摘要：不同于CPR1000等二代核反应堆堆型使用的堆底插入式移动中子探测器,华龙一号等三代核反应堆使用自给能中子探测器(spnd)作为反应堆堆芯中子测量硬件,本文详细阐述了华龙一号使用的基于spnd的高精度堆芯监测系统的设计和实现。首先,提出了一种新型spnd信号处理方法,这种方法不仅解决了传统设计软件无法进行高精度spnd电流计算的缺陷,而且还能对测量的spnd进行高精度信号处理,并基于此建立了一种高精度的堆芯三维功率重构方法。随后,描述了基于这套理论模型设计出的华龙一号堆芯在线监测系统SOPHORA,并详细说明了其不确定度分析方法。不确定度分析结果表明,该系统的各项关键参数的精度可以满足高精度堆芯监测的需要。最后,为了确认该系统的性能,对比分析了华龙一号首堆在启堆过程中的测量与理论预测spnd电流的偏差和组件功率分布的偏差。结果显示,该偏差远小于启动物理试验的规程要求。不确定度分析结果和启堆过程中组件功率偏差分析结果的双重验证表明,SOPHORA实现了高精度堆芯监测,其使用的spnd信号处理及堆芯三维功率重构方法具有显著的准确性和可靠性。