有效性和完成保护功能的可靠性；
[0039]2、不同的试验之间具有迭代部分，以确保可以及时、准确地发现系统内部潜在的故障；
[0040]3、可以同时对同一子组的多个保护通道进行试验，以提高试验的高效率；
[0041]4、具有输入信号回读功能，当回读数据与注入数据不一致时，则直接判定试验无效，以保证试验的有效性和可靠性；
[0042]5、具有电压准则和时间准则的双重试验准则，使试验结果更加准确；
[0043]6、具有根据就地参数的变化，重新计算整定试验准则的功能，以方便调整试验参数和设定的阈值，以保证试验结果的可靠性；
[0044]因此，实践证明，本发明提供的基于压水堆核电厂KRG系统定期试验装置，能够完成对其KRG系统执行定期试验的功能，并且在试验过程中该装置运行安全，稳定，试验结果可靠，完全能够满足对核电厂保护系统定期试验的要求和规范。
【附图说明】
[0045]下面结合附图对本发明所述的压水堆核电厂保护系统的定期试验装置进行具体说明。
[0046]图1是本发明的三种试验基本的试验原理图；
[0047]图2是本发明试验台具体的架构图；
[0048]图3是本发明自检原理图；
[0049]图4是本发明年检原理图；
[0050]图5是本发明系统架构图；
[0051]图6是本发明上下位机系统结构示意图；
[0052]图7是本发明上位机系统结构设计图；
[0053]图8是本发明上位机各系统流程图；
[0054]图9是本发明下位机流程图；
[0055]图10是本发明下位机各系统流程图。
【具体实施方式】
[0056]本试验装置(KRG-TESTER)是为了验证压水堆核电厂重要模拟量通道采集处理系统而进行设计的，定义了从现场传感器信号进入系统，到KRG系统阀值输出(输出到保护逻辑系统)的试验。试验装置的功能是在反应堆运行期间检查KRG系统保护测量通道的可用性。试验装置提供尽可能接近实际的模拟信号，并将模拟信号注入到保护系统中，通过检查信号的转换误差、阈值继电器是否动作、动作阈值误差是否满足设计要求等，来判断KRG系统保护测量通道是否发生故障，由此，将KRG的定期试验分为三个部分:验证保护通道阈值模块XU试验(Channel试验)、从KRG系统到主控室显示通道试验(PAMS试验)以及保护通道的动态模块试验(Step by Step试验)。
[0057]当保护通道执行Channel试验时，需要从正常模式切换到试验模式，然后由定期试验装置向保护系统注入模拟事故工况的试验信号，当注入信号变化到某一设定值后，就会触发XU阈值模块动作。而此时，试验装置将采集动作的时间和电压，如果所采集的动作电压和时间都在规定的范围内，则试验成功；否则试验失败。当Channel试验失败后，操作员需要执行Step by Step试验来逐个检查整个保护通道的各模块，来定位问题所在，再对有问题的板卡进行手动调校。而PAMS试验是为了校验KRG系统到主控室的显示通道，由试验台注入信号，然后在主控室对指示仪表进行读数，最后检查理论值与显示值的偏差是否在允许的偏差范围内，以验证显示通道的可用性。这三种试验基本的试验原理如图1所示，其中CC和XX表示将保护通道由正常模式切换到试验模式，当保护通道是CC状态，则表示保护通道处于试验状态，此时来自现场传感器的信号被切除，接收来自试验装置模拟的代表事故瞬态的斜波信号，反之，表示保护通道处于工作状态，接收来自现场传感器的信号；当保护通道是XX状态，则表示保护通道处于试验状态，XU模块送往RPR的信号通路被切断，反之，表示保护通道处于工作状态，保护通道将输出的信号传给RPR系统；图1中，t为实时控制系统中标准的脉冲周期，K为整个试验过程所采集到的标准脉冲个数，而计算出的T为XU动作的时间，也就是Tb。
[0058]XU的动作电压Vb直接由Al采集。
[0059]RS表示注入信号电流转换为电压所用的250欧电阻；
[0060]DM为动态模块，对输入信号经过过程变量(压力、水位、流量、温度、转速等)信号进行处理，最终经XU阈值处理形成逻辑保护信号；
[0061]PAMS为主控显示仪表；
[0062]XU表示阈值模块，主要用于测试输出信号是否超过阈值模块的设定值；当XU动作时，试验装置记录动作时间以及XU的动作电压值，并将其与装置中的试验准则比较以判断通道功能是否正常。
[0063]Vb和Tb表不XU阈值模块的动作时的电压和时间。
[0064]本发明中的保护通道还包括保护系统中最为复杂的回路:超温超功率保护回路，其涉及到冷管段温度、热管段温度、主泵转速、稳压器压力、中子通量等五个状态参数以及多个动态模块的计算。
[0065]I定期试验装置硬件介绍
[0066]1.1系统架构
[0067]如图2所示，本发明所述的定期试验装置的硬件主要由HMI (Human MachineInterface)上位机(人机交互操作系统)、下位机(下位机包括:实时控制系统、自检年检装置)、打印机以及配电系统组成。其中上位机是一台笔记本电脑，负责提供操作试验装置的窗口，数据库管理，试验管理以及执行就地参数计算的算法等功能；而实时控制系统的主要功能是接受上位机下发的指令，并根据指令注入试验信号以及采集试验结果；自检年检装置是每次在试验台执行试验之前，都要对自身做一次输入输出通道检查，以此来验证试验装置的有效性和可用性。
[0068]试验装置能同时采集27路模拟量信号，同时输出16路模拟量信号，控制11路CC切换以及采集20个阈值模块XU的动作。因此，本系统可以同时完成多路保护通道的试验。此外，KRG系统每个机柜都有不同编码，进而试验装置还提供了 13路DI信号，在每次试验时，试验装置与机柜连接的正确性。
[0069]1.2实时控制系统
[0070]实时控制系统是本发明定期试验装置的核心部分，其可以由任意具有高速处理能力的主控以及通用的模拟量输入输出板卡以及开关量输入输出板卡组成。
[0071]本发明定期试验装置的实时控制系统的主控单元是基于Intel Core i7_3610QE处理器的高性能嵌入式控制器，具有2.3GHz基频以及3.3GHz四核处理器，适合用于高速数据测控的应用。而模拟量采集板卡使用的是具有8个同步采样模拟量输入通道-Al通道(其中，Al为模拟量输入信号)，通道间以及通道对地均具有隔离功能。每个通道最高为250kS/s的采样率以及16位的AD转换(把模拟信号转换成数字信号)为高速精确的数据采集提供了保证。模拟量输出板卡则提供了 16路电压和16路电流的高精度输出，(模拟量输出信号-AO)，每个通道为16位DA转换(把数字信号转换成模拟信号)，最大电压范围精度为lmV，最大电流范围精度为2uA。开关量输入板卡是具有48路隔离的开关量输入通道-DI通道(其中，DI为开关量输入信号)，其最高可读取高达60VDC的电平状态。开关量输出板卡选择的是分别具有16路高电流通断能力，以及100路单刀单掷电枢继电器的DO输出(开关量输出信号-D0)。
[0072]1.3自检年检装置
[0073]自检年检装置可以分别完成自检功能和年检功能，自检回路和年检回路是通过双掷继电器进行切换的。自检功能是为了每次上电后，在执行试验之前，对模拟量输入输出通道和开关量输入输出通道进行检查，以确保试验台的可用性；而年检功能是每年要对模拟量的精度以及开关量进行校验。
[0074]当需要执行自检或是年检时，首先将实时控制系统的Al，A0，DI，DO四根电缆连接到自检年检装置上，然后通过上位机系统来控制自检年检执行。
[0075]a)自检功能是将试验装置的模拟量AO和Al信号对接以及开关量DO和DI信号对接，通过自检年检装置的自检回路形成检验通路，完成对各个通道的检查。具体自检原理如图3所示，首先将自检年检装置上的双掷继电器切换到自检模式，然后点击自检系统上的开始按钮，这时，自检系统开始执行，自检系统首先验证模拟量通道，由AO通道注入信号，通过自检年检装置后由Al通道进行回采，判断回采值是否满足误差要求；之后验证开关量通道，通过闭DO触点让相应的DI通道产生24VDC的偏置电压，进而扫描DI点的状态来判断开关量通道的可用性。
[0076]b)年检功能是通过试验台的AO通道输出电流或电压信号，使用测量仪器在自检年检装置面板上进行测量，检测输出信号的品质；而通过信号发生仪器由装置面板向试验台的Al通道注入电压信号，在人机界面的自检年检窗口监视所采集来的数据，验证采集通道可用性。DI和DO通道的验证是通过按下装置面板上的一个按钮，此时驱动所有DI通道触发，然后在系统中将所有DI状态取“与”逻辑，逻辑结果再驱动所有DO输出，点亮装置面板上的指示灯来完成的。具体年检原理如图4所示，年检分为四个部分，分别是Al通道，A