辐射监测和环境气象实时数据与W1UCE组态融合系统的制作方法

辐射监测和环境气象实时数据与w1uce组态融合系统
技术领域
1.本发明属于核电站安全应急技术领域，具体涉及一种辐射监测和环境气象实时数据与w1uce组态融合系统。


背景技术：

2.核电站首次装料前场内进行综合应急演习时，核电站应急指挥中心(以下简称w1uce)的应急辅助决策系统需要获取全部核电机组的实时运行参数、辐射环境和气象监测数据。核电机组的运行参数可以从正常运行仪控系统(txp)与第三方通讯的服务器(xu01)获取；但是由于因核电站应急辅助决策系统无法获取辐射监测系统实时数据，无法显示环境气象监测数据，不能满足首次装料前演习要求。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种环境辐射监测和气象数据实时数据采集与应急辐射决策系统组态融合系统，该系统解决了新建应急指挥中心应急辅助决策系统无法获取环境辐射和气象数据的问题，能够实现组态画面实时数据更新显示，实现历史数据的存储与调用功能，及时发现生产活动中异动与隐患，为应急决策提供数据支撑，满足首次装料前场内综合应急演习要求。
4.实现本发明目的的技术方案如下：
5.一种辐射监测和环境气象实时数据与w1uce组态融合系统，该系统包括：数据采集模块，所述的数据采集模块的数据信号输入端与xu02系统的数据信号输出端连接，所述的数据采集模块用于从xu02系统采集辐射监测和环境气象实时数据；物理隔离装置，所述的物理隔离装置的输入端连接与数据采集模块的数据信号输出端连接，所述的物理隔离装置用于数据传输隔离，使得数据传输保持单向性，避免数据反向传输；数据接收模块，所述的数据接收模块的数据信号输入端连接与物理隔离装置的输出端连接；w1uce系统数据库，所述的w1uce系统数据库的数据信号输入端连接与数据接收模块的数据信号输出端连接，所述的数据接收模块用于对采集到的数据解析、并发送至w1uce系统数据库中，所述的到w1uce系统数据库用完成辐射监测和环境气象实时数据的自动获取。
6.所述的系统的整个数据传输的过程保持单向性，即数据只能从xu02系统xu02向w1uce系统数据库的方向传输。
7.所述的数据采集模块采用readfromxu采集与发送模块，物理隔离装置采用安全隔离装置，数据接收模块采用writetoopenplant接收与写入模块，w1uce系统数据库采用应急辅助决策系统openplant数据库。
8.所述的readfromxu采集与发送模块的数据信号输入端与xu02系统的数据信号输出端连接，readfromxu采集与发送模块的数据信号输出端与安全隔离装置的输入端连接，安全隔离装置的输出端与writetoopenplant接收与写入模块的数据信号输入端连接，writetoopenplant接收与写入模块的数据信号输出端与应急辅助决策系统openplant数据
库的数据信号输入端连接。
9.所述的readfromxu采集与发送模块包括xu接口模块、数据采集共享模块和数据发送模块，xu接口模块的输入端与xu02系统的输出端连接，xu接口模块的输出端与数据采集共享模块的输入端连接，数据采集共享模块的输出端与数据发送模块的输入端连接。
10.所述的readfromxu采集与发送模块还进一步包括数据采集缓存模块，数据采集缓存模块的输入端与数据采集共享模块的输出端连接，数据采集缓存模块的双向传输端与数据发送模块的数据缓存端连接
11.所述的安全隔离装置为物理隔离装置，物理隔离装置的数据信号输入端与数据发送模块的数据信号输出端连接。
12.所述的writetoopenplant接收与写入模块包括数据接收模块、数据接收共享模块和w1uce接口，物理隔离装置的数据信号输出端与数据接收模块的数据信号输入端连接，数据接收模块的数据信号输出端与数据接收共享模块的数据信号输入端连接，数据接收共享模块的数据信号输出端与w1uce接口的数据信号输入端连接。
13.所述的writetoopenplant接收与写入模块还进一步包括数据接收缓存模块，数据接收缓存模块与w1uce接口的数据缓存端连接。
14.所述的物理隔离装置为网闸，所述的系统各个模块之间均采用tcp协议进行通讯。
15.本发明的有益技术效果在于：
16.(1)本发明的系统通过在机组xu02(与w1uce之间设置横向隔离装置，实现txp系统和w1uce之间的物理隔离；采集xu02辐射监测实时数据，穿过隔离装置并发送到应急辅助决策系统，实现由txp系统到w1uce单向数据通信，采用数据组态技术，获取辐射监测系统实时数据。
17.(2)本发明的系统在辐射监测和环境气象监测系统与w1uce之间，通过横向隔离装置实现环境辐射和气象监测系统与w1uce系统之间的物理隔离；同时编写数据库和接口程序，解决辅助决策支持系统无法自动获取辐射监测和环境气象数据问题，圆满解决了核电站首次装料前场内综合应急演习无法获取辐射监测和环境气象数据的问题。
18.(3)本发明的系统的xu接口模块的设计能减少或降低对核电站机组xu02系统的影响。数据采集的冗余及故障自恢复能力，实现了数据采集的可靠性。
19.(4)本发明的系统的网络链接可靠性：当xu接口模块xu02系统之间，或xu接口模块与w1uce系统数据库之间的链接异常断开时，w1uce系统数据库会自动重新建立链接，直到网络通讯恢复正常为止。
20.(5)当网络或程序自身出现异常时，本发明的系统的应能够记录故障相关的日志信息，供事故分析和追朔。
21.(6)本发明的系统对核电站机组生产运行过程中的各项必要且重要指标数据得到充分的采集和汇聚，形成完整的实时数据库平台，通过实时历史数据库系统、实现海量数据在线存储。
22.(7)本发明的系统对核电站机组设备运行状态、生产过程的重要指标，按照多种统计维度、统计算法进行数据统计，形成相关的统计报表。
23.(8)本发明的系统通过数据共享，数据缓存模块，数据发送模块实现模块化处理和多线程处理。有效提高了程序运行的稳定性和可靠性。软件接口程序所设计的缓存处理功
能和连接中断自动重连功能对系统运行的稳定性和可靠性也有重要保证。
24.(9)本发明的系统在应急辅助决策系统数据服务器上，增加手动补收功能程序，配置补收的数据记录时间区段选择功能界面；将原数据库状态诊断值字段的判断条件范围扩大或取消判断，设置可供选择参数的界面；重新编写数据库和接口程序解决应急辅助决策系统无法自动获取环境气象数据问题。
25.(10)本发明的系统在保障实现安全隔离功能的前提下，尽量减少对现有系统的影响，既易于维护管理又节约成本。
附图说明
26.图1为本发明所提供的一种实时数据采集与w1uce组态融合系统的原理示意图。
27.图2为本发明所提供的实时数据采集与w1uce组态融合系统的实施例的原理示意图。
28.图3为本发明所提供的实时数据采集与w1uce组态的融合系统的实施例具体组成示意图。
具体实施方式
29.下面结合附图和实例对环境辐射监测和气象数据与应急辅助决策融合技术作进一步详细说明：
30.如图1所示，为本发明所提供的一种辐射监测和环境气象实时数据采集与w1uce组态融合系统，该系统包数据采集模块2、物理隔离装置3、数据接收模块4和w1uce系统数据库5，xu02系统1的数据信号输出端与数据采集模块2的数据信号输入端连接，数据采集模块2的数据信号输出端与物理隔离装置3的输入端连接，物理隔离装置3的输出端与数据接收模块4的数据信号输入端连接，数据接收模块4的数据信号输出端与w1uce系统数据库5的数据信号输入端连接。
31.如图1所示，为本发明所提供的一种实时数据采集与w1uce组态融合系统，该系统包数据采集模块2、物理隔离装置3、数据接收模块4和w1uce系统数据库5。数据采集模块2采集xu02系统1上与第三方通讯的xu02服务器传输来的核电机组txp-xu上采集应急系统需要的辐射监测和环境气象实时数据后，数据采集模块2将采集到的数据按照特定的协议数据包穿过物理隔离装置3发送至w1uce的数据接收模块4，同时，物理隔离装置3用于隔离传输网络，使得数据传输保持单向性，避免数据反向传输。数据接收模块4用来接收穿过网络物理隔离装置3的特定协议数据包进行解析，并将解析后的数据发送至w1uce系统数据库5中。数据接收模块4的数据接收服务器采用双网卡配置，其中一块网卡接入xu系统，与xu系统进行远程通讯并获取数据；另一块网卡接入物理隔离装置3侧端口，向数据接收模块4发送数据报文。数据接收模块4完成数据报文的接收，解析，写入w1uce系统数据库5中。
32.整个融合系统的数据传输的过程保持单向性，即数据只能从xu02系统1向w1uce系统数据库5的方向传输，反向只有1bit的应答。
33.xu02系统1、数据采集模块2、物理隔离装置3、数据接收模块4和w1uce系统数据库5之间的通讯均采用tcp协议进行通讯，保证了数据传输的可靠性。模块内部内采用多线程和共享内存区技术，使数据的采集、传输和存储，故障的检测等操作能够并行进行，并提高程
序的性能。
34.实施例1
35.图2所示，数据采集模块2为readfromxu采集与发送模块21，物理隔离装置3为安全隔离装置31，数据接收模块4为writetoopenplant接收与写入模块41，w1uce系统数据库5为应急辅助决策系统openplant数据库51。xu02系统1的数据信号输出端与readfromxu采集与发送模块21的数据信号输入端连接，readfromxu采集与发送模块21的数据信号输出端与安全隔离装置31的输入端连接，安全隔离装置31的输出端与writetoopenplant接收与写入模块41的数据信号输入端连接，writetoopenplant接收与写入模块41的数据信号输出端与应急辅助决策系统openplant数据库51的数据信号输入端连接。
36.readfromxu是指从xu读取数据。writetoopenplant是指写入开放式数据库。
37.如图2所示，xu02系统1(机组txp系统的数据，通过与第三方通讯的xu02服务器向w1uce侧提供数据源)通过readfromxu采集与发送模块21采集xu02系统1上与第三方通讯的xu02服务器传输来的核电机组txp-xu上采集应急系统需要的射监测和环境气象实时数据，readfromxu采集与发送模块21将采集到的数据按照特定的协议数据包穿过安全隔离装置31)发送至writetoopenplant接收与写入模块41，同时，物理隔离装置31用于隔离传输网络，使得数据传输保持单向性，避免数据反向传输。writetoopenplant接收与写入模块41用来接收穿过网络安全隔离装置31的特定协议数据包，并将解析后的数据发送至w1uce应急辅助决策系统openplant51(应急辅助决策系统数据库)中。writetoopenplant接收与写入模块41的数据接收服务器采用双网卡配置，其中一块网卡接入xu系统，与xu系统进行远程通讯并获取数据；另一块网卡接入物理隔离装置31侧端口，向数据接收模块41发送数据报文。writetoopenplant接收与写入模块41完成数据报文的接收，解析，写入w1uce应急辅助决策系统openplant51中。
38.整个融合系统的数据传输的过程保持单向性，即数据只能从xu02系统1w1uce系统数据库51的方向传输，反向只有1bit的应答。
39.如图3所示，本实例中，readfromxu采集与发送模块21包括xu接口模块211、数据采集共享模块212、数据采集缓存模块213和数据发送模块214。xu接口模块211的输入端与xu02系统1的输出端连接，xu接口模块211的输出端与数据采集共享模块212的输入端连接，数据采集共享模块212的输出端分别与数据发送模块214的输入端、数据采集缓存模块213的输入端连接，数据发送模块214的数据缓存端与数据采集缓存模块213的双向传输端连接。
40.xu02系统1的数据信号输出端与数据发送模块214的数据信号输入端连接，数据发送模块214的数据信号输出端与物理隔离装置311的数据信号输入端连接。
41.writetoopenplant接收与写入模块41包括数据接收模块411、数据接收共享模块412、数据接收缓存模块413和w1uce接口414。物理隔离装置311的数据信号输出端与数据接收模块411的数据信号输入端连接，数据接收模块411的数据信号输出端与数据接收共享模块412的数据信号输入端连接，数据接收共享模块412的数据信号输出端与w1uce接口414的数据信号输入端连接，w1uce接口414的的数据缓存端与数据接收缓存模块413连接。
42.本实例中的物理隔离装置311为网闸。
43.xu02系统1上与第三方通讯的xu02服务器向通过xu接口模块211向数据采集共享
模块212传输采集应急系统需要的核电机组txp系统射监测和环境气象实时数据，通过数据采集共享模块212实现数据采集共享功能，为避免数据量过大导致服务器不稳定，采集到的数据通过数据采集缓存模块213进行缓冲处理；通过数据发送模块214将采集到的数据按照特定的协议数据包穿过物理隔离装置311()发送至writetoopenplant接收与写入writetoopenplant模块41，同时，物理隔离装置311用于隔离传输网络，使得数据传输保持单向性，避免数据反向传输。writetoopenplant模块41用来接收穿过网络安全物理隔离装置3的特定协议数据包，数据接收模块411通过数据接收共享模块412将解析后的数据发送至w1uce接口414中，为了降低服务器负荷，在至w1uce接口41侧还连接有数据接收缓存模块413，用于缓存处理机组实时数据。数据接收模块411、数据接收共享模块412、数据接收缓存模块413接收到的数据通过网络以tcp/ip方式写入w1uce接口414，通过w1uce接口414写入w1uce系统5内。
44.核电机组侧的readfromxu模块21主接口模块是xu接口模块211，各子接口模块包括：数据采集共享模块212、数据采集缓存模块213、数据发送模块214，主要功能用于实现机组侧数据采集、共享、缓存；writetoopenplant模块41各子接口模块包括：数据接收模块411、数据接收共享模块412、数据接收缓存模块413，除此外，还有接收实时数据的w1uce接口414。模块设计采用多线程和共享内存区技术，使数据的采集、传输和存储，故障的检测等操作能够并行进行，并提高程序的性能。
45.模块writetoopenplant模块41的数据接收服务器采用双网卡配置，其中一块网卡接入xu系统，与xu系统进行远程通讯并获取数据；另一块网卡接入物理隔离装置(网闸)311侧端口，向数据接收模块writetoopenplant 41发送数据报文。数据接收模块41完成数据报文的接收，解析，写入w1uce接口414，最终传输至w1uce系统5中。
46.上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，上述实施方式仅为本发明的最优实施例，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。