基于无线传感器网络的核电装备状态监测系统设计

张世文 陈显云

海南核电有限公司 572733

摘要：自改革开放以后我国在核电上投入了较大的力量进行创新研究，逐渐的呈现出了一定的成果，有效的减少了对不可再生资源的使用，对于我国的持续发展以及社会经济水平的提升有着较大的帮助，并且在保护自然生态环境上也有着较大的优势。在这样的情况下核电站状态状态的监测被赋予了更高的要求，如何在无线传感器网络的支持下进行有效的核电装备状态监测成为了亟待解决的问题。基于此，本文将对此展开研究。

关键词：无线传感器网络；核电装备；状态；监测系统设计

前言：

在无线传感器网络的支持下核电装备状态的监测系统的有效设计，不仅能够实现对核电装置运行状态的自动化监测，降低人力资源成本投入，切实的维护企业的核心利益。还能够实现对核电装备运行效率和质量的有效提升，保障设备运行稳定性，更进一步满足当今社会下人们对能源的使用需求，创造出更多的经济价值，这对于我国的持续发展而言意义深远。由此可见，对基于无线传感器网络的核电装备状态监测系统设计进行探究是十分必要的，具体策略综述如下。

1传统核电装备状态监测系统存在的问题

我国传统的核电装备状态监测系统以有线传感器网络作为主要的支持力量，与当下的无线传感器存在着较大的差异性，在使用的过程中往往会出现各种各样的问题，经过分析与整合以下将对有线传感器网络下的核电装备监测系统存在的问题展开研究：第一，有线传感器网络需要以相关线路作为传输的媒介，这也就导致有线传感器在维护上工作难度相对较大，需要花费较多的时间和资金成本才能够保障有线传感器网络的正常运行，这对于核电装备状态的监测而言十分不利，无法真正的保障设备运行的可靠性。第二，核电站内部分区域存在着一定的危险性，很难进行人力维护与有线传感器网络的安装，这对于有线传感器下的核电装备状态的监测系统运行而言形成了一定的限制，不利于核电的长期发展。第二，有线传感器存在着线路损坏的几率，且这一几率相对较大，一旦因线路问题导致有线传感器网络运行异常，则极容易引发故障事件的出现，这对于整个核电装备状态的监测系统的发展而言有着较大的负面影响。第三，电缆的费用、重量等都是影响传感器的因素，持续性的传统核电装备状态监测系统的构建会导致电缆方面的费用投入过多，电缆整体重量过大，极容易引发不可控问题的出现，这对于核电设备监测系统运行的稳定性保持而言十分不利，因此在新时期核电站应当对基于无线传感器网络下的核电装备状态的监测系统建设重视起来，不断的攻克监测工作中的难题，为我国核电站的长期发展保驾护航。

2基于无线传感器网络的核电装备状态监测系统基本功能

2.1灵活、快速的组网

传统的传感器网络下核电装备状态监测系统在进行监测位置的布置上往往需要花费一定的时间进行布置点所在位置的分析与讨论，判断监测点位置设置的可行性等，工作效率和质量都相对较低。而在基于无线传感器网络下的核电装备状态监测系统监测点的选择上则相对自由，监测点选择所受到的限制相对较小，这也就使得核电装备状态监测系统监测点布置的效率和质量都相对较高，能够快速的组建核电装备状态监测感知网络，让核电设备运行过程中的多种问题更为直接的显现，这对于我国核电站的长期发展而言意义深远。

2.2数据统计与分析

基于无线传感器网络的核电装备状态监测系统不仅能够实现对设备运行状态的有效监测，还能够实现对监测数据的良好存储与高效的分析、整合，将其以统计图表的方式直观的呈现在人们的眼前，为监测人员数据分析与统计工作的顺利实施提供了极大的帮助。此外，在对数据统计与分析功能使用时相关工作人员还可以通过监控平台调取以往的数据，以对比的方式获得设备运行变化的情况，更为快速的掌握设备的维护需求和故障问题的出现几率，制定出更具前瞻性的维护与养护计划，切实的延长设备的使用寿命，进而在实现对设备投入成本有效压缩的同时降低安全事故出现的几率，创造出更多的良性影响力。

2.3抗干扰

传统的有线传感器网络连接方式受到外界因素的干扰相对较多，因此无法保障核电装备监测系统运行的稳定性与安全性，随着时代的发展逐渐被摒弃。在新时期基于无线传感器网络的核电装备状态监测系统具备抗干扰的基本功能，可以更好的阻挡外界信号的侵扰，同时呈现出防潮、长期稳定运行的优势，更为符合当今时代背景下核电装备的运行需求，因此相关技术人员应当加强在这一方面的研究与分析，创造出更多的优质成果。

3基于无线传感器网络的核电装备状态监测系统设计方法

3.1监控平台架构与功能结构设计

监控平台架构与功能结构设计是基于无线传感器网络的核电装备状态监测系统下的两个十分重要的部分，在系统设计的过程中应当被给予高度的重视，经过分析与整合以下将从这两个方面入手展开研究：第一，监控平台构架。J2EE架构设计对基于无线传感器网络的核电装备状态监测系统具有针对性的功能优势，因此在监测系统的上层平台设计中应当着重考虑 J2EE架构，充分的发挥J2EE架构的平台无关性优势与自由接入优势，实现对监测平台架构设计水平的有效提升。此外，J2EE架构设计对成本投入的需求相对较少，因此在预算不高的情况下可以加强对J2EE架构的使用，进而在实现成本节约的同时呈现出优质成果。第二，监控平台功能结构设计。无线传感器网络的包容性较强，可塑性也相对较高，因此基于无线传感器网络下的核电装备状态监测系统功能相对较多，在进行平台设计时设计人员可以更多的考虑实际使用情况，设计出人性化的功能，如：语音预警、快速报表等，为工作人员提供更多的工作便利，让监控平台操作的效率和质量都随之得到有效的提升，创造出更多的良性影响力。

3.2处理器模块设计

处理器模块核电装备状态监测系统中扮演着十分重要的角色，具有协调与控制各个节点工作的作用，因此核电站应当对这一方面的设计重视起来，加强对无线传感器网络的使用，切实的优化核电装备状态监测系统。首先， ATMega128L不仅能够支持常规模式下的系统运行，还能够满足低耗能和睡眠模式需求，因此在进行处理器模块设计时应当加强对ATMega128L的应用，在无线传感器网络的支持下设置多个变化模式，针对多种环境进行快速的切换，进而在实现减轻能源消耗时满足处理器的使用需求，达成提升系统监测效果的目的。

3.3报警设计

核电设备中含有辐射性物质，一旦出现异常运行的现象极容易造成辐射物质的泄露，这对于核电站周围的环境以及站内工作人员的人身安全而言都形成了较大的威胁，因此为保障核电站设备运行的稳定性和安全性，应当积极的进行设备的检修和养护工作，并且配备相对应的核电装备状态监测系统，通过无线传感器网络实现全面监测，一旦感知到设备运行温度异常、二氧化碳气体浓度超标等现象，及时的发挥事件报警功能，并且对异常问题点进行针对性的检测，分析问题的根本原因，使相关维护人员能够在事态更为严重前及时的制定出解决方案，将隐患问题移除，避免或降低核电站的损失，让周围自然生态环境和工作人员的人身安全都能够得到有效的保障，创造出更多的良性影响，使得社会群众可以更为认可核电站，放心的使用核电站能源，构建出良性的循环系统，为我国在新时期的持续与稳定发展保驾护航。

结束语：

综上所述，无线传感器网络对于我国的核电装备状态的监测系统建设而言意义重大，是核电站实现更为稳定与安全运行的核心所在，因此无线传感器网络下核电装备状态的监测系统优化应当被给予高度的重视，积极的落实优化措施，创造出更多的良性影响力，我国核电站的持续建设和建设展打下坚实的基础，促进我国综合国力的提升。

参考文献：

[1] 梁建权.高级量测体系WSNs安全防御技术研究[D].哈尔滨工业大学,2016.131.

[2] 江才俊,佘靖策,白光谱.核电站高中能管道断管影响探讨[J].电网与清洁能源.2011,(6).65-70.

[3] 高成刚.发电设备自供电无线监测系统的研究[D].华北电力大学(北京),2014.58.

[4] 王江涛.基于无线传感器网络的顺序控制系统[D].华北电力大学(北京),2014.51.