核电厂无线通信论文

摘要：介绍了无线宽带接入技术，无线通信系统的组成方式。并对采用LTE和Wi-Fi技术的无线通信系统在无线频段、覆盖能力、安全性、基站性能和语音质量等几个方面进行了比较。对核电项目的无线通信系统的选型具有十分重要的指导意义。今天小编给大家找来了《核电厂无线通信论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

核电厂无线通信论文 篇1：

环境应急监测在核电厂的应用

摘  要：核电厂事故应急期间为了确定人员所受照射和环境污染水平，在应急计划区所会进行室外测量和环境取样分析活动。环境应急监测可分为三个阶段进行，分别为事故早期监测，事故中期监测和事故后期监测。为确保核电厂事故应急状态下能迅速有效地采取行动决策。根据实际情况，本文介绍了核电厂环境应急监测的方法和步骤。针对现有监测手段，提出不足并给出建议。

关键词：核电厂  应急监测  应用  建议

1  核电厂环境应急监测简介

核电厂事故应急期间为了确定人员所受照射和环境污染水平，在应急计划区所进行的室外测量和环境取样分析活动。环境应急监测可分为三个阶段进行，分别为事故早期监测，事故中期监测和事故后期监测。

1.1 事故早期监测

“应急待命”群呼指令发出后，环境监测组所有人员根据《核电厂1、2号机组场内应急计划》 （以下简称“场内应急计划”）到工作岗位就位待命，并逐级报告待命就位情况。监测与评价助理（以下简称“助理”）向环境监测与评价组组长（以下簡称“组长”）报告待命地点和联络方式，并立即与地方气象站联络，同时获取核电厂气象观测网数据和地方气象观测数据以及环境γ连续监测数据。巡测队长（以下简称“队长”）向组长报告就位地点，并开始召集巡测队员。巡测队员向队长报到，并开始检查应急巡测仪表、运载工具，快速组装巡测车辆（0.5h内完成）。

“厂房应急”指令发布后，巡测队到应急指挥部就位;助理在应急楼指定地点就位。组长就位后并指令巡测队到应急指挥部就位，向防护指挥报告就位地点、联系电话以及应急环境监测组准备就绪信息。巡测队员进入应急指挥部指定地点就位，穿戴个人防护用品，准备个人剂量计，视核事故的具体进展情况，根据服碘指令服用碘片等。准备工作一般不超过15min。巡测队长除执行巡测队员的工作外，准备完毕报告组长。

进入“场区应急”状态后，厂外应急巡测根据防护指挥的命令随时启动。环境评价指挥根据事故进展，适时发出环境巡测指令。组长根据当时的气象条件和事故状态决定启动巡测队;通过手机或无线对讲机向巡测队发出启动巡测指令，指挥巡测队监测指定方位上一个或多个区域，与巡测队始终保持无线通信联络并控制巡测队受照剂量。巡测队接到巡测指令后启动监测车，迅速到达指定地点、沿指定路线进行取样和测量规定的项目，由车载计算机生成结果报表，连同车载γ剂量率仪连续监测结果迅速通过无线通信装置送回应急控制中心;或者记录测量结果，通过无线对讲机报告组长。野外巡测作业一直持续到终止巡测指令发出为止;如果烟羽放射性强度过高，受个人剂量控制所限，由后备巡测队继续监测或按照应急照射控制审批程序批准个人剂量限值后再执行监测任务。事故早期环境应急监测对象主要是放射性烟羽，巡测范围基本限定在烟羽应急计划区陆地侧，巡测的重点是烟羽应急计划区的5km内区。监测与评价助理接收巡测队采集的空气样品，组织实验室进行快速测量，编制分析结果报表，结果报告组长。厂外应急巡测结果及实验室分析结果由组长报告防护指挥，并发送给环境评价组作评价输入或验证模式评价结果。

1.2 事故中期监测

事故中期主要对地面沉积外照射、吸入再悬浮核素内照射和食入被污染饮水的内照射等重要照射途径的监测。监测介质和项目包括：（1）空气介质放射性活度;（2）地面沉积引起的辐射剂量率和地表污染水平;（3）水体的污染水平。事故中期的监测范围包括整个食入应急计划区，并可能拓展到半径50km范围。

1.3 事故后期监测

事故后期重点是对由食入危害途径的监测，监测介质和项目：（1）中期监测的规定项目;（2）粮食作物;（3）人类常使用的陆地生物和海生物;（4）水体及其底泥。事故后期监测范围包括中期监测涉及的全部范围，至少半径50km的区域。

2  监测方法

2.1 厂外固定监测子站

环境γ辐射剂量率是田野、道路、森林、草地、广场以及建筑物内，地表上方一定高度处（通常为1m）由周围物质中的天然核素和人工核素发出的γ射线产生的空气吸收剂量率[1]。该测量项目被视为核电厂所有辐射监测项目的重点之一。核电厂共建设投用了5个厂外辐射监测站，分别为：EC4-5（EC1厂房围墙内，位于1号反应堆NNE方向，距离1号反应堆1800m），EC4-6（位于1号反应堆SSE方向，距离1号反应堆2700m），EC4-7（位于1号反应堆WSW方向，距离1号反应堆9600m），EC4-8（位于1号反应堆NE方向，距离1号反应堆4700m）和EC4-9（位于1号反应堆SW方向，距离1号反应堆5400m）。

2.2 气象观测系统

事故状态下气象观测系统与常规辐射环境监测气象观测兼容，通过电厂气象观测系统实时获取地面气象站、铁塔气象数据及5个监测子站的气象监测数据。此外，为了在事故情况下更准确地了解实时气象状况，核电厂与地方气象站预先签订服务协议，事故状态下由其通过传真、电话或邮件等多种方式向应急指挥部报送气象观测数据。

2.3 应急监测车

核电厂配备有一台应急监测车，车上配备有连续γ剂量率仪。测得的数据可通过无线传输直接传回应急指挥中心。

厂外固定监测子站与应急监测车所配备的环境γ辐射剂量率监测设备同为西安核仪器厂生产的M-5007YJ双GM管γ輻射探测器，测量范围为10nGy/h～1Gy/h，能量范围是50keV～3MeV，饱和剂量率大于10Gy/h，基本测量误差为±15%，线性为±5%，所处环境的运行温度可为-10℃～55℃，相对湿度0～100%RH，防护等级为IP67。

地面气象站和厂外固定监测子站所用的风速风向仪也是采用的中环天仪（天津）气象仪器有限公司生产的产品，但型号不同，分别为EL15-1C和EL15-2C。气象站各传感器在安装之前均进行了标定。为了保证在不同高度获取要素的一致性和可比性，消除系统偏差，必须了解经过严格独立标定的不同传感器在实际测量环境中的一致性和差异，并在实际观测现场开展探测传感器的水平比较。这些都是保证准确有效获取不同高度气象要素的重要质量保证措施。具体的实施办法是：在观测场附近选择平坦的开阔地，将风速、风向和温度传感器分别独立安装在并排竖立和相同高度的观测横杆顶部。这种安装方式是尽可能减小观测横杆对气流的干扰。根据不同风速、风向和温度传感器的结果分析比较可知：（1）不通风速传感器的测量结果偏差小于0.2m/s;（2）不同风向传感器的测量结果偏差小于3°;（3）不同温度传感器的测量结果偏差小于0.2℃。在分析处理数据时会依据此结果对各个传感器进行偏差修订。小于0.2℃。在分析处理数据时会依据此结果对各个传感器进行偏差修订。

环境γ辐射数据和气象信息通过有线和无线的方式传输到位于应急指挥中心（EM楼）的KRS中央站。主要监测数据经KRS中央站传输到主控室显示，环境实验室（EC1）也可通过VPN连接KRS中央站接口机获取环境γ辐射数据和气象信息。

3  存在问题和建议

（1）厂外监测子站未实现陆上所有方位全覆盖。建议在未覆盖的方位增加监测子站，或者配备应急监测子系统，可用作事故状态下实现辐射连续监测。这样才能更准确和全面掌握事故情况下各个方位的辐射水平。

（2）未实现海上监测。建议在海上布设监测浮标，作用与陆上监测子站相同，可对位于海上的方位进行辐射连续监测。

4  结语

从环境应急监测在核电厂的应用中可以看出，监测步骤和方法虽然正确，但监测不够全面，还需在未设置固定子站的陆上和海上方位增加连续监测点，这样才能更准确和全面掌握事故情况下了解各个方位的辐射水平。

参考文献

[1] 张伟，刘伟容，王欣.核电厂事故后应急环境监测谱仪国产化研制[J].辐射防护，2019，39（6）：497-501.

[2] 刘刚，孙伟.严重事故情况下核电厂应急环境监测准 备与响应探讨[J].中国石油石化，2017（5）：97-98.

[3] 张聪.食安科技快速检测解决方案，全力保障防疫期间的食品安全[J].食品安全导刊，2020（10）：52-54.

[4] 葛红霞.大气污染事故中无人机监测应用研究[J].科技创新导报，2018，15（9）：127，129.

[5] 殷海龙.生态环境应急监测标准体系应用现状[J].山西化工，2019，39（3）：200-202.

[6] 侯亮，于婉婷.环境监测设备行业发展趋势简述[J].科技创新导报，2018，15（24）：107，109.

作者：翁碇强

核电厂无线通信论文 篇2：

关于核电站无线通信系统的技术选型

摘 要：介绍了无线宽带接入技术，无线通信系统的组成方式。并对采用LTE和Wi-Fi技术的无线通信系统在无线频段、覆盖能力、安全性、基站性能和语音质量等几个方面进行了比较。对核电项目的无线通信系统的选型具有十分重要的指导意义。从技术层面综合比较而言，Wi-Fi技术更适用于核电厂的无线通信系统

关键词：核电 无线通信系统 技术选型

无线通信系统作为核电站的通信子系统之一，负责厂内重要部门与部分流动运行维护人员间的无线通信，并与其他有线通信系统互为补充。随着技术的发展，过去核电厂内使用的以无线集群、PHS（Personal Handy System）小灵通为主的无线通信系统已被淘汰，新一代的适用于核电厂内使用的无线通信技术也日趋成熟，目前以Wi-Fi和LTE技术为主。该文针对两种技术进行综合分析、比较，分析出哪种技术更适合于核电厂无线通信系统使用。

1 无线宽带接入技术

目前宽带无线接入技术种类繁多，每种技术都有其特定的优势和应用场景。主流的宽带无线接入技术如表1所示。

由表1可见，Wi-Fi（Wireless Fidelity，无线保真）技术是无线局域网的技术代表，它是由Wi-Fi联盟推出的一种短程无线传输技术，能够在数百米范围内支持无线电信号的接入，目的是改善基于IEEE802.11标准的无线网络设备之间的互通性。随着技术的发展，以及IEEE 802.11a 及IEEE 802.11b/g/n/ac等一系列标准的出现，现在IEEE 802.11 这个标准已被统称作Wi-Fi。

LTE（Long Term Evolution，长期演进）技术是无线广域网的技术代表，是3.5 G下HSDPA迈向4 G的过渡版本，俗称为3.9 G。用于提供比3G更快的上下行速率。

2 无线通信系统的组成

（1） LTE无线通信系统的组成。

LTE系统主要有核心网设备EPC和基站eNodeB组成，采用全IP网络架构设计。见图1。

（2） Wi-Fi无线通信系统的组成。

WiFi系统主要有核心网设备MCU和无线访问接入点AP组成，也是采用全IP网络架构设计。见图2。

由此可见，虽然两种无线系统采用了不同的技术，但是均采用了全IP的组网方式，有着相似的网络架构。

3 LTE系统和Wi-Fi系统的对比

3.1 无线频段

Wi-Fi系统采用的开放的2.4 GHz/5.8 GHz频段，无需受无委会的频率管制，也无需缴纳频率使用费。最新的802.11ac标准下，带宽可以达到1 750 MHz。802.11n标准可以达到300 MHz的带宽，完全可以满足语音、数据和高清视频的传输需求。LTE系统采用的是1.4 G/1.8 G频段，使用该频段需要向无委会申请并接受管制，每年须缴纳一定数额的频率使用费。且1.4 G/1.8 G频段为电力、航空、交通、政府等各行业的公用频段，用户数量多，频段分散且带宽受限。最大可用带宽不超过20 MHz。频率使用费每年不多，但是申请频点以及每年缴纳手续费流程比较繁琐。

3.2 覆盖能力

Wi-Fi基站可实现开阔地带约500 m的覆盖半径，室内环境30～100 m的覆盖半径。LTE基站可实现最大半径3～30 km的信号覆盖，微蜂窝基站可以实现最大半径3km的信号覆盖（在建筑较多的区域内会缩减）。对于核电厂的特性，厂区不大（2～3 km的半径），建筑物较多，每个建筑物房间众多，均为钢筋水泥墙的封闭环境，不利于无线电信号的传播。相比较而言，由于LTE单基站的覆盖范围要比Wi-Fi基站大的多，LTE更适合于厂区室外部分的覆盖，通过数量较少的基站即可实现整个厂区的覆盖，而如果要采用Wifi基站进行覆盖的话，需要布置的基站数量要多于LTE基站。

3.3 安全性

核电厂的KRG、DCS等仪控系统对核电的安全生产起着至关重要的作用，在无线通信系统的选择上，应该考虑无线电波是否会对仪控系统产生干扰，是否影响安全生产。Wi-Fi技术采用的是微微蜂窝结构，Wi-Fi基站发射功率为0.1 W，LTE基站的发射功率为0.5-5 W可调。在我国正在建设的AP1000核电站，西屋公司在经过严格地测试以及设计，首次选择使用低功率、微微蜂窝的Wi-Fi无线通信系统作为核电厂的首要通信方式，允许在厂区任何区域（包括安全壳）使用，主要也是考虑到无线通信系统过高的无线电发射功率，会对仪控系统产生干扰。虽然LTE基站可以通过调低发射功率来降低对设备的干扰，但是其覆盖范围会受到相应影响。

3.4 基站性能

现在普及商用的Wi-Fi（802.11 n）基站最大吞吐量可达300 Mbit/s。单个基站同时连接用户数不少于64个且并发通话数为20个。LTE基站的最大吞吐量为20 Mbit/s。单个基站在线用户数为1 500个，并发群组数为450个。对于核电厂而言，单个基站20个的并发通话数已经足够满足运维需求，并且具有高数据吞吐量的Wi-Fi基站，能为更多的终端传输视频、图像、文件等大数据量的业务。

3.5 语音质量

wi-fi系统是基于IP数据包实现语音通信，为了保证语音质量，全球Wi-Fi联盟使用Wi-Fi多媒体交互认证体系-IEEE802.e，以此作为802.11网络QoS的进一步演进和延伸。WMM（Wi-Fi多媒体）全面定义了四种连接内容，其中包括语音、视频、best effort以及background，每种连接可以定义优先级，以优化网络通信质量，保障应用与网络资源建立稳定的连接。同时，WMM优化了Wi-Fi原始终端用户的通信体验，在一个更为广泛、更为庞杂的网络环境和通信环境中，提供高质量的数据、语音、音乐、视频应用的网络连接性能。LTE系统也是基于IP数据包实现语音通信，是通过空中接口通过给每个用户分配通道来保证语音质量的。两种语音质量的保证措施，都能满足最基本的语音通信需求。但是在有语音以及如视频流之类的大数据量同时传输的情况下，WiFi的QoS更能保障语音数据包的优先发送和传输。

4 结语

该文对采用LTE和Wi-Fi两种技术的无线通信系统进行了介绍，并分别在无线频段、覆盖能 力、安全性、基站性能和语音质量等几个方面进行了对比。两种无线系统都能满足电厂的需求，在无线频段、安全性和语音质量方面，Wi-Fi系统要优于LTE系统；在覆盖能力、基站性能方面，LTE系统要优于Wi-Fi系统。除了上述几个方面，对于核电无线通信系统的选型，还要考虑投资、实施成本和难度、建设周期等其它因素。从技术层面综合比较而言，Wi-Fi技术更适用于核电厂的无线通信系统。

参考文献

[1] 尹圣君.LTE及LTE-Advanced无线协议[M].北京：机械工业出版社，2015.

[2] （瑞典）达尔曼，（瑞典）巴克浮，斯科德，著.4G移动通信技术权威指南LTE与LTE-Advanced[M].朱敏，堵久辉，廖庆育，等，译.北京：人民邮电出版社，2015.

[3] 唐雄燕.宽带无线接入技术及应用：WIMAX与WiFi[M].北京：电子工业出版社，2006.

作者：李亮亮　张叶峰

核电厂无线通信论文 篇3：

无线通信在核电站辐射防护工作中的应用

【摘要】 本文介绍了可用于核电站辐射防护工作的无线通信的基本要求，对无线通信应用到核电站辐射防护系统中所具有的特点进行了分析，构建了基于无线通信的核电站辐射防护系统的框架结构。

【关键词】 核电站 辐射防护 无线通信

一、核电厂辐射防护

APl000作为具有代表性的三代核电技术之一，其在以往核电厂技术基础上采用了一些大量的技术改进，比如各子系统加入了数字化、智能化、IP网络化和无线移动化。在AP1000核电站已经在核电生产厂房部署了无线通信系统，随着核电站的安全生产发展需要，基于无线通信传输的辐射防护系统也必将是一个发展趋势，本文主要针对其辐射防护工作的无线移动化进行探讨。

二、辐射监测的发展趋势

随着对核安全要求的日益提高，将来国内外对辐射监测的技术要求具体体现在：

（1）失电后的长时间工作要求。如果出现了极限情况，可能导致探测仪器供电的丧失。所以今后设计的探测仪器必须考虑失电后一定时间内的持续工作能力。

（2）具备无线传输信号。如果部分重要的探测器具备无线传输信号的能力，就可以在极端情况下，迅速建立通信链路，实时有效地监控事故发展进程。

（3）经受事故环境恶劣条件。事故工况下的环境常伴有高温、高压、高湿、放射性等复杂因素，所以抗恶劣环境能力是探测器今后发展的重要方向。

传统的辐射监测要么是离线监测，要么是基于有线传输的设计。然而有线传输存在很多不可避免的缺点，主要体现在：

（1）网络维护困难，新增或者减少传感器都很麻烦，消耗大量人力物力资源；

（2）人难以接近的位置，如核电站的深层设备、旋转机械转动部分、危险区域及运动的设备，无法对传感器进行有线连接；

（3）大量传感器的安装往往受到电缆重量和费用的限制，大量布线增加了系统潜在危险和不可控性。

三、可用于核电站无线通信技术选择

核电站由于安全的考虑，核电站的建筑全部都非常坚固厚重。核电站是由多组功能建筑厂房组成，人员大多数时间又处于各个建筑物之中，周围还有很多电子设备，这都给无线通信的信号传输带来了一定的屏蔽和干扰作用，所以说，要实现对核电站人员辐射防护网络的无线部署，主要应考虑如下技术经济因素。

（1）实用经济性。最大程度的满足辐射防护部门的业务需求，为核电站辐射监管人员和技术人员提供有效的技术支持。要保证辐射防护系统运行的稳定，数据提供准确迅速，界面友好，操作方便，功能完善，系统维护性好。

（2）开放兼容性。无线通信网络需要采用开放式设计，要能支持标准的技术协议，能够兼容该标准的主流厂家生产的各类终端。

（3）可定位技术。在核电站中要实现对每个工作人员的定位，尤其是在辐射控制区域也要进行定位计时等技术辅助。在厂房内主要使用基于RF和功能区域的定位；在室外主要是GPS和RF定位相结合，GPS定位为主，有效记录辐射数据的位置信息。

四、系统构架

基于以上考虑，并结合AP1000核电站已经为无线电话系统建设了一套覆盖厂房内外的WLAN系统，在该WLAN较为丰富的可用带宽上可以做合理网络资源规划，通过划分VLAN、设立防火墙等，可以为辐射探测的数据传输专门规划一个网络VLAN及SSID，实现辐射探测的传输网络与无线电话的传输网络逻辑上各自独立，互补影响，进而提高了WLAN系统的使用效率。

辐射环境监测系统内的传输网络采用了两种方式，即厂区内采用WLAN与厂区外周围区域采用光纤专线+3G/LTE方式。在厂区内，辐射探测探头上可以加装专门支持WLAN的数据接口模块，就可以方便的接入使用现有厂区内的WLAN网络。厂区外，固定采集点采用租用光纤专线+3G/LTE 无线通信方式互为冗余的组合，是辐射环境辐射防护系统最近常用的组网方式；流动探测车可以采用3G/LTE的无线传输为主用，卫星通道为应急备用传输通道。

五、结论

本文把无线通信应用到核电站人员辐射防护工作中，它不但非常适合应用到核电站这种环境，而且也具有许多传统的监测系统所不具有的特点。对于核电站人员辐射防护工作来说是一个全新的理念，具有很好的实际应用价值。但在实际的应用中，由于无线局域网具有很强的应用相关性，所以在辐射防护应用中的关键技术需要根据实际情况进行具体重点的研究。

作者：臧义坤