核电厂电解槽电压检测装置的制作方法

本实用新型涉及百万千瓦级核电站三回路的技术领域，特别是涉及一种核电厂电解槽电压检测装置。

背景技术：

循环水处理系统(CTE)通过电解海水产生最大浓度为1618mg/L的有效氯，能抑制或杀死海洋生物的幼虫或孢子，防止海洋生物附着和滋长在冷却水各回路(CFI、CRF、SEC)的管壁上，保证上述各回路不受海洋生物污损。

电解大量海水需要通过整流器给电解槽提供电解电压,制氯系统电解槽电压值的采集现有系统是通过机械式的开关按钮和指针式电压表来选择显示。

由于用于槽位选择的开关按钮和用于电压值显示的电压表都是机械式设备，长期运行会造成设备老化严重，响应不及时，甚至操作不响应等问题，导致电压值切换不及时，无法正常监控所有电解槽槽位电压。

技术实现要素：

基于此，有必要针对机械设备长期运行造成设备老化问题，提供一种核电厂电解槽电压检测装置。

一种核电厂电解槽电压检测装置，包括：电压采集模块、继电器组、数字检测模块和数字控制模块；继电器组的输入端连接电压采集模块，继电器组的输出端连接后端的数字检测模块，继电器组的控制端连接数字控制模块；

电压采集模块用于采集电解槽内多个位置的电解电压；多个位置包括电解槽内每列电解槽的出口位置和入口位置；

继电器组用于通过输入端接收多个位置的电解电压，并通过继电器组开关的开合选择性输出部分电解电压至后端的数字检测模块；

数字检测模块用于接收电解电压并输出对应的电压数值信号；

数字控制模块用于根据选择指令输出对应的数字信号至继电器组的控制端以控制继电器组开关的开合。

在其中一个实施例中，继电器组包括第一继电器单元；数字控制模块包括第一数字控制单元；第一继电器单元的输入端连接电压采集模块，第一继电器单元的输出端连接后端的数字检测模块；第一继电器单元的控制端连接第一数字控制单元；

第一继电器单元用于通过输入端接收电解电压，并通过第一继电器单元的第一开关组的开合选择性输出电解电压中的入口电解电压或出口电解电压；

第一数字控制单元用于根据出入口选择指令输出对应的数字控制信号至第一继电器单元的控制端以控制第一开关组的开合。

在其中一个实施例中，第一数字控制单元包括用于传输数字控制信号的至少两个第一通道；第一开关组包括至少两个第一开关；第一通道与第一开关一一对应连接。

在其中一个实施例中，继电器组还包括第二继电器单元；数字控制模块还包括第二数字控制单元；第二继电器单元的输入端连接第一继电器单元的输出端，第二继电器单元的输出端连接后端的数字检测模块，第二继电器单元的控制端连接第二数字控制单元；

第二继电单元用于通过输入端接收入口电解电压或出口电解电压，并通过第二继电器单元的第二开关组的开合选择性输出部分入口电解电压或部分出口电解电压；

第二数字控制单元用于根据槽位选择指令输出对应的数字控制信号至第二继电器单元的控制端以控制第二开关组的开合。

在其中一个实施例中，第二数字控制单元包括用于传输数字控制信号的至少两个第二通道；第二开关组包括至少两个第二开关；第二通道与第二开关一一对应连接。

在其中一个实施例中，还包括电压变送器，电压变送器连接在继电器组与数字检测模块之间。

在其中一个实施例中，数字控制信号包括高低电平信号，通过高低两种状态的切换控制开关的开合。

在其中一个实施例中，还包括控制终端，与数字检测模块连接，用于接收电压数值信号以将电压数值显示输出。

在其中一个实施例中，还包括控制终端，与数字控制模块连接，用于产生并发送选择指令至数字控制模块。

在其中一个实施例中，第一继电器组包括施耐德RXM4AB2BD继电器，第二继电器组包括施耐德RXM2LB2BD继电器。

上述核电厂电解槽电压检测装置，通过将按键和机械仪表替换为数字化的控制和检测模块，有效地避免了长期使用后设备老化严重，相应不及时的问题。

附图说明

图1为一个实施例中核电厂制氯站系统示意图；

图2为一个实施例中核电厂电解槽电压检测装置的结构框图；

图3为另一个实施例中核电厂电解槽电压检测装置的结构框图；

图4为一个实施例中核电厂电解槽电压检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

图1为一个实施例中核电厂制氯站系统示意图。如图1所示，海水经由海水口102流入整个制氯站系统，先经由大滤网104对海水进行初步过滤，过滤后经升压泵106升压后送入小滤网108再次过滤，过滤完毕后的海水进入电解槽110进行电解以产生有效氯，电解槽110与整流器112连接以获取电解电能，电解后的海水储存在次氯酸盐储罐114中并将其中电解产生的不溶性气体氢气导出至氢气罐116，取水口118流出的海水由于经过上述处理步骤，即能通过有效氯抑制或杀死海洋生物以避免各回路管壁受海洋生物污损。

电解槽110在电解过程中为控制有效氯的浓度需要实时精确检测电解电压值，需要在电解槽上另设核电厂电解槽电压检测装置以实时检测电解电压值。

可以理解，在其他类型的核电厂制氯站系统中，也可以采用该核电厂电解槽电压检测装置采集电解槽电压以解决机械式电压检测装置使用寿命较短的问题。

图2为一个实施例中核电厂电解槽电压检测装置的结构框图。如图2所示，核电厂电解槽电压检测装置200包括：电压采集模块220、继电器组240、数字检测模块260和数字控制模块280。继电器组240的输入端连接电压采集模块220，继电器组240的输出端连接后端的数字检测模块260，继电器组240的控制端连接数字控制模块280。电压采集模块220用于采集电解槽内多个位置的电解电压。多个位置包括电解槽内每列电解槽的出口位置和入口位置。继电器组240用于通过输入端接收多个位置的电解电压，并通过继电器组240的开关的开合选择性输出部分电解电压至后端的数字检测模块260。数字检测模块260用于接收电解电压并输出对应的电压数值信号。数字控制模块280用于根据选择指令输出对应的数字信号至继电器组240的控制端以控制继电器组240的开关的开合。

该装置通过将按键和机械仪表替换为数字化的控制和检测模块，有效地避免了长期使用后设备老化严重，相应不及时的问题。

图3为另一个实施例中核电厂电解槽电压检测装置200的结构框图。如图3所示，继电器组240包括第一继电器单元242。数字控制模块280包括第一数字控制单元282。第一继电器单元242的输入端连接电压采集模块220，第一继电器单元242的输出端连接(可以是直接或间接连接)后端的数字检测模块260。第一继电器单元242的控制端连接第一数字控制单元。第一继电器单元242用于通过输入端接收电压采集模块采集的电解电压，并通过第一继电器单元242的第一开关组(图中未示出)的开合选择性输出电解电压中的入口电解电压或出口电解电压。第一数字控制单元282用于根据出入口选择指令输出对应的数字控制信号至第一继电器单元242的控制端以控制第一开关组的开合。

通过第一数字控制单元282接收外界指令并输出数字控制信号以控制第一继电器单元242，实现了用数字化控制手段代替机械式的出入电解电压选择开关按钮，提升了检测装置的使用寿命及可靠性。

需要说明的是，如果第一继电器单元242是直接连接后端的数字检测模块260，则数字检测模块260接收到的可以是多个入口电解电压或多个出口电解电压。第一继电器单元242与数字检测模块260之间还可以接其他的继电器单元，从而在多个入口电解电压或多个出口电解电压之中进行二次选择，输出一个最终选择的电解电压值。

关于用于二次选择的继电器单元，继续结合图3，在一个实施例中，继电器组240进一步还包括第二继电器单元244。数字控制模块280还包括第二数字控制单元284。第二继电器单元244的输入端连接第一继电器单元242的输出端，第二继电器单元244的输出端连接后端的数字检测模块260，第二继电器单元244的控制端连接第二数字控制单元284。第二继电器单元244用于通过输入端接收第一继电器单元242输出的入口电解电压或出口电解电压，并通过第二继电器单元244的第二开关组(后续详述)的开合选择性输出部分入口电解电压或部分出口电解电压，例如可输出一个入口电解电压或一个出口电解电压。第二数字控制单元284用于根据槽位选择指令输出对应的数字控制信号至第二继电器单元244的控制端以控制第二开关组的开合。

本申请在第一数字控制单元282实现数字化地选择出入口电解电压的基础上，引入第二数字控制单元284进一步控制每个槽位的电解电压的选择性输出，从而在保证核电厂电解槽电压检测设备200的使用寿命和可靠性前提下，可对出入口电解电压进行二次选择，输出特定电解槽位中的入口电压或出口电压。

在一个实施例中，第一继电器单元242包括但不限于施耐德RXM4AB2BD继电器，第二继电器单元244包括但不限于施耐德RXM2LB2BD继电器。

图4为一个实施例中核电厂电解槽电压检测装置的结构示意图。核电CET制氯站的循环水制氯系统单台机组往往有两列电解槽。如图4所示，电压采集模块220分别用于采集A、B列电解槽的出入口电压，其中，A、B列电解槽分别包括14个电解槽槽位，则每列电解槽的出、入口电解电压数量各14个。电压采集模块220包括A列电解槽的正极端222和负极端224，正极端222与负极端224之间的电压差即为电解电压。正极端222的数量为28个，负极端224的数量也为28个以采集相应的28个出入口电解电压。同理，电压采集模块220还包括B列电解槽的正极端226和负极端224。需要说明的是，图4中只画出本实施例的部分正负极端，并且，实际的正负极端的数量还可根据实际电解槽结构而调整。继电器组包括A列的第一继电器单元242’、第二继电器单元244’，以及，B列的第一继电器单元242”，第二继电器单元244”。以下仅以A列的涉及的装置为例说明，可以理解的是，其说明内容对B列涉及的装置同样可以适用。

在一个实施例中，第一数字控制单元282包括用于传输数字控制信号的至少两个第一通道。第一开关组包括至少两个第一开关320。第一通道与第一开关320一一对应连接。

如图4所示，第一开关组包括四个第一开关320，第一开关包括常开常闭触点，四个第一开关320都受到第一控制组件340的控制。第一控制组件340可以包括继电器线圈。第一控制组件340与第一数字控制单282元可以通过至少四个第一通道连接，四个第一通道输出的数字信号分别控制四个第一开关320的开合。

在一个实施例中，第一数字控制单元282包括DO模块，当第一通道输出DO信号全为0时，代表此时输出的数字控制信号为低电平信号，四个第一开关320的常闭触点信号有效，常闭触点闭合，常开触点断开，则经过第一继电器242’选择后输出的电解电压值为每列14个槽位的入口电压值。当第一通道输出DO信号全为1时，代表此时输出的数字控制信号为高电平信号，四个第一开关320的常闭触点断开，常开触点闭合，则经过第一继电器242’选择后输出的电解电压值为每列14个槽位的出口电压值。

在一个实施例中，第二数字控制单元284包括用于传输数字控制信号的至少两个第二通道。第二开关组包括至少两个第二开关360。第二通道与第二开关360一一对应连接。

在一个实施例中，第二数字控制单元284通过至少14个第二通道与14个第二控制组件380连接，第二数字控制单元284包括DO模块，一个第二通道对应一个槽位，对应一个第二控制组件380，以及对应一个第二开关360。当一个第二通道输出DO信号为1时，代表此时输出的数字控制信号为高电平信号，该通道对应的槽位选择有效，对应的第二开关360闭合，从而在第二继电器244’的后端输出该槽位的电解电压。若第二继电器244’前端接收的是各槽位的入口电解电压，则此时后端输出的是该槽位的入口电解电压。当一个第二通道输出DO信号为0时，代表此时输出的数字控制信号为低电平信号，该通道对应槽位选择无效，对应的第二开关360断开，从而不在后端输出该槽位的电解电压。

在一个实施例中，数字控制信号包括高低电平信号，通过高低两种状态的切换控制所述开关的开合。

在一个实施例中，核电厂电解槽电压检测装置200还包括A列的电压变送器350，电压变送器350连接在第二继电器单元244’与数字检测模块260之间。具体地，电压变送器350与第二继电器单元244’之间还可以连接有接线端子352。

电压变送器350采集第二继电器244’输出的电解电压，并将其转换为数字检测模块260可接受的标准信号，数字检测模块260接收标准信号后输出对应的电压数值信号。其中，第二继电器244’输出的电解电压信号可为0-110VCD电压信号，标准信号可以是4-20mA的信号，还可以是其他数值范围只要与数字检测模块相匹配即可。电压变送器350可以包括施耐德RMCV60BD电压变送器。

同理，核电厂电解槽电压检测装置还包括B列的电压变送器370。具体说明可参照电压变送器350，在此不再赘述。

继续结合图4，在一个实施例中，核电厂电解槽电压检测装置200还包括控制终端390，与数字检测模块280连接，用于接收电压数值信号以将电压数值显示输出。

控制终端可以是电厂内上位机和其他计算机，控制终端390可以采用有线或无线的方式与数字检测模块280连接以传输选择指令，选择指令包括出入口选择指令和/或槽位选择指令。还可以包括其他用于监控数字检测模块280工作的指令，如开关机指令。

在一个实施例中，核电厂电解槽电压检测装置200还包括控制终端390，与数字控制模块260连接，用于产生并发送选择指令至数字控制模块。

此实施例中的控制终端同样也可以是电厂内上位机和其他计算机，控制终端390可以采用有线或无线的方式与数字检测模块260连接，控制终端可以包括处理器、显示屏和/或投影装置，用于将电压数值显示在显示屏上或通过投影设备投射在平面上显示。该显示屏可以是LED、液晶、电容触控屏等显示屏。控制终端可以包括麦克风，实现语音输出电解电压值。

在一个实施例中，包括A、B列电解槽的循环水制氯系统的单台机组中，可包括一套具备数据采集功能的设备，该设备包括用于集成数字检测模块260和数字控制模块280的8通道DO模块5个。该设备还包括用于实现数字检测模块260功能的8通道AI模块1个，该数据采集设备采用机架式安装，所有I/O模块安装在一个机架上，统一由西门子I/O模块冗余电源供电。电压变送器350可包括施耐德RMCV60BD电压变送器2台，用于将现场采集的0-110VDC电压信号转换为标准4-20mA信号。第一继电器单元242可包括RXM4AB2BD继电器8个，每4个一组，分别位于A、B列，以分别用于对两列列电解槽槽位的出入口电解电压进行选择。第二继电器单元244可以包括RXM2LB2BD继电器28个，每14个一组，分别位于A、B列，分别用于对两列共28个电解槽槽位进行选择。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。