專利名稱：一種反應堆冷卻劑失水事故監(jiān)督系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種核電站儀控系統(tǒng)，特別是一種可以與非安全級DCS實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的反應堆冷卻劑失水事故監(jiān)督系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當前在核電站儀控系統(tǒng)中，反應堆失水事故L0CA(loss of coolant accident)是壓水堆核電站嚴重的事故之一，當前很多LSS(L0CA Surveillance System——失水事故檢測系統(tǒng))主要用于監(jiān)控壓水堆核電站反應堆運行情況，周期通過硬接線方式采集56個甚至更多的現(xiàn)場信號，進行LOCA專用運算并做邏輯報警并完成本地的監(jiān)視畫面顯示和數(shù)據(jù)存儲；同時將少量計算的結(jié)果，通過串口鏈路通訊的方式送部分數(shù)據(jù)給KIT (電站計算機系統(tǒng))或DCS。如果計算結(jié)果為運行點超出運行極限時，系統(tǒng)將發(fā)出C21報警(常開于觸點開關(guān)量)，引起機組將功率。目前見到的反應堆失水事故監(jiān)督系統(tǒng)大都只能作為獨立系統(tǒng)使用，采集功能通過多塊硬件1/0板卡實現(xiàn)，給后期的維護和備件的采購帶來困難；監(jiān)視范圍局限在主控室內(nèi)，不夠方便；沒有網(wǎng)絡(luò)接口，不能與非安全級DCS或KIT/KPS系統(tǒng)實現(xiàn)全部數(shù)據(jù)的共享，成為信息孤島，如大亞灣核電站和嶺澳一期電站LOCA監(jiān)督系統(tǒng)就屬于此類情況。LOCA (loss of coolant accident)-反應堆失水事故LSS(L0CA Surveillance System)-失水事故檢測系統(tǒng)

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可與核電站儀控系統(tǒng)非安全級DCS真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的反應堆冷卻劑失水事故監(jiān)督系統(tǒng)，而且本系統(tǒng)也可以根據(jù)現(xiàn)場要求，成為一個獨立的核電專用儀控系統(tǒng)，應用于改進型壓水堆核電站。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是一種反應堆冷卻劑失水事故監(jiān)督系統(tǒng)，包括LSS通訊2，主要作為反應堆失水事故監(jiān)督系統(tǒng)與非安全級DCS 1連接，接收非安全級DCS 1控制層的數(shù)據(jù)并且提供給LSS計算站3 ；同時將LSS計算站3計算出的結(jié)果數(shù)據(jù)回傳給非安全級DCS 1管理層；LSS計算站3，主要作為LOCA監(jiān)測系統(tǒng)的計算與C21信號報警輸出的設(shè)備，與LSS 通訊站2連接，接收LSS通訊站2傳遞的信號數(shù)據(jù)后進行計算，然后再將計算結(jié)果回傳給 LSS通訊站2;同時根據(jù)計算結(jié)果發(fā)出指令控制DO板卡的輸出，用于控制反應堆功率的C21
信號；LSS參數(shù)修改計算機4，主要作為LOCA監(jiān)測系統(tǒng)更新RIC(堆芯測量)參數(shù)、維護參數(shù)的用戶接口，與LSS計算站3實現(xiàn)通訊連接，顯示LOCA相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括LOCA計算的結(jié)果和中間值，為用戶提供監(jiān)視界面；同時進行數(shù)據(jù)存儲；優(yōu)選的，LSS通訊站2與LSS計算站3之間采用網(wǎng)線連接。[0012]優(yōu)選的，LSS參數(shù)修改計算機4與LSS計算站3之間采用網(wǎng)線連接。優(yōu)選的，LSS通訊站2和LSS參數(shù)修改計算機4為工業(yè)控制計算機。優(yōu)選的，還包括一臺KVM切換顯示器5，它分別與LSS通訊站2和LSS參數(shù)修改計算機4連接，用于LSS通訊站2和LSS參數(shù)修改計算機4之間的顯示屏幕切換。采用上述技術(shù)方案后，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果1)用網(wǎng)線的方式取代了硬接線實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，減少了硬件IO板卡的數(shù)量，給現(xiàn)場施工和后期維護帶來方便；2)該系統(tǒng)與非安全級DCS無縫連接，電站操作員可以使用DCS中任何操作員站查看反應堆運行情況，擴大了 LSS運行點監(jiān)視畫面的查看范圍，并且所有數(shù)據(jù)的時標和電站其他數(shù)據(jù)使用同一基準，適用改進型壓水堆核電站儀控系統(tǒng)，降低硬件成本。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細的描述。

圖1是現(xiàn)有LOCA (反應堆事故監(jiān)督系統(tǒng))的主要工作原理圖。圖2是本實用新型第一種實施例的結(jié)構(gòu)框圖。圖3是本實用新型第二種實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
圖1是現(xiàn)有核電站采用的一套LOCA (反應堆事故監(jiān)督系統(tǒng))的主要工作原理圖， 圖中可見，1’為LSS畫面顯示單元；2’為LSS計算單元；3’為采集I/O板卡，該裝置用來采集和處理現(xiàn)場信號數(shù)據(jù)。這套系統(tǒng)采用的是硬接線采集方式，LOCA通過硬件I/O板卡3’采集現(xiàn)場信號到系統(tǒng)中，經(jīng)過LSS計算單元2’處理后，分別送LSS畫面顯示單元1’、KIT(電站計算機系統(tǒng)， 圖中未標出，其作用相當于DCS，但與LOCA分別獨立使用)以及主控室的指示儀、記錄儀和報警盤系統(tǒng)。LSS畫面顯示單元1’將LOCA的計算結(jié)果進行圖形化處現(xiàn)，該顯示單元放置在主控室，供電廠操作員查看。隨著時間的推移和核電站監(jiān)督要求的提高，它也暴露出很多不足，比如(1) I/O板件類設(shè)備老化和維護問題此種方式實現(xiàn)的LOCA監(jiān)督系統(tǒng)，由于沒有與非安全級DCS連接而使用I/O板卡直接采集現(xiàn)場信號，經(jīng)過多年運行，存在設(shè)備老化、模擬量板件精度下降等問題，給維護和使用帶來了困難；(2)畫面查看范圍有限由于只是在主控室內(nèi)放置顯示單元(顯示屏)，所以顯示范圍只有主控室操作員可以看到；電廠其他地方無法遠程監(jiān)視到LOCA運行點監(jiān)視畫面；(3)歷史數(shù)據(jù)存儲時間短此種LOCA監(jiān)督系統(tǒng)采用獨立設(shè)備，不能通過網(wǎng)絡(luò)通訊的方式，與DCS或KIT/KPS系統(tǒng)實現(xiàn)全部數(shù)據(jù)共享，而LOCA系統(tǒng)自身存儲設(shè)備容量有限，導致歷史數(shù)據(jù)存儲時間很短；如圖2和圖3所示的反應堆冷卻劑失水事故監(jiān)督系統(tǒng)，包含三個部分LSS通訊站 2、LSS計算站3、參數(shù)修改計算機4。另外還有KVM切換顯示器5。本系統(tǒng)與非安全級DCS 1連接。LSS通訊站2主要作為反應堆失水事故監(jiān)督系統(tǒng)與非安全級DCS 1的數(shù)據(jù)交互的通訊設(shè)備，通過網(wǎng)線采集非安全級DCS 1控制層傳來的數(shù)據(jù)并且提供給LSS計算站3 ；同時將LSS計算站3計算出的相關(guān)數(shù)據(jù)上傳給非安全級DCS 1的管理層。LSS通訊站2為一臺通用的工業(yè)控制計算機，其與非安全級DCS 1之間采用網(wǎng)線連接，也可以使用以太網(wǎng)協(xié)議， 同時也減少了 I/O設(shè)備的使用。LSS計算站3主要作為LOCA監(jiān)測系統(tǒng)的計算與C21信號報警輸出的設(shè)備，接收LSS 通訊站2傳遞的信號數(shù)據(jù)后進行計算，然后再將計算結(jié)果回傳給LSS通訊站2 ；同時根據(jù)情況控制DO輸出用于控制反應堆功率的C21信號。LSS計算站3的硬件平臺只要滿足上述信號數(shù)據(jù)傳遞、處理與控制功能即可，比如可以采用北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司的核電專用儀控系統(tǒng)硬件平臺SpeedyHold。LSS計算站3與LSS通訊站2通過網(wǎng)線連接。LSS參數(shù)修改計算機4主要作為LOCA監(jiān)測系統(tǒng)更新RIC (堆芯測量)參數(shù)、維護參數(shù)的用戶接口，為用戶更新參數(shù)、配置設(shè)備提供手段；同時進行數(shù)據(jù)存儲，并在與其連接的 KVM切換顯示器5上進行畫面顯示，比如，顯示LOCA相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括LOCA計算的結(jié)果和中間值，為用戶提供監(jiān)視界面。LSS參數(shù)修改計算機4為一臺通用的工業(yè)控制計算機。LSS參數(shù)修改計算機4與LSS計算站3通過網(wǎng)線連接。畫面顯示實際是一個運行在非安全級DCS 1操作站上和LSS參數(shù)修改計算機4的畫面軟件，在KVM屏幕5上顯示LOCA相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括LOCA計算的結(jié)果和中間值，為用戶提供監(jiān)視界面。運行在非安全級DCS 1操作站上的畫面顯示為一個軟件包，可以采用北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司開發(fā)的LOCA監(jiān)督系統(tǒng)監(jiān)視軟件VI. 0。正常工作時，本監(jiān)督系統(tǒng)工作流程如下LSS通訊站2從非安全級DCS 1采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)送給LSS計算站3，LSS計算站3計算出結(jié)果后通過LSS通訊站2將數(shù)據(jù)分別送給非安全級DCS 1和LSS參數(shù)修改計算機4顯示。非安全級DCS 1和LSS通訊站2之間通過網(wǎng)線連接，可以在LSS通訊站2與非安全級DCS 1之間進行數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向交互。實施例一如圖2所示，當本反應堆冷卻劑失水事故監(jiān)督系統(tǒng)與非安全級DCS 1連接，并且畫面顯示在非安全級DCS 1操作員站上的時候，即可實現(xiàn)在與非安全級DCS 1的無縫融合，也就是通過LSS通訊站2即可把LSS計算站3計算出的結(jié)果、參數(shù)、運行狀態(tài)等所有重要的數(shù)據(jù)都顯示在非安全級DCS 1系統(tǒng)操作員站上，這樣整個核電站的操作員可以使用任何一個操作站進行查看反應堆相關(guān)情況，擴大了 LSS運行點監(jiān)視畫面的查看范圍。又因為非安全級DCS 1中安裝了專用的歷史數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，存儲空間要遠遠大于普通的計算機，所以利用非安全級DCS 1歷史存儲設(shè)備和存儲機制，存儲時間更長，查看歷史數(shù)據(jù)方式更多(支持曲線趨勢利數(shù)值趨勢方式查看)。在此情況下，KVM切換顯示器5有無均可，因為所有重要數(shù)據(jù)都可以顯示在非安全級DCS 1操作員站上或KVM切換顯示器5上。實施例二 該方案特點是根據(jù)現(xiàn)場情況，需要在非安全級DCS 1與LSS通訊站2之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)單向傳遞的時候，則可以將歷史數(shù)據(jù)、參數(shù)等信息顯示在分別與LSS通訊站2與LSS參數(shù)修改計算機4連接的KVM切換顯示器5上，此時在非安全級DCS 1操作員站上則不會顯示上述數(shù)據(jù)。如圖3所示，當本反應堆冷卻劑失水事故監(jiān)督系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場條件要求，不需要將畫面顯示在非安全級DCS 1中，該系統(tǒng)可成為獨立的核電站專用儀控系統(tǒng)，此方案LSS通訊站2只需通過將采集到的非安全級DCS 1數(shù)據(jù)送給LSS計算站3即可，不需將計算結(jié)果回傳給非安全級DCS 1，此時，選擇切換顯示屏上的按鈕，就可以通過LSS參數(shù)修改計算機4上查看運行圖畫面、參數(shù)文件和試驗指令等數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)也由LSS參數(shù)修改計算機4進行存儲。LSS參數(shù)修改計算機4是一臺工業(yè)控制計算機。本反應堆失水事故監(jiān)督系統(tǒng)除了能夠與非安全級DCS實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與交互，或成為個獨立的專用系統(tǒng)該系統(tǒng)之外，還可以連續(xù)監(jiān)測反應堆運行狀態(tài)，通過連續(xù)計算，并且將計算結(jié)果以數(shù)值、圖形及曲線等方式顯示出來，同時通過對異常運行情況發(fā)出警報和控制信號的方式，幫助操作人員有效的監(jiān)視反應堆堆芯的運行狀況，提高核電站運行的安全性， 有著十分重要的意義。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種反應堆冷卻劑失水事故監(jiān)督系統(tǒng)，其特征在于包括LSS通訊站O)，主要作為反應堆失水事故監(jiān)督系統(tǒng)與非安全級DCS(I)連接，接收非安全級DCS(I)控制層的數(shù)據(jù)并且提供給LSS計算站(3)；同時將LSS計算站(3)計算出的相關(guān)數(shù)據(jù)上傳給非安全級DCS(I)管理層；LSS計算站(3)，主要作為LOCA監(jiān)測系統(tǒng)的計算與C21信號報警輸出的設(shè)備，與LSS通訊站( 連接，接收LSS通訊站傳遞的信號數(shù)據(jù)后進行計算，然后再將計算結(jié)果回傳給LSS 通訊站O)；同時根據(jù)計算結(jié)果，判斷是否需要給DO板卡發(fā)出輸出指令，來控制是否發(fā)出反應堆降功率的C21信號；LSS參數(shù)修改計算機(4)，主要作為LOCA監(jiān)測系統(tǒng)更新RIC參數(shù)、維護參數(shù)的用戶接口，與LSS計算站(3)實現(xiàn)通訊連接，顯示LOCA相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括LOCA計算的結(jié)果和中間值，為用戶提供監(jiān)視界面；也可以用于數(shù)據(jù)存儲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反應堆冷卻劑失水事故監(jiān)督系統(tǒng)，其特征在于，LSS通訊站⑵與LSS計算站(3)之間采用網(wǎng)線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反應堆冷卻劑失水事故監(jiān)督系統(tǒng)，其特征在于，LSS參數(shù)修改計算機(4)與LSS計算站C3)之間采用網(wǎng)線連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反應堆冷卻劑失水事故監(jiān)督系統(tǒng)，其特征在于，LSS通訊站( 和LSS參數(shù)修改計算機(4)為工業(yè)控制計算機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的一種反應堆冷卻劑失水事故監(jiān)督系統(tǒng)， 其特征在于，還包括一臺KVM切換顯示器(5)，它分別與LSS通訊站(2)和LSS參數(shù)修改計算機(4)連接，用于LSS通訊站(2)和LSS參數(shù)修改計算機(4)之間的顯示屏幕切換。
專利摘要一種反應堆冷卻劑失水事故監(jiān)督系統(tǒng)，包括LSS通訊站(2)、LSS計算站(3)、LSS參數(shù)修改計算機(4)。LSS計算站(3)用于LOCA專用計算和邏輯報警運算，參數(shù)修改計算機(4)提供用戶界面便于用戶更新RIC參數(shù)和手工鍵盤參數(shù)。工作的時候LSS通訊站(2)從非安全級DCS(1)采集數(shù)據(jù)，然后送給LSS計算站(3)，LSS計算站(3)計算出結(jié)果后，再通過LSS通訊站(2)將數(shù)據(jù)送回非安全級DCS(1)，實現(xiàn)LSS系統(tǒng)與非安全級DCS(1)之間的雙向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。本系統(tǒng)也可以成為一個獨立的核電儀控專用系統(tǒng)，即非安全級DCS(1)與LSS通訊站(2)之間單向數(shù)據(jù)傳遞，將計算結(jié)果顯示在KVM顯示器(5)上，以適應改進型壓水堆型核電站不同的設(shè)計要求，降低硬件成本，實現(xiàn)全自動監(jiān)控，節(jié)省人力成本。
文檔編號G05B19/418GK202083945SQ20112015713
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者李寧, 白濤, 石桂連, 謝志勇, 齊敏 申請人:中國廣東核電集團有限公司, 北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司