基于视频的火灾探测技术在核电站主泵区域的应用

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1、《自动化与仪器仪表》2016年第2期(总第196期)基于视频的火灾探测技术在核电站主泵区域的应用王东晓(广西大学计算机与电子信息学院广西南宁，53l004)摘要：核电站主泵区域由于辐射剂量大且空间区域不规则，传统的火警探测器无法达到应有的探测效果，目前普遍采用的空气采样探测系统，其设备环节多且存在系统延迟、误报、反应迟钝等问题；针对此现象，该文结合计算机技术和数字图像处理技术提出了基于视频的火灾探测系统，并根据主泵区域烟雾的特征，用MATLAB软件对视频进行仿真识别，结果表明，该区域使用基于视频的火灾探测技术，能在火灾初期做出快速反应，为核电

2、站的多样性探测又提供了一种途径。关键词：视频；核电站；火灾；MATLAB中图分类号：TP301．6文献标识码：ADOI编码：10．14016／j．cnki．1001—9227．2016．02．207Abstract：Asthehighdosesofmdiationandtheunregulateddistdbutionofspatialregion，traditional6redetectorscannotreachthedesiredefbctintheRCPpumpsa心aofNuclearPowerPlant．Atpresent，fir

3、edetectingsystemwaseXtensivelyconductedbyairsampling，buttherearealsomanyproblemsexisting，liketheawkwardandmiscellaneousdevices，falsealann，slowordelayedresponseproblems．Forthisphenomenon，thestudyputsfbrwardthevideo—basedfiredetectiontechnologycombinedwithcomputerscienceanddi

4、gitalimagepro-cessingtechniques，withMATLABsofhvareidentifyingthevideoaccordingtothefiref宅atures．Theresultsshowthatthevideo—basedfiredetec“ontechIlologycanresponsequicklyintheinitial6rehazard，whichcanalsoimpmvethediversityof6redetectioninnuclearpowerplant．Keywords：Video；nucl

5、earpowerplant；6re；MATLABO引言核电站反应堆厂房大部分设备与核安全相关，其中主泵作为核反应堆一回路的关键设备，其重要性不言而喻，无论从紧急安全停堆还是从主设备保护方面讲，该区域的早期火灾探测显得格外重要。cPRl000堆型单台机组设置有三台主泵(RcP泵)，分别按约120。角布置在三个独立的泵坑内，标高从4．65m至15．5m，空间不规则，正常运行期问辐射剂量在100msV／h以上，受环境影响目前烟感探测器、温感探测器的工作寿命往往难达到一个换料周期(18个月)，甚至有些探头在功率运行后(RP模式)2—3个月便出现故障。

6、考虑到该区域辐射剂量大且空间不规则的特点，目前核电站普遍用空气采样(简称sAM系统)的方式进行火灾探测，其原理为将高辐射区域的烟雾抽到低辐射区进行分析判断，具体情况为围绕着主泵在标高为+8m，+11．00m，+16．50m的位置通过采样管道，将烟雾采集送到安全壳外环廊(低辐射区)的空气采样柜进行探测分析。图I空气采样系统流程图如图1所示：空气采样系统由电动抽气泵、多点烟雾分析装置(BAMA)、单向信号阀、流量控制计、采样管道、供电单元收稿日期：2016一01一07作者简介：王东晓(1981)，男，河南南阳人，工程师，工程硕士，目前从事Dcs系

7、统维修工作，主要研究方向为仪表过程控制，图像处理。及控制卡件等部件构成；可以看出，空气采样系统采样管网复杂、体积大，设备复杂，冗余配置成本较高等情况，另外还存在以下弊端：(1)及时响应性差。属异地探测，最远处的采样孔离烟雾分析单元(BAMA)约25m，从结构上讲管道流通需要时间，且烟雾始发的位置具有不确定性，采样孔布置的代表性很难把握；(2)受通风通道影响。该区域空气按核岛通风系统设计的由外到内第风道流动，故初期烟雾具有较强的横向流动性，烟雾扩散到上方采样存在延迟；(3)维修复杂。一方面，报警信号串入整个Rx区探测回路，无法进行单独隔离，另一

8、方面，系统的故障易发点采样控制柜，位于风厂房外环廊，核反应堆正常运行期间维修人员无法进入。1基于视频的火灾探测技术在不规则大空间或有飞尘、潮湿及有辐射干扰的环境中，