随着石化资源日益枯竭,核能作为新能源的出路之一,正被全球广泛应用。然而切尔诺贝利、三里岛和福岛等一系列核电事故的惨痛教训表明:安全利用核能是核电发展之根本前提与目标;一旦发生核泄露事件,将会给社会和环境带来巨大灾难。核电安全基于设备安全,为了保证设备可靠运行,对其进行状态监测是必要的。当前设备状态监测主要基于有线的数据采集,实施成本高,监测范围小;与有线技术相比,无线技术具有低成本、易安装与维护、灵活性好等优点。针对以上需求,本文将WSN技术应用于核电设备状态监测,以期扩充监测范围、提高监测水平、降低监测成本,进而提高核电运行的可靠性、安全性和经济性。无线技术在农业、医疗和消费电子领域得到了广泛应用,在核电领域的应用仅仅处于探索阶段,主要在于无线技术尚不成熟,一些关键问题如电磁干扰、通信协议、网络拓扑等尚待解决。本文将以核电设备振动监测为研究对象,主要内容包括:(1)设计核电设备振动监测的WSN系统模型首先详细分析核电设备监测和工业无线技术现状,再确定核电振动监测需求,包括监测标准、监测周期、监测位置等,针对核电设备种类繁多、数量巨大、测点分布不均等特点,本系统采用簇型拓扑结构。(2)设计适合核电站应用的WSN节点依据核电设备振动监测的WSN系统模型,包括簇成员节点、簇头节点、汇聚节点和网关,并分别从体积、功耗、干扰等方面考虑对其进行设计。(3)设计旋转设备前端振动监测模块设计振动监测前端监测模块,实现频域振动烈度算法,详细分析各主要参数对烈度算法的误差影响,并与时域烈度算法进行对比。(4)实现核电设备振动监测系统搭建核电设备振动监测试验平台,模拟核电主要设备,设计并安装故障发生器模拟设备故障时的振动,并应用以上设计的节点对设备振动进行实时监测;设计并实现前端振动监测软件、后台监测界面等。