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离子加速器中水泄漏远程监测定位系统的应用研究

曹丽蓉  
【摘要】:管道泄漏监测是多领域、跨学科的研究课题,涉及到计算机科学、现代通讯技术、管道流体力学、热力学、传感技术、微弱信号检测和信号处理等多个学科领域。本文针对兰州重离子加速器在水冷却过程中的水泄漏问题,完成了可以对水泄漏实现远程检测定位的系统设计。 国家重点实验室兰州重离子加速器在原有两台回旋加速器的基础上又扩建了一台电子冷却储存环(CSR),由主环(CSRm)和实验环(CSRe)组成,至此兰州重离子加速器已成为一个庞大的系统工程。这个工程的用电、用水量特别大,大量的大功率电磁元件采用去离子水进行冷却,任何一个元件,由于水冷出现问题都将会导致整个系统停止正常运行,要恢复到原有状态需要很长时间;如果是大量跑水常常会损坏电磁元件或电子设备。本课题在这种背景下,通过对计算机技术、控制技术、通信技术、新材料传感器的研究,完成一个适合兰州重离子加速器的水泄漏实时远程监控系统,该系统可以大大提高机器运行效率降,低运行成本,减轻运行、调试人员工作强度。 针对兰州重离子加速器的特殊要求,本课题做了大量的前期调研工作,传统的压力、压力梯度、检漏光纤、流量监测等模式都不能满足要求。使人欣慰的是一种新型的传感器-导电聚合物线缆(感应检测线缆)可满足加速器工程中水泄漏的监测要求,进而设计一报警与定位模块。并通过现场总线或者是以太网实现通讯过程。该系统有以下几个特点:1.可通过现场485总线连接到以太网通讯。2.系统映射传感电缆位置到现场科研设备。若有泄露发生,则立即报警。3.系统可以长期保存曾发生泄露的事故记录,包括时间、位置等情况。


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