本实用新型涉及核反应堆堆芯测量技术领域，特别涉及一种核电站控制棒驱动机构性能测试系统。
背景技术：
电流在线监测诊断柜(RGL)作为反应堆控制系统的主要部件之一，其主要功能是：根据电网负荷的变化，相应提升或插入控制棒以调节堆芯的反应性，从而控制堆芯温度和核功率，保护反应堆，确保堆芯安全。
反应堆长棒控制系统通过控制控制棒驱动机构(CRDM)动作，进而控制控制棒的动作，改变堆芯反应性。控制棒驱动机构由一套机电传动装置组成，其中三个电磁线圈通过钩爪与传动轴上槽纹的配合作用，使传动轴和控制棒束作步进式移动。
核电站控制棒驱动机构性能测试试验是通过从电源柜(PWE)的电流测孔获取控制棒驱动机构不同线圈的电流波形，与从麦克风获得的控制棒振动信号通过电流在线监测诊断柜试验台进行同一时域复合，并自动分析控制棒驱动机构的动作延时，判断每一动作点是否符合技术规格要求，同时生成报告。
现有技术如申请号为201611110552.3的中国发明申请公开了一种基于反应堆控制棒驱动机构的麦克风信号控制装置，采用3.3V的串口进行控制指令传输，其传输过程包括远程控制端发出指令，本地控制端接收指令进行回传确认，远程控制端依据回传信息再次确认。如此一来，增加了电路设计的复杂度，且耽误指令的传输时间。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的在于提供一种核电站控制棒驱动机构性能测试系统，采用线缆传输的方式，相较于现有技术以3.3V电源信号进行以串口方式进行传输，不需要反应堆厂房的棒位切换系统的信号确认回传就可以直接控制指令输出。这样，降低了线路设计的复杂性，同时，提高了操作的实用性。
为实现上述目的，所述核电站控制棒驱动机构性能测试系统包括设置于棒控设备房间的棒控系统和设置在反应堆厂房的棒位切换系统，其特征在于，
所述棒控系统包括：远程控制箱，用于接收用户的麦克风选择指令；
远程通信箱，与所述远程控制箱连接，用于将所述麦克风选择指令通过线缆输出；
所述棒位切换系统包括：本地通信箱，与所述远程控制箱通过所述线缆连接，接收所述麦克风选择指令并转发至与其连接的本地控制箱；
所述本地控制箱用于依据所述麦克风选择指令对与其连接的麦克风进行控制，
将所述麦克风按照象限等分为4个分区，各分区分别对应连接一个连接器；
还包括4路模拟开关，各路开关的控制信号接收端与所述本地控制箱连接，输出端各连接一所述连接器。
其中，所述远程控制箱包括一编码开关，所述编码开关至少包括9个档位，分别对应所述麦克风的9个组别；
所述编码开关将每个档位分别采用一组格雷反码标识，并以直流电压形式输出。
由上，由于编码开关是机械式开关，所以作为控制信号的信号源不会出错。格雷反码直接通过线缆进行传输，最终传输至设置在反应堆厂房的棒位切换系统，确保了传输的准确性。
较佳的，还包括一电压适配部件，连接于所述本地通信箱与所述本地控制箱之间，用于将本地通信箱所接收的电压形式格雷反码进行电压适配处理，以使处理后的电压满足本地控制箱的电压工作条件。
由上，由于本地控制箱的工作电压与远程控制箱的输出电压不一致，因此需要电压适配部件进行匹配以保证本地控制箱正常工作。
较佳的，所述本地通信箱与本地控制箱之间、以及与所述麦克风连接的线缆为耐辐照线缆。
由上，采用耐辐照线缆连接，相较于普通电缆可以提高线缆的使用寿命。
附图说明
图1为核电站控制棒驱动机构性能测试系统的原理示意图；
图2为远程控制箱的电路原理示意图；
图3为电压适配部件的电路原理示意图；
图4为本地控制箱的电路原理示意图；
图5为固定在控制棒驱动机构上的麦克风的信号示意图；
图6为模拟开关连接本地控制箱与麦克风的电路原理图。
具体实施方式
下面参照图1～图6对本发明所述一种核电站控制棒驱动机构性能测试系统进行详细说明。
如图1所示，系统包括设置在RCS(棒控设备)房间的棒控系统和设置在反应堆厂房的棒位切换系统。
所述棒控系统包括依次连接的电源柜101、电流在线监测诊断柜102、远程通信箱103和远程控制箱104。
其中电源柜101及电流在线监测诊断柜102之间的连接，以及电源柜101与后文所述反应堆厂房中控制棒驱动机构204的连接与现有技术相同，不再赘述。
远程控制箱104用于接收用户的控制指令。远程控制箱104的前面板设有编码开关，该编码开关共有9个档位，分别对应麦克风的9组信号，各档分别表示为：SA、SB、SC、SD、R1、N2、N1、G2、G1。通过选组，可以对麦克风进行控制，从而最终选择采集的控制棒振动信号。
如下表1所示，所述编码开关针对不同组信号进行编码(编码成4位格雷反码)从而输出控制指令，具体对应关系详见表1，在此不进行详述。
表1
远程控制箱104的电路原理如图2所示，包括一AC-DC模块(图2中所示为Power1)，将220V交流信号直接转成12V直流电，从而对棒控设备房间的棒控系统供电。AC-DC模块的输出端串联一3A保险，以防止后续电路短路，造成器件的损坏。
所述12V直流电通过一转接器(图2中所示为P2、P3之其一)后被分为四路，分别为BD_SwitchA、BD_SwitchB、BD_SwitchC、BD_SwitchD，上述四路信号输入至编码开关中，由编码开关进行如表1所示对应关系进行编码后，再通过转接器P2、P3之另一输出。由于编码开关是机械式开关，所以上述作为控制指令的信号源不会出错。
所述格雷反码直接通过线缆进行传输，最终传输至设置在反应堆厂房的棒位切换系统。具体的，本实施例中，远程通信箱103和本地通信箱201采用线缆的转接器实现，从而方便线缆的连接和传输。
采用线缆传输的方式，相较于现有技术以3.3V电源信号进行以串口方式进行传输，不需要反应堆厂房的棒位切换系统的信号确认回传就可以直接控制指令输出。这样，降低了线路设计的复杂性，同时，提高了操作的实用性。
远程控制箱104输出的是12V直流电，棒位切换系统中的本地控制箱202其所识别的电压为3.3V，如此一来，还需一组电压适配部件以保证本地控制箱202的正常工作。
图3所示为电压适配部件的电路原理示意图，包括四组型号为2-1462037-3的继电器，对应输出所接收的基于具体档位输出“1”或“0”所组成的3.3V的4位格雷反码。
该型号继电器的工作电压最低可为9V直流电，远程通信箱103在传输过程中采用的是4线缆以硬接线的方式进行信号传输，一来线路上衰减较低，二来即便是发生衰减。由12V衰减至9V大约需要总长为8Km的线缆，而实际上远程控制箱104与上述继电器的距离不过数百米，从而完全可以满足要求。实际电路中，电压适配部件也可采用降压器件串联开关的形式实现。
需要说明的是，由于反应堆厂房中主要设备外面设有密封金属或混凝土安全壳。为了实现反应堆厂房内、外线缆的连接，需要设置有电气贯穿件204，所有与反应堆厂房内设备连接的线缆均需内嵌于所述电气贯穿件204从而实现线缆的连接。
不难理解，实际使用中，为了智能控制等其他设计要素，也可将远程通信箱103与本地通信箱201采用现有的串口通信模块，或者网络通信模块等等，由于上述改进并非本申请重点，在此不再详述。
设置在反应堆厂房的棒位切换系统包括本地通信箱201、本地控制箱202、麦克风203和控制部驱动机构204。
前已述及，本地通信箱201与远程通信箱103通过线缆连接，接收4位格雷反码，将其传输至本地控制箱202。所述本地通信箱201与本地控制箱202之间采用耐辐照线缆连接，从而可以提高线缆的使用寿命。
图4所示为本地控制箱202的电路原理示意图，所述本地控制箱202用于将所述格雷反码转为对麦克风203的控制指令。具体为，本地控制箱202首先依据表2的对应关系，将(序号为12～15的端口所接收的)4位格雷反码转换为4位格雷码。其次依据表3的对应关系，将格雷码转换为二进制指令(由序号为31～40的端口对应输出)。
表2
表3
如图5所示为固定在控制棒驱动机构204上的麦克风203的信号示意图，本实施例中，与所述麦克风203相连接的线缆采用耐辐照线缆，由此可以使麦克风203长期安装在控制棒驱动机构204上，而不用频繁拆装。图5中横坐标为A～R，共计15列；纵坐标为01～15，共计15行；中间分布61路麦克风信号，即分布在图5中如E03、C11、L13，N05、H08等等符号所进行标记的位置。
麦克风203共包括61路。按照象限，将其划分为Rod1～Rod4共四个分区，其中第一分区Rod1包括16路麦克风信号，剩余三个分区(Rod2～Rod4)每个分区各包括15路麦克风信号。与上述四个分区相对应的，本实施例包括四个连接器，将本地控制端202与61路麦克风信号相连接。如表4所示为四个连接器与61路麦克风信号的对应关系表，即表4与图5相对应。设置有四个连接器的目的在于，每个连接器对应四分之一堆芯，各组信号都从四分之一堆芯对称提取，从而使各组信号遵从堆芯功率展平原则。而麦克风需要与堆芯一一对应，从而进行信号采集。
表4
如图6所示为本地控制箱202与所述61路麦克风203连接的电路原理图，二者共通过20个模拟开关进行连接，从而对麦克风进行控制。上述20个模拟开关被分为4组，各行为一组，每组5个，从而分别对接上述4个连接器。本实施例中，所述模拟开关的型号为ADG5412BRUZ，每一组模拟开关的每一路都可以单独控制，相比于背景技术中所采用的单路模拟开关，本申请可以大大较少电路板的面积。并且，该模拟开关可通过的电压信号范围为是0～40V，而麦克风传过来的信号最大也就是7V，因此模拟开关可以捕捉麦克风传过来的所有信号。
下面以测试SA棒组为例进行说明，当本地控制箱202输出指令为“0000”时，表示测试SA棒组，由此第一至第四组中对应的模拟开关(图6中U5～U8)接收到控制信号。第一组模拟开关中的U5控制闭合E03、H08；第二组模拟开关中的U6控制闭合C11；第三组模拟开关中的U7控制闭合L13；第四组模拟开关中的U8控制闭合N05。
被选择的麦克风203其所检测的信号最终被回传至本地控制箱202，从而进行后续检测，具体检测过程与现有技术相同，不再赘述。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。