核電地震儀表系統檢測裝置

《核電地震儀表系統檢測裝置》是中國地震局地震研究所於2010年4月7日申請的專利，該專利的公布號為CN101819285A，授權公布日為2010年9月1日，發明人是陳志高、李道忠、吳雄偉、項大鵬、夏界寧、吳林斌、鄒彤、楊建、付華。

《核電地震儀表系統檢測裝置》涉及一種核電地震儀表系統檢測裝置，該發明裝置設有數字頻率合成器（DDS）信號發生模組，數位訊號處理器（DSP），單片機，AD轉換模組，無線溫度探頭，無線通訊模組，信號輸入輸出接口，液晶顯示器與鍵盤。DDS信號發生模組與AD轉換模組、單片機與DSP相連；液晶顯示器和鍵盤與單片機相連；無線溫度探頭通過無線通訊模組與單片機相連。該發明旨在提供一種核電地震儀表系統的一體化檢測裝置，用於解決現有（截至2010年4月7日）檢測方法單一，攜帶不便，占用空間大，檢測實施複雜等問題。

2018年12月20日，《核電地震儀表系統檢測裝置》獲得第二十屆中國專利獎優秀獎。

（概述圖為《核電地震儀表系統檢測裝置》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：核電地震儀表系統檢測裝置
• 公告號：CN101819285A
• 授權日：2010年9月1日
• 申請號：2010101460625
• 申請日：2010年4月7日
• 申請人：中國地震局地震研究所
• 地址：湖北省武漢市武昌區洪山側路40號
• 發明人：陳志高、李道忠、吳雄偉、項大鵬、夏界寧、吳林斌、鄒彤、楊建、付華
• Int.Cl.：G01V13/00(2006.01)I
• 類別：發明專利

專利背景

核電站地震儀表系統運行的可靠性，直接關係著核電站的安全運行，因此，需定期對系統各項參數進行檢測與校驗。地震儀表系統的檢測是一個十分繁瑣的工作，需要檢測系統多項重要參數，截至2010年4月7日的檢測方式都採用單一的檢測方式，分開檢測系統頻響、加速度觸發閾值、系統組件運行時表面輻射溫度以及強震儀的標定檢查，測試過程需要攜帶多台檢測設備，占用較多的現場空間；由於設備相互獨立，導致接線拆裝複雜，供電要求較高，現場使用困難。

發明內容

專利目的

《核電地震儀表系統檢測裝置》旨在提供一種核電地震儀表系統的一體化檢測裝置，用於解決檢測方法單一，攜帶不便，占用空間大，檢測實施複雜等問題。

專利優點

1.將核電地震儀表系統三個重要參數：地震加速度觸發閾值校驗、採集通道的頻率回響測試以及強震儀組件標定回響測試工作集成於一體，大大簡化了測試過程與測試設備。

2.系統集成了數字頻率合成器（DDS）信號發生模組，可非常靈活的傳送超低頻的正弦信號以及其他要求的交流與直流信號，進行閾值觸發校驗測試與採集通道頻響測試。

3.輸入信號與輸出信號可直接通過數位訊號處理器（DSP）控制AD轉換模組進行實時採集，並將結果顯示在液晶顯示器上。

4.採用帶吸盤的無線通訊溫度模組測量地震儀表系統組件運行時的輻射溫度，移動方便，可吸附在組件的任何表面；同時由於通訊手段為紅外方式，不會對設備運行產生電磁干擾。

《核電地震儀表系統檢測裝置》不僅僅使用在核電系統，還可用於其他類似地震儀表系統的檢測。

附圖說明

圖1為《核電地震儀表系統檢測裝置》的結構示意圖。

圖1

技術領域

《核電地震儀表系統檢測裝置》涉及一種核電地震儀表系統檢測裝置。

權利要求

1.一種核電地震儀表系統檢測裝置，其特徵在於：該裝置設有DDS信號發生模組，DSP，單片機，AD轉換模組，無線溫度探頭，無線通訊模組，信號輸入輸出接口，液晶顯示器與鍵盤，DDS信號發生模組與AD轉換模組、單片機與DSP相連；液晶顯示器和鍵盤與單片機相連；無線溫度探頭通過無線通訊模組與單片機相連。

2.根據權利1要求的核電地震儀表系統檢測裝置，其特徵在於：該裝置用於檢測核電地震儀表系統以及同類或類似系統的地震加速度觸發閾值校驗、採集通道的頻率回響測試、強震儀組件標定回響測試以及系統組件運行時表面輻射溫度。

3.根據權利1要求的核電地震儀表系統檢測裝置，其特徵在於：DDS信號發生模組可以同時輸出三路差分電壓信號，並可對任意一路信號切斷、連通和幅度微調。

4.根據權利3要求的核電地震儀表系統檢測裝置，其特徵在於：電壓信號能夠自動從0.05赫茲-33赫茲進行掃頻輸出，也能夠手動設定輸出頻率。

5.根據權利1要求的核電地震儀表系統檢測裝置，其特徵在於：溫度檢測元件帶有真空吸盤，溫度數據傳輸為紅外無線通訊模式。

實施方式

如圖1所示，《核電地震儀表系統檢測裝置》由DSP、單片機、DDS信號發生器、AD轉換器、液晶顯示器、鍵盤、溫度探頭、紅外通訊模組以及輸入輸出接口組成，對核電地震儀表系統各項參數的檢測方式如下：

（1）地震加速度觸發閾值校驗：該裝置中所述的輸入輸出接口有三路差分電壓信號輸出通道。將地震儀表系統的採集模組與該裝置對應通道連線，通過鍵盤選擇“觸發閾值校驗”測試項，設定閾值大小與頻率後，單片機控制DDS信號發生器輸出電壓信號，讓信號幅度在設定閾值緩慢浮動；AD轉換器實時採集輸出接口信號，傳送到DSP中進行計算分析。一旦觸發地震事件，地震儀表系統發出的報警信號便被該裝置接收，觸發時輸入到地震儀表系統採集通道的電壓值便被記錄下來，通過DSP計算出對應的加速度值以及誤差大小，傳送到液晶顯示器輸出顯示。

（2）採集通道的頻率回響測試：按照觸發閾值校驗測試方式連線該裝置，通過鍵盤輸入信號幅度、頻率以及掃頻步長，選擇頻率回響測試功能後，單片機控制DDS信號發生器輸出電壓信號，電壓信號自動從0.05赫茲-33赫茲進行掃頻輸出，並按步長逐步增加信號頻率，AD轉換器實時採集輸出接口信號，傳送到DSP中，DSP對信號的頻率與幅值進行計算判斷，單片機根據計算結果修正輸出信號保證信號精度；如果需要觀察特定頻率的回響測試，可通過鍵盤輸入定點頻率輸出模式。掃頻回響測試過程通過通訊連線埠傳送到計算機，與核電地震儀表系統記錄的結果進行對比，計算頻響性能。

（3）強震儀組件標定回響測試：該裝置中所述的輸入輸出接口留有強震儀電纜對接接口，將強震儀信號輸入接頭連線在輸入輸出接口上，該裝置的單片機中存有多種核電地震儀表系統強震儀組件，通過鍵盤選擇感測器型號，啟動標定回響測試，單片機控制控制DDS信號發生器輸出對應型號強震儀的標定波形，感測器返回的回響信號由AD轉換器採集後傳送到DSP，進行感測器回響精度、阻尼比以及故有周期的計算，計算結果顯示在液晶屏上。

（4）地震儀表系統組件運行表面輻射溫度檢測：該裝置所述的無線溫度檢測元件帶有真空吸盤，可以吸附在系統組件表面，同時保證溫度探頭與組件表面良好接觸。通過鍵盤選取表面輻射溫度檢測功能，將溫度探頭吸附在待測組件表面，打開電源開關，此時溫度檢測元件將通過紅外線通訊方式持續傳送測量溫度，測量結果傳送到單片機，通過液晶屏顯示測量結果。

榮譽表彰

2018年12月20日，《核電地震儀表系統檢測裝置》獲得第二十屆中國專利獎優秀獎。