相比于其他工程项目，核电站具备了较强的特殊性，在核电站的红色与橙色控制区域，不允许人员长期停留，因此也需要在区域内布设智能无线监测系统，对这些区域内设备工作状态进行实时监测，从而减少人员所受辐射量，确保人员的生命健康。而本文则是以某一类智能无线监测系统为例，对系统设计要点进行整理，以此来积累设计经验，确保核电站运行环境的安全性。
1智能无线监测系统中的核心技术
1.1短距离无线通信技术
1.1.1ZigBee技术
Zig Bee技术是一种新型的无线传输技术，该技术在应用中可实现短距离内的顺利通信，具备施工成本较低、功耗水平低、系统安全性高等优势。从实际应用情况来看，Zig Bee技术会将IEEE802协议为基础，其结构共分为４层，其中物理层作为最底层为MAC层提供基础服务；MAC层为数据链路提供相关服务；网络层对传输的数据进行安全性保护；应用层灵活性较高可根据用户需求进行设计。而且Zig Bee技术在应用中也会使用2.4GHz这一频段，以满足大容量数据的传输要求。需要注意的是，由于可使用频段资源有限使得该频段内的信号十分拥挤，从而使得信息传递效率降低同时不具有良好的抗干扰能力，这也是后续发展过程中需注意的内容。
1.1.2蓝牙技术
蓝牙技术使用IEEE802.11协议工作在全球通用的2.4GHz频段上，其系统组成分为底层硬件、中间协议、高层应用三层。其中底层硬件中的无限跳频技术可以使通信双方在传输数据时不断改变传输频率，从而提高了通信双方的安全性和便利性；中间协议层主要有服务发现协议、链路控制协议、电话通信协议以及串口仿真协议等；高层应用主要负责文件传输、局域网访问等应用功能。由于其便利性，蓝牙技术在诸多领域都有应用，比如汽车领域、工业生产以及医药领域等。
1.1.3WiFi技术
WiFi全称为无线保真技术，与其他短距离无线通信技术相类似，WiFi技术可以保证使用该技术的不同终端之间可以相互通信，并且与其他无线通信技术相比具有传输速率高、传播距离远等特点。从实际应用情况来看，WiFi技术建立起来的网络架构会由接入节点和站点构成，设置的多个站点也会利用WiFi技术提供的便利条件来完成通信，而且接入节点也会成为有线与无线网络顺利沟通的桥梁，技术协议的频段设置为2.4GHz，其最高的传输速率为2.0Mbps，以满足大容量数据信息的传输要求。
1.2安全管理技术
1.2.1对称加密算法
在安全管理技术的应用中，对称加密算法具备良好的应用价值，所谓对称加密算法是一种加密密钥与解密密钥相同的加密算法，通信过程的安全等级和密钥加密等级有着直接联系。而该算法的加密过程如下：①利用安全信道将密钥发送到需要通信的双方，而发送方A在接收到密钥之后，也会采用特定的加密算法将内容进行加密处理，使其可以生成密文。②随后利用公开信道来将加密处理的内容发送给接收方B，接收方B在接收到加密处理的密文后，会利用已知密钥和加密算法逆算法对其进行解密处理，从而获取到相应的初始信息，此时完成信息传输过程，中间也具备了较强的机密性。
1.2.2非对称加密算法
与对称加密算法相对应的便是非对称加密算法，所谓非对称加密算法是一种具有两种加密密钥的算法，即公开密钥和私有密钥。前者对外公开没有任何加密处理，任何人都可以对其进行获取，后者则是只有使用者才知道的密钥。而该算法的加密过程如下：①利用安全信道将密钥发送到需要通信的双方，而发送方A在接收到密钥之后，也会采用特定的加密算法将内容进行加密处理，使其可以生成密文。②随后利用公开信道来将加密处理的内容发送给接收方B，接收方B在接收到加密处理的密文后，会利用私有密钥和解密算法对其进行解密处理，从而获取到相应的初始信息。整个过程由于私有密钥的存在，即使他人截获了密文信息也较难进行破解，在应用中具备了更强的安全性。
1.2.3身份认证技术
除上述提到的安全加密内容外，身份认证技术也具备了良好的应用价值。从实际应用情况来看，该技术可以细分为以下几种：（1）口令认证技术，该技术属于等级较低的安全认证方法，在实际应用中，用户会选择某一串字符来作为认证“钥匙”，用户在输入口令后会将输入信息和“钥匙”进行对比，匹配度达标后可获取相应信息。（2）双因素认证技术，其涉及因素包括口令和令牌两种因素，口令与（1）一致，而使用的令牌则是认证设备实时变化的数字，和认证系统保持同步性，安全等级更高。（3）USB Key认证技术，其属于利用USB接口的硬件设备，其拥有相对独立的CPU和存储模块，所有的加密处理都会在独立CPU完成，过程中不会对密钥信息进行泄漏，具备了较强的安全性。
2智能无线监测系统的应用优势
从目前的应用情况来看，智能无线监测系统具备以下应用优势：（1）在智能无线监测系统的应用中，可以对核电站运行过程中的相关信息进行及时获取，以此来发现核电站运行时存在隐患，及时进行处理，以提高系统运行过程的安全性。（2）降低隐患发生后带来的负面影响，智能无线监测系统的应用可以在事故发生后第一时间进行预警，同时在智能处理技术的应用背景下可以及时提出相应的解决方案，及时组织相关人员展开检修工作，从而将核电站运行隐患负面影响控制在合理范围内。
3一种智能无线监测系统在核电站中的应用要点
3.1无线采集模块
在智能无线监测系统的运行中，需要布设无线采集模块，而此次设置的应用模块会设置可充电蓄电池，充电一次后可以持续监测半年以上。模块也会实时上传监测数据和电量信息，在出现电池电量不足的情况时，也会及时作出预警提醒技术人员及时更换电池，而模块在传输中，提供了4路采集通道。并且在应用中也具备了以下特点：① 具备了很强的通用性，可根据实际需求来进行灵活配置；②按要求提供标准接口，顺利完成传感器连接；③进行多通道设计，以满足多传感器信号同时采集的要求；④提供多通道隔离途径，以此来确保各传感器信号采集过程的独立性，避免信号混淆情况的出现；⑤结合实际情况来对采样频率进行灵活配置，以此来提高信号传输结果的可靠性[1]。
3.2数据传输模块
核电站中建筑数量、设备数量众多，因此也会对网络环境稳定性带来较大干扰，因此也需要对采集数据进行中转处理，随后再集中输送到服务器中，在此系统的设计中，其模块的主要工作内容是进行数据整合与转发，而现场的网络节点也会根据现场实际情况进行增设，以确保信号传输过程的可靠性。而且在该模块的工作中，也具备了较强的存储性能，如果系统在运行时出现网络异常问题时，此时模块中的存储分支也可以存储10-20万数据，等待网络恢复正常后这些数据又会重新上传到服务器当中，避免网络不稳定带来的数据丢失问题。另外，为了确保该模块工作过程的稳定性，也会对传感器模块、信息采集模块和传输模块进行分开设计，以此来确保系统的独立性，提升平台运行过程的稳定性[2]。
3.3网关节点模块
在此次系统的设计中，也会设计网关节点模块，其主要是由数据分布网络、数据控制管理系统、数据整合网络组成。从实际应用情况来看，所涉及的传感节点会使用到Internet接口来进行处理，而且在接入网关之后，也可以顺利完成运算信息传输，提高模块运行环境的稳定性。而且在应用过程中还会设置无线网络通信接口和以太网控制接口，这样也可以顺利解决网关节点的能量约束问题，提升网关运行环境的通畅性。并且在实际应用中也需优选功能更加稳定地控制芯片，如TM320F2812处理器便是常用芯片，搭配着二进制程序来对输入信息、时间标签进行整理，搭配着无线射频通信模块、PFGA模块、以太网通信模块来优化整个节点模块，从而提高系统运行状态的稳定性与安全性[3]。
3.4运行温度模块
在核电站运行过程中，为了提升运行过程的安全性，也需要做好温度监测工作，即设置温度模块来对核电站运行温度进行监测。在具体的应用设计中，会将单片机作为控制中心，利用多通道温度传感器来采集温度数据，并对温度数据进行集中处理，最终在PC电脑端进行直观展示。而硬件上布设的传感器也会对采集信号进行转换处理，如转换为模拟量信号、数字量信号，并且对这些信号进行放大处理，搭配着必要的滤波手段，提升信号输出结果的稳定性。对于获取到的信号也会利用AD模块进行转换处理，从而得到所需的温度监测数据，并且在电脑端进行显示，系统中也会设置安全值，在临近或超出安全值时会及时进行预警，以确保系统运行过程的安全性与稳定性[4]。
3.5电流监测模块
在核电站运行过程中，也需要做好设备运行电流的监测工作，即设置电流监测模块来对核电站运行电流进行监测。在具体的应用设计中，同样会将单片机作为控制中心，利用多通道电流传感器来采集电流数据，并对设备电流数据进行集中整合，最终在PC电脑端进行直观展示。而硬件上布设的传感器也会对得到的电流信号进行转换处理，如转换为模拟数字信号，这些信号会在传输时进行放大和去噪处理，确保信号传输结果的完整性。对于获取到的信号也会利用AD模块进行转换处理，从而得到所需的电流监测数据，并且在电脑端进行显示，如果系统识别出异常电流数据，那么预警系统也会及时做出反馈，组织检修人员进行处理，以提高核电站运行过程的安全性[5]。
3.6RTU电源模块
在该系统的设计中，也需要做好RTU电源模块设计工作，考虑到系统外部存在蓄电池进行供电，从节能角度进行考虑也会布置太阳能电池板来辅助供电，使用到的供电规格为12-24V，多以12V直流蓄电池来作为主要供电电源，为确保RUT运行过程的稳定性，也会按要求设置稳压模块。从实际应用情况来看，会设置两组DC-DC稳压模块，其中一组为12V稳压模块，输入电压控制在7-16V，对外输出的电压值为12V，其对外输出会作为RTU输入电压进行使用。为了确保RTU电源模块工作状态的稳定性，也会使用标准电压（5V）进行使用，以提升系统工作过程的稳定性[6]。
3.7人机交互模块
除上述提到的应用模块外，在系统设计中还需做好人机交互模块的设计工作。在系统投入到使用后，技术人员可以借助移动终端来对现场获取监测数据进行查看，而且系统中也提前布置了多级报警规则。平台在获取到核电站运行数据后，会基于报警规则来对数据进行整合分析，整合结果也会直接反馈到交互界面上，而技术人员除了利用控制室屏幕对结果进行查询外，也可以利用内部APP来对设备状态数据进行查看，以提高现场应急情况的响应效率[7]。
结束语
综上所述，在核电站的稳定运行中，智能无线监测系统具备良好的应用价值，通过梳理系统在核电站运行时的应用要点，一方面，可以获取有价值的应用数据，为系统完善提供参考；另一方面，能够提高核电站运行问题识别结果的时效性，提高核电站运行过程的安全性。
参考文献
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