jié)電路235來調(diào)節(jié)從反應(yīng)堆儀表信號接收的數(shù)據(jù)信號。另外，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)155可以例如使用信號多路復(fù)用電路240從反應(yīng)堆儀表傳感器250中交替地選擇要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。此外，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以使用數(shù)據(jù)記錄電路245來存儲數(shù)據(jù)。

方法300還可以包括步驟340，該步驟包括使得無線發(fā)射機225將數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭粋€或多個計算裝置270a或270b。在一些實現(xiàn)方式中，無線發(fā)射機225能夠傳輸具有足夠強度的信號，以由位于反應(yīng)堆廠房210和保護(hù)區(qū)域212外面的計算裝置270a和270b接收。在一些實現(xiàn)方式中，無線發(fā)射機225可以僅傳輸數(shù)據(jù)，而不接收數(shù)據(jù)。在一些實現(xiàn)方式中，反應(yīng)堆儀表傳感器數(shù)據(jù)可以在被無線發(fā)射機發(fā)射之前加密。此外，為了從無線發(fā)射機接收數(shù)據(jù)，計算裝置270a和270b可以被預(yù)配置為能夠?qū)碜詿o線發(fā)射機225的經(jīng)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。

本說明書中描述的主題和操作的實現(xiàn)方式可以在數(shù)字電子電路中或在計算機軟件、固件或硬件(包括在本說明書中公開的結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)等同物)中或在其中的一個或更多的組合中實現(xiàn)。本說明書中描述的主題的實現(xiàn)方式可以使用一個或多個計算機程序(即，計算機程序指令的一個或多個模塊)實現(xiàn)，在計算機存儲介質(zhì)上編碼，以供數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行或控制數(shù)據(jù)處理裝置的操作?；蛘呋蛄硗猓绦蛑噶羁梢栽谌斯ど傻膫鞑バ盘柹暇幋a，例如，機器生成的電、光或電磁信號，生成該信號，以編碼用于傳輸?shù)胶线m的接收機設(shè)備的信息，以供數(shù)據(jù)處理設(shè)備執(zhí)行。計算機存儲介質(zhì)可以是或者包括在計算機可讀存儲裝置、計算機可讀存儲襯底、隨機或串行存取存儲器陣列或裝置、或其中的一個或多個的組合中。此外，雖然是計算機，但是存儲介質(zhì)不是傳播信號；計算機存儲介質(zhì)可以是以人工生成的傳播信號編碼的計算機程序指令的來源或目的地。計算機存儲介質(zhì)也可以是或包括在一個或多個單獨的物理部件或介質(zhì)(例如，多個cd、光盤或其他存儲裝置)中。

本說明書中描述的操作可以實現(xiàn)為由數(shù)據(jù)處理設(shè)備對存儲在一個或多個計算機可讀存儲裝置上或從其他來源接收的數(shù)據(jù)執(zhí)行的操作。

術(shù)語“數(shù)據(jù)處理設(shè)備”包括用于處理數(shù)據(jù)的各種類型的設(shè)備、裝置和機器，包括例如一個或多個可編程處理器、計算機、片上系統(tǒng)、或前述的組合。該設(shè)備可以包括專用邏輯電路，例如，fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)或asic(專用集成電路)。除了硬件之外，該設(shè)備還可以包括為討論中的計算機程序創(chuàng)建執(zhí)行環(huán)境的代碼，例如，構(gòu)成處理器固件、協(xié)議棧、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、跨平臺運行時環(huán)境、虛擬機或其中的一個或多個的組合的代碼。設(shè)備和執(zhí)行環(huán)境可以實現(xiàn)各種不同的計算模型基礎(chǔ)設(shè)施，例如，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、分布式計算和網(wǎng)格計算基礎(chǔ)設(shè)施。

計算機程序(也稱為程序、軟件、軟件應(yīng)用程序、腳本或代碼)可以以任何形式的編程語言編寫，包括編譯或解釋語言、聲明性或程序語言，并且可以以任何形式部署，包括作為獨立程序或作為模塊、部件、子例程、對象或適用于計算環(huán)境中的其他單元。計算機程序可以但不需要對應(yīng)于文件系統(tǒng)中的文件。程序可以存儲在一部分文件內(nèi)，該部分文件在專用于所討論的程序的單個文件中或在多個協(xié)調(diào)文件(例如，存儲一個或多個模塊、子程序或代碼部分的文件)中保存其他程序或數(shù)據(jù)(例如，存儲在標(biāo)記語言文檔中的一個或多個腳本)。可以將計算機程序部署為在一個計算機上或位于一個站點或者分布在多個站點上并由通信網(wǎng)絡(luò)互連的多個計算機上執(zhí)行。

本說明書中描述的過程和邏輯流程可以由執(zhí)行一個或多個計算機程序的一個或多個可編程處理器執(zhí)行，以通過對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行操作并生成輸出來執(zhí)行活動。過程和邏輯流程也可以由專用邏輯電路(例如，fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)或asic(專用集成電路))執(zhí)行，并且設(shè)備也可以被實現(xiàn)為專用邏輯電路。適于執(zhí)行計算機程序的處理器例如包括通用和專用微處理器以及任何類型的數(shù)字計算機的任何一個或多個處理器。通常，處理器將從只讀存儲器或隨機存取存儲器或這兩者接收指令和數(shù)據(jù)。計算機的元件可以包括用于根據(jù)指令執(zhí)行活動的處理器和用于存儲指令和數(shù)據(jù)的一個或多個存儲器裝置。通常，計算機還將包括或可操作地耦合，以從一個或多個大容量存儲裝置接收數(shù)據(jù)和/或向其傳輸數(shù)據(jù)，用于存儲數(shù)據(jù)，例如，磁盤、磁光盤或光盤。然而，計算機不需要具有這種裝置。適用于存儲計算機程序指令和數(shù)據(jù)的裝置包括所有形式的非易失性存儲器、介質(zhì)和存儲器裝置，包括例如半導(dǎo)體存儲器裝置，例如，eprom、eeprom和閃存裝置；磁盤，例如，內(nèi)部硬盤或可移動盤；磁光盤；以及cdrom和dvd-rom磁盤。處理器和存儲器可由專用邏輯電路補充或并入其中。

已經(jīng)描述了主題的特定實施方式。所描述的實現(xiàn)方式的其他實現(xiàn)方式、變更和排列在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。例如，權(quán)利要求中所述的活動可以以不同的順序執(zhí)行，并且仍然實現(xiàn)期望的結(jié)果。因此，對示例實現(xiàn)方式的上述描述并不限定或約束本公開。在不脫離本公開的精神和范圍的情況下，其他變化、替換和變更也是可能的。因此，本發(fā)明應(yīng)該完全參照以下權(quán)利要求來確定。