第1章课题研究的目的和意义……………………… 1
1.1辐射监测系统（KRT）简介………………………1
1.2 KRT系统功能…………………………………… 4
1.3 KRT系统优化的重要意义……………………… 4
第2章 国内外研究现状及分析………………………5
2.1 国外研究现状……………………………………5
2.2 国内研究现状……………………………………5
第3章 主要研究内容……………………………‥…6
3.1监测主控室空气中放射性活度的通道的优化… 7
3.2扫描式风管放射性气体活度监测通道的优化…10
3.3系统应用软件……………………………………19
第4章 进度安排和预期达到的目标…………………20
4.1 论文完成计划……………………………………20
4.2 预期达到的目标…………………………………20
参考文献……………………………………………… 20
1课题研究的目的及意义
在科技飞速发展的今天，能源的危机与环境的恶化日趋严重，PM超标的城市日益增多，如何在发展科学与环境保护中找平衡点，发展清洁能源，核电，清洁无污染，而且发电效率高，凭借这些优点，核电越来越受到人类的青睐，如今的发达国家，利用核能来发电的比例均高于其他形式的能源发电，作为核电刚起步的国家，发展核电意义重大。
1.1辐射监测系统（KRT）简介
辐射监测系统（以下简称KRT系统）是通过核探测器（如电离室，碘化钠，半导体等为介质制作成的探头）将不同监测对象（固、液、气）的放射性粒子αβγ和X射线转化为可测量的电信号，再将电信号转化为直观可视的数字信号，从而实现对放射性物质的实时监测的系统。
图1-1KRT系统结构简图
KRT系统的测量通道是由一些标准的元部件所组成。根据每个通道的测量对象和功能的不同，有多种不同的组合。一般由探测子系统、集中处理子系统、信号子系统和继电器柜等组成。
图1-2 KRT系统测量示意图
图1-2是一个典型的集中控制测量通道的回路。其中：探头探测放射性，并将所探测到的放射性信号传递给测量盒，对有些通道，还有附带的测试源，用以检查通道的报警动作和其他系统的自动动作。由于测量对象不同，各通道可能采用不同的探测元件，用于KRT系统的大致有三种类型：GM管碘化钠（NAI）探测器，半导体，电离室。
测量盒将来自探测器的信号进行处理，然后送到处理模块（INR），除此以外还给探测器提供所需要的高压。根据探测器类型的不同，有不同的测量盒类型与之配合。连结盒收集从测量盒，源试验和电气盒来的数据，将处理模块送来的220V电源以变压器去耦。
就地显示盒安装在需要测量的系统的房间内，就地显示经过处理模块处理过的信号测量值，有的通道还具有声光报警装置，方便工作人员撤离。就地报警盒安装在需要测量值和报警信号的房间内，提供与处理模块相同的功能，就地显示信号测量值，并产生可听的声响报警和可视的灯光报警。电气盒用于带有循环子系统的测量通道，提供对循环子系统的控制和监测，包括供电的通/断，计时器，复位按钮，压力，提源装置，流量，故障等信号数据的传送，灯光指示等。
处理模块（数字率表INR）安装在集中控制柜内，用于启动电气通道，以便测量和处理由探测器提供的信号并产生模拟数字和开—关数据。在处理模块上可以进行测量的数据显示，故障的显示，阈值的更改，内部参数的设置等操作。集中控制柜用于安装处理模块，不同通道的处理模块分散安装在不同的集中控制柜内。由处理模块送出的信号分别送到KSA（主控报警盘）系统，主控室记录仪，中央计算机，KIT系统和与具体通道有联动关系的其他系统。
国内的核电站中KRT通道的监测对象基本都是一样的，尤其是那些很关键系统的通道，以大亚湾核电站为例，电站中KRT通道监测的布置如下图所示
图1－3 大亚湾核电站KRT系统监测道布置示意图
1.2 KRT系统功能
KRT辐射监测系统主要实现以下四种功能:
1、防止核电站工作人员受到高剂量照射; 通过两种监测手段对控制区有关区域进行剂量率、中子剂量率的监测，避免工作人员受到高剂量照射：利用固定式KRT通道对风险较大的场所进行连续监测；利用便携式KRT仪表对控制区进行定期巡测。
2、防止核电站周围的居民（公众）受到照射；除非发生了严重事故导致安全壳局部破裂，一般放射性流出物只是经过预先设计的少数排放路径，往环境排放。居民受照主要来自流出物排放的放射性，为保护居民免受照射，KRT系统要监测排放的流出物，确保污染水平不超过管理部门设定的限值。流出物包括：气体流出物、液体流出物。
3、屏障完整性有效性的监测；核电厂三大屏障的完整性和有效性并不是永久的或完善的。某种屏障自身会慢慢的或偶然的失效，但也并不意味着立刻会产生严重的危害。因此，KRT系统对屏障完整性有效性的监测有着重要的意义。
4、为保护工作人员和公众而启动自动的安全措施；核电厂三大屏障的完整性和有效性并不是永久的或完善的。某种屏障自身会慢慢的或偶然的失效，但也并不意味着立刻会产生严重的危害。因此，KRT系统对屏障完整性有效性的监测有着重要的意义。
1.3 KRT系统优化的重要意义
核电站里KRT系统是与电站运行工况直接相关的重要系统，系统的优化应保证原设计功能的基础上，采用稳定、可靠、保守的方法进行改进，保证系统的整体运行状况。我国核电站的辐射监测设备大多进口法国MGP公司的产品配上部分国内由西安核仪器厂和719所生产的产品,而这些进口的产品主要是由MGP公司在80年代生产的产品，许多元器件已经逐步老化，故障率增大，很多现用的设备国外已停产，而系统的改造换型存在成本高周期长等不利因素，加之核电站在正常运行情况下又不能实施改造换型，所以辐射监测系统的改进优化在核电站的运行中具有非常重要实际意义。
2国内外研究现状及分析
2.1 国外研究现状
目前国外KRT系统设备制造供应商主要有法国MGP公司和美国的GA-ESI公司；法国MGP公司是有半个世纪历史的、全球领先的核电职业辐射安全领域的供应商，欧洲大于60%核电站、美国和其他地区大于30%的核电站都在使用它们的辐射测量和辐射防护仪器。MGP的辐射监测系统在全世界核电、核工业领域有着广泛的应用，其用户也遍布世界各地，辐射监测系统和好的满足了各种类型的辐射监测需要，性能优越、功能强大、可靠耐用，其品质赢得世界各地用户的一致肯定，目前我国多数核电站的KRT系统设备为该公司产品。美国GA-ESI公司（General Atomics Electronic Systems）也是全球领先的核能和辐射监测领域的供应商，该公司能够提供辐射监测、探测、控制、数据采集以及显示设备等全系列设备。美国大于50%核电站、欧洲和远东多数核电站等都拥有他们的辐射监测设备。该公司的辐射监测系统性能水平和法国MGP公司相当，但目前我国核电站的KRT系统没有改公司的资产。国外的产品存在竞争力强、价格昂贵等特点，同时国外厂家的售后服务存在明显问题，如核心技术信息交流有所保留，沟通渠道不够畅通，处理问题周期长等问题。
2.2 国内研究现状
我国核电起步于上世纪80年代。到现在检查并投入商运的共有11台机组，其中3台机组主要是靠我国的技术力量完成的，在这3台机组中，除了部分技术较为复杂的辐射监测仪表采用国外产品外，其余的KRT系统仪表设备均采用了国产产品，而另外8台机组全部或绝大部分采用了国外MGP公司的辐射监测产品。国内核电辐射监测系统的设备生产供应商主要有西安核仪器厂和中船重工719所。《我国核仪器仪表的现状和发展机遇报告》中指出[作为工业生产的“倍增管”，科学研究的“先行官”，国防建设的“生产力”，核仪器仪表行业是体现国家科技、经济发展水平的高精尖行业，要想在核电领域实现产业结构快速、有序、高效的合理化发展，核仪器仪表行业担负着艰巨的历史使命]。众所周知，KRT系统的开发涉及辐射物理学，电子学，计算机技术，核电工程等知识领域，该系统的国产化是通过技术引进、国内扩散、消化吸收、创新提高使追掌握技术并形成产业化的过程，目前国内的设备生产制造缺乏工程规模的实验验证，设备功能性能实验也必须攻关研究；设计、制造商安装核电特殊要求的专门技术还没有全面掌握，需要科研攻关或技术引进；综合配套能力不够，往往主题设备具备制造能力，其配件需尽快，国内辐射监测方面未形成强大的基础产业。比如说高性能GM管、NAI闪烁体、硅半导体等需要从国外进口等。
3主要研究内容
KRT系统是核电站里较为复杂的系统之一，系统具备连续监测、快速响应、能给出综合的报警信号、不与实验室的测量混淆、为辐射安全分析提供信息。因为它出故障的频率非常高，有虚警的状况，读数突然上升等都影响到电站的设备不可用，大亚湾电站的KRT系统采用分散布置，集中处理的结构模式，现场探测器采集的测量信号经测量箱转化为频率脉冲，送到位于集中机柜内的集中处理组件，进行处理、计算和显示。这种系统结构模式已经被实践证明是较为落后的系统结构模式，现场至集中处理组件之间的脉冲在频率较低时极易受到干扰（KRT系统多数通道在正常运行期间脉冲频率都比较低，有的为10－2Hz）。根据电站里不同的分类标准，KRT系统有以下几种分类：
1、按照监测对象和功能，KRT系统可分为两个子系统：
（1）工艺和流
