核电站仪控系统用旁通装置、方法及系统与流程

本发明涉及核电站仪控系统的技术领域，尤其涉及一种核电站仪控系统用旁通装置、方法及系统。

背景技术：

目前核电站中，在核电站的仪控系统中通常设置很多旁通装置。如图1所示，为现有技术中一种核电站仪控系统用旁通装置的局部示意图，该旁通设计通常由软件逻辑实现；具体的实现方法为：旁通信号送往控制站，在控制站内进行旁通处理运算；旁通逻辑实现方式为：控制站接受本通道旁通信号的同时，也接受来自其他通道的旁通信号，首先判断是否有其它通道已经旁通，如有，则不允许本通道旁通，若没有，则本通道进行旁通。

但是发明人在实现本发明的过程中发现，上述方案中，存在如下问题：

1)、旁通逻辑与正常的自动逻辑存在耦合(耦合指两个或两个以上的电路元件或电网络等的输入与输出之间存在紧密配合与相互影响，并通过相互作用从一侧向另一侧传输能量的现象)，一旦出现旁通逻辑错误，有可能影响系统的正常功能。

2)、旁通逻辑的增加，不但增加了工程设计的复杂性，也增加了工程v&v(软件验证与确认)，测试的工作量。

3)、一旦出现软件共因故障，多个通道的旁通会同时失效。

技术实现要素：

为了解决现有技术中通过软件控制旁通装置存在的耦合、增加测试工作量等技术问题，本发明提供一种核电站仪控系统用旁通装置、方法及系统，通过硬件电路和预制电缆简化接线，可以实现旁通功能与控制站内保护逻辑，没有耦合，避免由于旁通逻辑影响自动逻辑。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案包括：

本发明一方面提供一种核电站仪控系统用旁通装置，其特征在于，包括：

现场信号接收单元，用于接收所述核电站仪控系统现场设备输入的信号；

试验信号接收单元，用于接收所述核电站仪控系统用试验装置输入的信号；

旁通信号接收单元，用于接收旁通信号；

导通控制单元，所述导通控制单元包括硬件控制电路；所述硬件控制电路设置成基于所述旁通信号接收单元接收的旁通信号后，将对应的旁通信号转换为输入至所述硬件控制电路的模拟信号，并通过所述硬件控制电路是否接收到所述模拟信号，来控制所述试验信号接收单元是否与核电站仪控系统中控制站之间的电路导通。

本发明实施例提供的优选实施方式中，所述硬件控制电路包括接收所述模拟信号的线圈，以及与所述线圈配合的单刀双掷开关，所述单刀双掷开关响应于所述线圈是否接收端到所述模拟信号，来控制所述试验信号接收单元是否与核电站仪控系统中控制站之间的电路导通。

本发明实施例提供进一步的优选实施方式中，所述现场信号接收单元包括多个并联的现场信号接收端子，所述试验信号接收单元包括多个并联的试验信号接收端子，所述硬件控制电路包括多个并联设置的所述线圈和多个分别与线圈对应配合的单刀双掷开关，所述旁通信号接收单元包括同时向所述多个线圈提供模拟信号的旁通信号端子；并且每个所述单刀双掷开关对应连接有一个现场信号接收端子和一个试验信号接收端子。

本发明实施例提供的优选实施方式中，所述试验信号接收单元设置有与试验装置连接用预制的第一电缆接口，并且所述核电站仪控系统用旁通装置还包括与控制站接口连接用预制的第二电缆接口。

本发明另一方面还提供一种核电站仪控系统用旁通系统，其特征在于，包括：如第一方面提供的任意一种所述核电站仪控系统用旁通装置，以及将所述核电站仪控系统用旁通装置与试验装置和控制站连接的预制电缆。

本发明实施例提供的优选实施方式中，所述核电站仪控系统用旁通装置分别与所述控制站的输入接口和输出接口连接，并与现场执行机构连接，使得所述试验装置的信号经过所述控制站处理之后，能够直接通过所述核电站仪控系统用旁通装置传输至所述现场执行机构。

本发明第三方面还提供一种核电站仪控系统用旁通方法，其特征在于，包括：

判断旁通信号接收单元是否接收到旁通信号；

当所述旁通信号接收单元接收到旁通信号时，将对应的旁通信号转换为输入至导通控制单元中硬件控制电路的模拟信号，通过所述硬件控制电路来控制试验信号接收单元与核电站仪控系统中控制站之间的电路导通；

当所述旁通信号接收单元未接收到旁通信号时，所述导通控制单元中硬件控制电路来控制现场信号接收单元与核电站仪控系统中控制站之间的电路导通。

本发明实施例提供的优选实施方式中，所述硬件控制电路包括接收模拟信号的线圈，以及与所述线圈配合的单刀双掷开关，所述单刀双掷开关响应于所述线圈是否接收端到所述模拟信号，来控制所述试验信号接收单元是否与核电站仪控系统中控制站之间的电路导通。

本发明实施例进一步提供的优选实施方式中，当所述旁通信号接收单元接收到旁通信号时，将所述模拟信号分别输送至每个线圈，使得每个所述线圈能够控制对应的单刀双掷开关，并通过所述单刀双掷开关将所述试验信号接收单元中每个对应的试验信号接收端子分别与核电站仪控系统中控制站对应的端口导通；当所述旁通信号接收单元未接收到旁通信号时，所述旁通信号接收单元中的每个线圈都不能接收模拟信号，通过所述单刀双掷开关将所述现场信号接收单元中对应的现场信号接收端子分别与核电站仪控系统中控制站对应的端口导通。

本发明实施例提供的优选实施方式中，上述旁通方法还包括：通过预制的第一电缆接口接收来自试验装置的试验信号，并通过预制的第二电缆接口输出至控制站。

采用本发明提供上述实施方式，可以至少获得以下有益效果中的一种：

1、通过生成的模拟信号结合硬件控制电路实现旁通切换控制过程中，无需对旁通装置进行软件控制，避免软件共因失效的问题。

2、通过生成的模拟信号结合硬件控制电路实现旁通功能与控制站内保护逻辑，该模拟信号和硬件控制电路为旁通控制专用，与其他元件无相互关联控制，这样没有耦合，避免由于旁通逻辑影响自动逻辑的情况。

3、工程设计简单，不需要工程v&v(软件验证与确认)，减少工作量；尤其是可以通过预制的电缆接口和电缆，来实现旁通装置、试验装置和控制站之间的快速连接。

4、硬件控制电路通过线圈、单刀双掷开关可以借助简单、常用的电器元件实现对旁通信号的稳定控制，且不会大幅增加技术实现成本。而且优选的，可以通过一个旁通信号控制试验信号接收单元中每个对应的旁通信号端子分别与核电站仪控系统中控制站对应的端口导通，这样可以输入一次旁通信号快速实现多个试验信号的并行输入。

发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书变得显而易见，或者通过实施本发明的技术方案而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。

附图说明

图1为现有技术中一种核电站仪控系统用旁通装置的局部示意图。

图2为本发明一实施例提供一种核电站仪控系统用旁通装置的结构框图。

图3为本发明另一实施例提供一种核电站仪控系统用旁通装置的结构示意图。

图4为本发明又一实施例提供一种核电站仪控系统用旁通装置的结构示意图。

图5为本发明一实施例提供一种核电站仪控系统用旁通系统的结构示意图。

图6为本发明另一实施例提供一种核电站仪控系统用旁通系统的结构示意图。

图7本发明一实施例提供一种核电站仪控系统用旁通方法的流程图。

图8为本发明又一实施例提供一种核电站仪控系统用旁通方法的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，这些具体的说明只是让本领域普通技术人员更加容易、清晰理解本发明，而非对本发明的限定性解释；并且只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组控制器可执行指令的控制系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

下面通过附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细描述：

实施例

如图2所示，本实施例提供一种核电站仪控系统用旁通装置，该旁通装置包括：

现场信号接收单元，用于接收核电站仪控系统现场设备输入的信号；

试验信号接收单元，用于接收核电站仪控系统用试验装置输入的信号；

旁通信号接收单元，用于接收旁通信号；

导通控制单元，导通控制单元包括硬件控制电路；硬件控制电路设置成基于旁通信号接收单元接收的旁通信号后，将对应的旁通信号转换为输入至硬件控制电路的模拟信号，并通过硬件控制电路是否接收到模拟信号，来控制试验信号接收单元是否与核电站仪控系统中控制站之间的电路导通。

需要说明的是，上述提及“硬件控制电路设置成基于旁通信号接收单元接收的旁通信号后，将对应的旁通信号转换为输入至硬件控制电路的模拟信号”的实现方式包括但不限于：如果上述旁通信号接收单元接收到的旁通信息已经对应是模拟信号，则硬件控制电路直接接收到输入至其内的模拟信号；如果上述旁通信号接收单元接收到的旁通信息是数字量信号时，可以在硬件控制电路设置数模转换模块，来将该数字量信号转换为模拟量信号，然后输入至硬件控制电路中的其他电气元件(例如下文提及线圈)；也可以由设置在旁通装置中、独立于硬件控制电路的数模转换模块，将旁通信号转换为模拟信号。

如图3、图4所示，本发明实施例提供的具体实施方式中，旁通装置100中硬件控制电路(虚线所示)包括接收模拟信号的线圈，以及与线圈配合的单刀双掷开关，单刀双掷开关响应于线圈是否接收端到模拟信号，来控制试验信号接收单元是否与核电站仪控系统中控制站之间的电路导通；即当有旁通信号时，旁通装置内的线圈通电，此时，线圈对应的触点选通到试验信号，试验信号即可通过i/o信号处理与控制站相连。当旁通信号取消后，线圈失电，此时，线圈对应的触点选通到现场信号，现场信号即可通过i/o信号处理单元与控制站相连。

当然，本实施例提供的硬件控制电路不限于线圈和单刀双掷开关继电器的实施方式，还可以通过将线圈替换为通过模拟电信号控制的磁性元件，该磁性元件接收到模拟电信号时，产生磁性，而磁性元件未接收到模拟电信号时，磁性消失；单刀双掷开关的一部分设置有部分永磁性材料，当磁性元件接收到模拟电信号时，单刀双掷开上对应的永磁性材料被磁性元件吸引，而控制试验信号接收单元与核电站仪控系统中控制站之间的电路导通；当磁性元件未接收到模拟电信号时，单刀双掷开上对应的永磁性材料不会被磁性元件吸引，而控制试验信号接收单元与核电站仪控系统中控制站之间的电路导通。另外，还可以将线圈与单刀双掷开关之间的电磁控制方式替换成机械联动控制等。这些不同的具体实现方式都属于本发明实施例的保护范围。

如图5所示，本实施例提供的优选实施方式中，为了便于工程实施，来自试验装置的信号和i/o信号通过预制电缆与旁通装置连接，来自现场的信号通过接线端子与旁通装置连接。具体地：试验信号接收单元设置有与试验装置连接用预制的第一电缆接口，并且核电站仪控系统用旁通装置还包括与控制站接口连接用预制的第二电缆接口；优选地，第一电缆接口和第二电缆接口分别为db25型接口。

因此，通过上述实施方式，基于生成的模拟信号结合硬件控制电路实现旁通切换控制过程中，无需对旁通装置进行软件控制，避免软件共因失效的问题。并且基于生成的模拟信号结合硬件控制电路实现旁通功能与控制站内保护逻辑，该模拟信号和硬件控制电路为旁通控制专用，与其他元件无相互关联控制，这样没有耦合，避免由于旁通逻辑影响自动逻辑的情况。另外，还能够满足工程设计简单，不需要工程v&v，减少工作量；尤其是可以通过预制的电缆接口和电缆，来实现旁通装置、试验装置和控制站之间的快速连接。

如图3所示，本实施例提供进一步的优选实施方式中，现场信号接收单元包括多个并联的现场信号接收端子151、161、171，试验信号接收单元包括多个并联的试验信号接收端子153、163、173，硬件控制电路包括多个并联设置的线圈111、121、132和多个分别与每个线圈对应配合的单刀双掷开关113、123、133，旁通信号接收单元包括同时向多个线圈提供模拟信号的旁通信号端子140；并且每个线圈对应设置有与之配合的单刀双掷开关，每个单刀双掷开关(113、123、133)对应连接有一个现场信号接收端子(115、125、135)和一个试验信号接收端子(117、127、137)。

当然旁通装置中每组通道可以不限于图3中这种只需要一个现场信号接收端子、一个试验信号接收端子、和一个单刀双数开关(或单刀双掷继电器)；还可以设置成例如图4对应的实施方式。如图4所示，每组试验信号和现场信号分别设置有两个端子，并且相应地设置有两个单刀双掷继电器，这两个单刀双掷继电器可以被一个线圈或者两个不同的线圈控制。

如图5所示，本实施例还提供一种核电站仪控系统用旁通系统，其包括：如上述任意一种核电站仪控系统用旁通装置，以及将核电站仪控系统用旁通装置与试验装置和控制站连接的预制电缆。

如图6所示，本实施例提供的优选实施方式中，核电站仪控系统用旁通装置分别与控制站的输入接口和输出接口连接，并与现场执行机构连接，使得试验装置的信号经过控制站处理之后，能够直接通过核电站仪控系统用旁通装置传输至现场执行机构。具体地：正常时，旁通开关处于正常位置，试验装置与多样性驱动系统断开。在进行试验时，将旁通开关切换到旁通位置，此时旁通装置接收到旁通信号，现场信号由来自试验装置的试验信号替代，同时送往执行机构的信号送往定期试验装置。当试验结束时，将旁通开关切换到正常位置，此时试验信号恢复到现场信号，同时运算后的逻辑输出送往执行机构。

采用本实施例提供的上述优选实施方式中，硬件控制电路通过线圈、单刀双掷开关可以借助简单、常用的电器元件实现对旁通信号的稳定控制，且不会大幅增加技术实现成本。而且优选的实施方式中，可以通过一个旁通信号控制试验信号接收单元中每个对应的旁通信号端子分别与核电站仪控系统中控制站对应的端口导通，这样可以输入一次旁通信号快速实现多个试验信号的并行输入。

如图7所示，本实施例还提供一种核电站仪控系统用旁通方法，该旁通方法包括：

s110、判断旁通信号接收单元是否接收到旁通信号；

s120、当旁通信号接收单元接收到旁通信号时，将对应的旁通信号转换为输入至导通控制单元中硬件控制电路的模拟信号，通过硬件控制电路来控制试验信号接收单元与核电站仪控系统中控制站之间的电路导通；

s130、当旁通信号接收单元未接收到旁通信号时，导通控制单元中硬件控制电路来控制现场信号接收单元与核电站仪控系统中控制站之间的电路导通。

本实施例提供的优选实施方式中，硬件控制电路包括接收模拟信号的线圈，以及与线圈配合的单刀双掷开关，单刀双掷开关响应于线圈是否接收端到模拟信号，来控制试验信号接收单元是否与核电站仪控系统中控制站之间的电路导通。当旁通装置采用如图3或图4对应的实施方式时，对应的旁通方法包括：

s110、判断旁通信号接收单元是否接收到旁通信号；

s122、当旁通信号接收单元接收到旁通信号时，将模拟信号分别输送至每个线圈，使得每个线圈能够控制对应的单刀双掷开关，并通过单刀双掷开关将试验信号接收单元中每个对应的试验信号接收端子分别与核电站仪控系统中控制站对应的端口导通；

s132、当旁通信号接收单元未接收到旁通信号时，旁通信号接收单元中的每个线圈都不能接收模拟信号，通过单刀双掷开关将现场信号接收单元中对应的现场信号接收端子分别与核电站仪控系统中控制站对应的端口导通。

本实施例提供的优选实施方式中，上述旁通方法还包括：通过预制的第一电缆接口接收来自试验装置的试验信号，并通过预制的第二电缆接口输出至控制站。

采用本申请提供上述实施方式，可以至少获得以下有益效果中的一种：

1、通过生成的模拟信号结合硬件控制电路实现旁通切换控制过程中，无需对旁通装置进行软件控制，避免软件共因失效的问题。

2、通过生成的模拟信号结合硬件控制电路实现旁通功能与控制站内保护逻辑，该模拟信号和硬件控制电路为旁通控制专用，与其他元件无相互关联控制，这样没有耦合，避免由于旁通逻辑影响自动逻辑的情况。

3、工程设计简单，不需要工程v&v，减少工作量；尤其是可以通过预制的电缆接口和电缆，来实现旁通装置、试验装置和控制站之间的快速连接。

4、硬件控制电路通过线圈、单刀双掷开关可以借助简单、常用的电器元件实现对旁通信号的稳定控制，且不会大幅增加技术实现成本。而且优选的，可以通过一个旁通信号控制试验信号接收单元中每个对应的旁通信号端子分别与核电站仪控系统中控制站对应的端口导通，这样可以输入一次旁通信号快速实现多个试验信号的并行输入。

最后需要说明的是，上述说明仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，都可利用上述揭示的做法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和简单的替换等，这些都属于本发明技术方案保护的范围。