专利名称：一种反应堆冷却剂失水事故监督系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种核电站仪控系统，特别是一种可以与非安全级DCS实现数据交互的反应堆冷却剂失水事故监督系统。
背景技术：
当前在核电站仪控系统中，反应堆失水事故L0CA(loss of coolant accident)是压水堆核电站严重的事故之一，当前很多LSS(L0CA Surveillance System——失水事故检测系统)主要用于监控压水堆核电站反应堆运行情况，周期通过硬接线方式采集56个甚至更多的现场信号，进行LOCA专用运算并做逻辑报警并完成本地的监视画面显示和数据存储；同时将少量计算的结果，通过串口链路通讯的方式送部分数据给KIT (电站计算机系统)或DCS。如果计算结果为运行点超出运行极限时，系统将发出C21报警(常开于触点开关量)，引起机组将功率。目前见到的反应堆失水事故监督系统大都只能作为独立系统使用，采集功能通过多块硬件1/0板卡实现，给后期的维护和备件的采购带来困难；监视范围局限在主控室内，不够方便；没有网络接口，不能与非安全级DCS或KIT/KPS系统实现全部数据的共享，成为信息孤岛，如大亚湾核电站和岭澳一期电站LOCA监督系统就属于此类情况。LOCA (loss of coolant accident)-反应堆失水事故LSS(L0CA Surveillance System)-失水事故检测系统
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可与核电站仪控系统非安全级DCS真正实现数据交互的反应堆冷却剂失水事故监督系统，而且本系统也可以根据现场要求，成为一个独立的核电专用仪控系统，应用于改进型压水堆核电站。为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是一种反应堆冷却剂失水事故监督系统，包括LSS通讯2，主要作为反应堆失水事故监督系统与非安全级DCS 1连接，接收非安全级DCS 1控制层的数据并且提供给LSS计算站3 ；同时将LSS计算站3计算出的结果数据回传给非安全级DCS 1管理层；LSS计算站3，主要作为LOCA监测系统的计算与C21信号报警输出的设备，与LSS 通讯站2连接，接收LSS通讯站2传递的信号数据后进行计算，然后再将计算结果回传给 LSS通讯站2;同时根据计算结果发出指令控制DO板卡的输出，用于控制反应堆功率的C21
信号；LSS参数修改计算机4，主要作为LOCA监测系统更新RIC(堆芯测量)参数、维护参数的用户接口，与LSS计算站3实现通讯连接，显示LOCA相关的数据，包括LOCA计算的结果和中间值，为用户提供监视界面；同时进行数据存储；优选的，LSS通讯站2与LSS计算站3之间采用网线连接。[0012]优选的，LSS参数修改计算机4与LSS计算站3之间采用网线连接。优选的，LSS通讯站2和LSS参数修改计算机4为工业控制计算机。优选的，还包括一台KVM切换显示器5，它分别与LSS通讯站2和LSS参数修改计算机4连接，用于LSS通讯站2和LSS参数修改计算机4之间的显示屏幕切换。采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果1)用网线的方式取代了硬接线实现数据采集，减少了硬件IO板卡的数量，给现场施工和后期维护带来方便；2)该系统与非安全级DCS无缝连接，电站操作员可以使用DCS中任何操作员站查看反应堆运行情况，扩大了 LSS运行点监视画面的查看范围，并且所有数据的时标和电站其他数据使用同一基准，适用改进型压水堆核电站仪控系统，降低硬件成本。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的描述。
图1是现有LOCA (反应堆事故监督系统)的主要工作原理图。图2是本实用新型第一种实施例的结构框图。图3是本实用新型第二种实施例的结构框图。
具体实施方式
图1是现有核电站采用的一套LOCA (反应堆事故监督系统)的主要工作原理图， 图中可见，1’为LSS画面显示单元；2’为LSS计算单元；3’为采集I/O板卡，该装置用来采集和处理现场信号数据。这套系统采用的是硬接线采集方式，LOCA通过硬件I/O板卡3’采集现场信号到系统中，经过LSS计算单元2’处理后，分别送LSS画面显示单元1’、KIT(电站计算机系统， 图中未标出，其作用相当于DCS，但与LOCA分别独立使用)以及主控室的指示仪、记录仪和报警盘系统。LSS画面显示单元1’将LOCA的计算结果进行图形化处现，该显示单元放置在主控室，供电厂操作员查看。随着时间的推移和核电站监督要求的提高，它也暴露出很多不足，比如(1) I/O板件类设备老化和维护问题此种方式实现的LOCA监督系统，由于没有与非安全级DCS连接而使用I/O板卡直接采集现场信号，经过多年运行，存在设备老化、模拟量板件精度下降等问题，给维护和使用带来了困难；(2)画面查看范围有限由于只是在主控室内放置显示单元(显示屏)，所以显示范围只有主控室操作员可以看到；电厂其他地方无法远程监视到LOCA运行点监视画面；(3)历史数据存储时间短此种LOCA监督系统采用独立设备，不能通过网络通讯的方式，与DCS或KIT/KPS系统实现全部数据共享，而LOCA系统自身存储设备容量有限，导致历史数据存储时间很短；如图2和图3所示的反应堆冷却剂失水事故监督系统，包含三个部分LSS通讯站 2、LSS计算站3、参数修改计算机4。另外还有KVM切换显示器5。本系统与非安全级DCS 1连接。LSS通讯站2主要作为反应堆失水事故监督系统与非安全级DCS 1的数据交互的通讯设备，通过网线采集非安全级DCS 1控制层传来的数据并且提供给LSS计算站3 ；同时将LSS计算站3计算出的相关数据上传给非安全级DCS 1的管理层。LSS通讯站2为一台通用的工业控制计算机，其与非安全级DCS 1之间采用网线连接，也可以使用以太网协议， 同时也减少了 I/O设备的使用。LSS计算站3主要作为LOCA监测系统的计算与C21信号报警输出的设备，接收LSS 通讯站2传递的信号数据后进行计算，然后再将计算结果回传给LSS通讯站2 ；同时根据情况控制DO输出用于控制反应堆功率的C21信号。LSS计算站3的硬件平台只要满足上述信号数据传递、处理与控制功能即可，比如可以采用北京广利核系统工程有限公司的核电专用仪控系统硬件平台SpeedyHold。LSS计算站3与LSS通讯站2通过网线连接。LSS参数修改计算机4主要作为LOCA监测系统更新RIC (堆芯测量)参数、维护参数的用户接口，为用户更新参数、配置设备提供手段；同时进行数据存储，并在与其连接的 KVM切换显示器5上进行画面显示，比如，显示LOCA相关的数据，包括LOCA计算的结果和中间值，为用户提供监视界面。LSS参数修改计算机4为一台通用的工业控制计算机。LSS参数修改计算机4与LSS计算站3通过网线连接。画面显示实际是一个运行在非安全级DCS 1操作站上和LSS参数修改计算机4的画面软件，在KVM屏幕5上显示LOCA相关的数据，包括LOCA计算的结果和中间值，为用户提供监视界面。运行在非安全级DCS 1操作站上的画面显示为一个软件包，可以采用北京广利核系统工程有限公司开发的LOCA监督系统监视软件VI. 0。正常工作时，本监督系统工作流程如下LSS通讯站2从非安全级DCS 1采集的现场数据送给LSS计算站3，LSS计算站3计算出结果后通过LSS通讯站2将数据分别送给非安全级DCS 1和LSS参数修改计算机4显示。非安全级DCS 1和LSS通讯站2之间通过网线连接，可以在LSS通讯站2与非安全级DCS 1之间进行数据通信，实现数据双向交互。实施例一如图2所示，当本反应堆冷却剂失水事故监督系统与非安全级DCS 1连接，并且画面显示在非安全级DCS 1操作员站上的时候，即可实现在与非安全级DCS 1的无缝融合，也就是通过LSS通讯站2即可把LSS计算站3计算出的结果、参数、运行状态等所有重要的数据都显示在非安全级DCS 1系统操作员站上，这样整个核电站的操作员可以使用任何一个操作站进行查看反应堆相关情况，扩大了 LSS运行点监视画面的查看范围。又因为非安全级DCS 1中安装了专用的历史数据存储设备，存储空间要远远大于普通的计算机，所以利用非安全级DCS 1历史存储设备和存储机制，存储时间更长，查看历史数据方式更多(支持曲线趋势利数值趋势方式查看)。在此情况下，KVM切换显示器5有无均可，因为所有重要数据都可以显示在非安全级DCS 1操作员站上或KVM切换显示器5上。实施例二 该方案特点是根据现场情况，需要在非安全级DCS 1与LSS通讯站2之间实现数据单向传递的时候，则可以将历史数据、参数等信息显示在分别与LSS通讯站2与LSS参数修改计算机4连接的KVM切换显示器5上，此时在非安全级DCS 1操作员站上则不会显示上述数据。如图3所示，当本反应堆冷却剂失水事故监督系统根据现场条件要求，不需要将画面显示在非安全级DCS 1中，该系统可成为独立的核电站专用仪控系统，此方案LSS通讯站2只需通过将采集到的非安全级DCS 1数据送给LSS计算站3即可，不需将计算结果回传给非安全级DCS 1，此时，选择切换显示屏上的按钮，就可以通过LSS参数修改计算机4上查看运行图画面、参数文件和试验指令等数据，历史数据也由LSS参数修改计算机4进行存储。LSS参数修改计算机4是一台工业控制计算机。本反应堆失水事故监督系统除了能够与非安全级DCS实现数据共享与交互，或成为个独立的专用系统该系统之外，还可以连续监测反应堆运行状态，通过连续计算，并且将计算结果以数值、图形及曲线等方式显示出来，同时通过对异常运行情况发出警报和控制信号的方式，帮助操作人员有效的监视反应堆堆芯的运行状况，提高核电站运行的安全性， 有着十分重要的意义。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种反应堆冷却剂失水事故监督系统，其特征在于包括LSS通讯站O)，主要作为反应堆失水事故监督系统与非安全级DCS(I)连接，接收非安全级DCS(I)控制层的数据并且提供给LSS计算站(3)；同时将LSS计算站(3)计算出的相关数据上传给非安全级DCS(I)管理层；LSS计算站(3)，主要作为LOCA监测系统的计算与C21信号报警输出的设备，与LSS通讯站( 连接，接收LSS通讯站传递的信号数据后进行计算，然后再将计算结果回传给LSS 通讯站O)；同时根据计算结果，判断是否需要给DO板卡发出输出指令，来控制是否发出反应堆降功率的C21信号；LSS参数修改计算机(4)，主要作为LOCA监测系统更新RIC参数、维护参数的用户接口，与LSS计算站(3)实现通讯连接，显示LOCA相关的数据，包括LOCA计算的结果和中间值，为用户提供监视界面；也可以用于数据存储。
2.根据权利要求1所述的一种反应堆冷却剂失水事故监督系统，其特征在于，LSS通讯站⑵与LSS计算站(3)之间采用网线连接。
3.根据权利要求1所述的一种反应堆冷却剂失水事故监督系统，其特征在于，LSS参数修改计算机(4)与LSS计算站C3)之间采用网线连接。
4.根据权利要求1所述的一种反应堆冷却剂失水事故监督系统，其特征在于，LSS通讯站( 和LSS参数修改计算机(4)为工业控制计算机。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的一种反应堆冷却剂失水事故监督系统， 其特征在于，还包括一台KVM切换显示器(5)，它分别与LSS通讯站(2)和LSS参数修改计算机(4)连接，用于LSS通讯站(2)和LSS参数修改计算机(4)之间的显示屏幕切换。
专利摘要一种反应堆冷却剂失水事故监督系统，包括LSS通讯站(2)、LSS计算站(3)、LSS参数修改计算机(4)。LSS计算站(3)用于LOCA专用计算和逻辑报警运算，参数修改计算机(4)提供用户界面便于用户更新RIC参数和手工键盘参数。工作的时候LSS通讯站(2)从非安全级DCS(1)采集数据，然后送给LSS计算站(3)，LSS计算站(3)计算出结果后，再通过LSS通讯站(2)将数据送回非安全级DCS(1)，实现LSS系统与非安全级DCS(1)之间的双向数据转换。本系统也可以成为一个独立的核电仪控专用系统，即非安全级DCS(1)与LSS通讯站(2)之间单向数据传递，将计算结果显示在KVM显示器(5)上，以适应改进型压水堆型核电站不同的设计要求，降低硬件成本，实现全自动监控，节省人力成本。
文档编号G05B19/418GK202083945SQ20112015713
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月17日 优先权日2011年5月17日
发明者李宁, 白涛, 石桂连, 谢志勇, 齐敏 申请人:中国广东核电集团有限公司, 北京广利核系统工程有限公司