一种核电厂的安全系统的制作方法

本实用新型涉及核电技术领域，尤其涉及一种核电厂的安全系统。

背景技术：

核电厂的反应堆由于具有辐射、高温等复杂的工作环境，对于其安全有着格外严格的要求，因此需要对于安全系统格外关注。

现有的核电厂通常根据需要设置独立的氢气报警装置和火灾报警装置，但是由于核电独特的工作环境，可能对氢气报警装置和火灾报警装置的线路造成影响，导致氢气报警装置和火灾报警装置的可靠性降低。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种核电厂的安全系统，以解决现有核电厂中氢气报警装置和火灾报警装置的可靠性较低的问题。

本实用新型实施例提供了一种核电厂的安全系统，包括上位机、火灾报警组件和氢气报警组件；

所述火灾报警组件包括火警控制器和火灾探测器，所述火灾探测器与所述火灾报警控制器电连接，所述上位机和所述火灾报警组件环接；

所述氢气探测组件包括氢气报警控制器和氢气探测器，所述氢气探测器与所述氢气报警控制器电连接，所述氢气报警探测器与所述火灾报警控制器电连接。

可选的，还包括通讯总线，所述通讯总线呈环形分布，所述火警控制器和所述上位机通过所述通讯总线环接。

可选的，所述上位机包括至少两个操作终端和至少两个显示终端，所述至少两个操作终端和至少两个显示终端通过所述通讯总线环接，且所述至少两个操作终端分别设置于不同的控制室内，所述至少两个显示终端分别设置于不同的所述控制室内。

可选的，还包括故障报警组件，所述故障报警模块与所述通讯总线相连。

可选的，还包括视频采集组件，所述视频采集组件包括摄像头和视频控制器，所述视频控制器通过所述通讯总线与所述上位机环接。

可选的，所述核电厂的安全系统还包括换气控制组件，所述换气控制组件分别与所述火警控制器和所述氢气报警控制器电连接，所述换气控制组件与排烟阀和/或防火阀电连接。

可选的，还包括测试组件，所述测试组件包括标定管，所述标定管的第一端位于设置有所述氢气探测器的厂房内，所述标定管的第二端延伸至设置有所述氢气探测器的厂房外侧。

可选的，所述标定管的第一端设置有单向阀，所述标定管的第二端设置有可拆卸的封闭接头。

可选的，还包括为所述火灾报警组件和所述氢气报警组件供电的电源组件，所述电源组件包括主电源和备用电源箱，所述备用电源箱包括壳体、隔离组件和蓄电池，所述隔离组件用于屏蔽辐射，所述蓄电池密封于所述隔离组件内。

本实用新型实施例通过使氢气报警组件与火灾报警组件相连，能够实现氢气报警与火灾报警联动，使得结构更加简单，同时，将上位机与火灾报警组件环接，在线路中的部分出现断路时，仍可通过环路的另一方向实现通讯连接，能够提高安全系统的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1是本实用新型第一实施例提供的核电厂的安全系统的结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种核电厂的安全系统。

如图1所示，在一个实施例中，该核电厂的安全系统包括上位机100、火灾报警组件200和氢气报警组件300。

上位机100用于实现控制功能及数据的处理功能等，可以利用计算机或服务器实现。

火灾报警组件200包括火警控制器201和火灾探测器202，火灾探测器202与火灾报警控制器电连接，上位机100和火灾报警组件200环接。

本实施例中的火灾探测器202可通过红外、烟雾、图像识别等特征进行火灾探测，火警控制器201用于根据火灾探测器202的探测结果生成报警信号，进行火灾报警。火灾探测器202根据情况设置于核电厂的厂房中的不同位置，具体的，例如可以是反应堆冷却剂泵、上充泵、辅助给水气动泵、汽机厂房、循环水泵及重要厂用水泵、柴油发电机组燃油输送泵等区域。

氢气探测组件包括氢气报警控制器301和氢气探测器302，氢气探测器302与氢气报警控制器301电连接，氢气报警探测器与火灾报警控制器电连接。

氢气探测器302包含机壳、传感器和必要的电子电路。氢气探测器302优选采用防爆型探测器，由带有阻热力矩的低温催化氧化型装置组成，带有电缆密封装置。如果需要将氢气探测器302设置在通风组件上，可以利用安装板粘接或者通过紧固件固定，如果设置在反应堆厂房内，则还应当选择具有一定抗辐射效果的氢气探测器302。

本实施例中每一处火灾报警组件200和氢气报警组件300均包括两个安全序列。可以理解为，每一个需要设置火灾报警组件200或氢气报警组件300的位置均设置了至少两个。

如图1所示，一个机柜303内设置有两个氢气报警控制器301，且这两个氢气报警控制器301分别连接有一个氢气探测器302，这两个氢气探测器302的探测区域是相同的。这样，当其中一个发生故障时，可以通过另一个进行报警，提高了设备的可靠性，降低了可能出现的故障对设备的影响。

每一安全序列的两个氢气探测器302的氢气报警浓度可以相同，也可以不同。例如，设置两个不同浓度的氢气探测器302，其中一个氢气探测器302的氢气报警浓度较低，例如低于爆炸浓度阈值，另一个则相对较高，例如接近爆炸浓度阈值，能够提高反应实际情况的准确程度，以便根据报警结果进行相应选择相应的处理方式。机柜303内的线路可以采用低烟无卤阻燃耐火屏蔽测量电缆连接，以降低出现故障的可能性。

应当理解的是，火灾报警组件200的相关技术更加成熟，可靠性也相对较高，通过氢气探测组件的氢气报警控制器301与火警控制器201相连以触发报警信号，简化了设计，有利于提高氢气报警的可靠性，同时降低建设成本。

上位机100和火灾报警组件200环接指的是上位机100和火灾报警组件200连接成环形，这样，环接的线路中任意两点之间的通信线路并非是唯一的，例如，图1中所示的火警控制器201既可以通过左侧环路与上位机100通信连接，也可以通过右侧环路与上位机100通信连接。这样，当线路中的任意一点发生故障时，仍能保证系统的通信不受到干扰，提高了系统的可靠性。

本实用新型实施例通过使氢气报警组件300与火灾报警组件200相连，能够实现氢气报警与火灾报警联动，使得结构更加简单，同时，将上位机100与火灾报警组件200环接，在线路中的部分出现断路时，仍可通过环路的另一方向实现通讯连接，能够提高安全系统的可靠性。

可选的，还包括通讯总线400，通讯总线400呈环形分布，火警控制器201和上位机100通过通讯总线400环接。

本实施例中通过设置通讯总线400实现各个结构或组件的环接，通讯总线400呈环形分布，火警控制器201和上位机100与通讯总线400通信连接，也就实现了火警控制器201和上位机100的环接。

通过设置通讯总线400的方式还提高了系统的可扩展性，其他组件也可以通过通讯总线400实现与该核电厂的安全系统的环接，有助于丰富其功能，降低后期的维护和升级成本。

可选的，上位机100包括至少两个操作终端101和至少两个显示终端102，至少两个操作终端101和至少两个显示终端102通过通讯总线400环接，且至少两个操作终端101分别设置于不同的控制室内，至少两个显示终端102分别设置于不同的控制室内。

为了避免操作终端101和显示终端102出现故障对安全系统造成影响，本实施例中设置了至少两个操作终端101和至少两个显示终端102，其中，操作终端101用于实现操作控制功能，应当理解的是，由于核电厂的厂房数量多，需要监控的信息量也比较大，因此需要设置额外的显示终端102以显示相关信息。

可选的，还包括故障报警组件，故障报警模块与通讯总线400相连。

该故障报警组件用于监控该核电厂的安全系统中各设备的运行状态，以及时排除可能出现的故障，在一个具体实施方式中，该故障报警组件与通讯总线400相连并实时采集各设备的工作状态，例如包括但不限于每一火警控制器201、火灾探测器202、氢气报警控制器301和氢气探测器302等，如果检测到异常状态，例如某一设备无法正常工作、无法检测到某一设备或者仅能检测到环接信号中的一路信号，则证明该核电厂的安全系统中某一处可能出现故障，则应当尽快进行检修，以排除故障。

实施时，可以在显示屏幕上显示设备的工作状态，例如通过文字、图示等方式显示各个设备的状态，也可以通过指示灯等方式显示设备的工作状态，例如，正常工作的设备对应的指示灯均为点亮状态，非正常工作的设备对应的指示灯为熄灭状态，这样，能够便于工作人员方便快捷的了解各设备的运行情况。

可选的，还包括视频采集组件，视频采集组件包括摄像头和视频控制器，视频控制器通过通讯总线400与上位机100环接。

本实施例中的摄像头可以选择耐辐照摄像机、定焦摄像机、自动变焦摄像机中的一种或多种，其中，耐辐照摄像机主要设置在可能存在辐射的厂房中。定焦摄像机主要用于监视范围较小、监视对象较为固定的场所。自动变焦摄像机主要用于监视范围较大，需要监视目标全景并兼有目标图像局部细节的场所。实施时，根据实际监视要求的不同，选择不同类型的摄像机，并选配相关必要配件，以满足使用需求。

视频采集组件所采集的图像需要保存一定的时长，以备查看，例如，可以通过ipsan存储系统实现视频采集组件所采集的图像的保存。同时，存储系统应当设置冗余的磁盘阵列，以提高存储的可靠性，在一个具体实施方式中，冗余磁盘阵列方式为raid5，且预留了至少160tb的存储空间，以确保能够保存足够多的监控图像。

在一个具体实施方式中，采集的图像需保存30天以上，采集的图像的清晰度可以根据实际情况确定。例如，可以全部选择最高清晰度的图像，以提高准确性，也可以关键位置采用相对较高的清晰度，非关键位置采用相对较低的清晰度，以节约存储空间。

进一步的，为了保证监控效果，还可以设置辅助照明灯。以对亮度不足的区域提供额外的光罩，有助于提高摄像机监视画面清晰度。应当理解的是，位于剂量率较高区域的辅助照明灯，需要具备相应耐辐照性能，以应对腐蚀可能对于设备带来的影响。

在一个较佳的具体实施方式中，视频采集组件与火灾报警组件200联动，即火灾报警组件200发出报警信号时，优先显示相应区域的监控图像。

可选的，核电厂的安全系统还包括换气控制组件500，换气控制组件500分别与火警控制器201和氢气报警控制器301电连接，换气控制组件500与排烟阀和/或防火阀电连接。

该换气控制组件500可以采用分布式控制系统(dcs)，该换气控制组件500用于在火警控制器201或者氢气报警控制器301发出报警信号的时候启动排烟阀和/或防火阀，以通过排烟阀降低烟雾及氢气浓度，或者通过防火阀隔绝火势、烟雾或可燃气体的蔓延。

本实施例中的换气控制组件500同时与火警控制器201和氢气报警控制器301电连接，这样，即使火灾报警组件200出现了故障，氢气报警组件300发出的报警信号也能传递至换气控制组件500，有助于提高报警的可靠性。避免因为局部故障，导致报警信号无法有效传递。

可选的，还包括测试组件。该测试组件用于对氢气报警组件300进行测试，以确定氢气报警组件300是否能够正常工作。

测试组件包括标定管，该标定管用于向厂房内通入氢气。

测试的方式具体为向特定的区域通入一定量的氢气，以测试氢气报警组件300是否能检测到通入的氢气。如果检测到了氢气，那么说明氢气报警组件300很可能处于正常工作状态，如果未检测到氢气，则说明氢气报警组件300很可能出现了故障。

应当理解的是，如果向厂房内的通入的氢气过多，则可能带来一定的危险，因此，本实施例中通过标定管向厂房内特定位置通入适量氢气，这样，通入的氢气总量是较少的，不会带来安全隐患，而在标定管的出口处的局部范围内，氢气浓度相对较高，能够满足测试需求。

标定管的第一端位于设置有氢气探测器302的厂房内，具体的，延伸至氢气探测器302附近，以确保氢气由标定管的第一端进入厂房内后，能够被氢气探测器302检测到。标定管的第二端延伸至设置有氢气探测器302的厂房外侧，这样，不需要进入厂房内即可实现将氢气通入厂房内，尤其在核电厂的独特的工况下，某些厂房可能不便于开启或不便于经常开启，通过设置该标定管，在厂房的外侧即可完成对氢气探测器302工作状态的检测。

进一步的，标定管的第一端设置有单向阀，该单向阀仅允许流体由标定管的第二端向第一端的方向流动，这样，能够避免厂房内的由标定管回流至厂房的外侧，提高了安全系数。

标定管的第二端设置有可拆卸的封闭接头，在进行检测时，拆下该封闭接头，以通入氢气，在不需要进行检测时，则通过该封闭接头封闭标定管，能够避免异物进入标定管导致标定管堵塞。

可选的，还包括为火灾报警组件200和氢气报警组件300供电的电源组件，电源组件包括主电源和备用电源箱。

本实施例中的主电源为一般情况下的供电电压，例如可以利用市电供电，也可以利用单独的消防电路供电等。在主电源处于可用状态时，备用电源处于待机状态或者充电状态，当主电源处于不可用状态时，切换为使用备用电源供电，该备用电源应当能够维持一定时间的供电，例如一般情况下，可维持设备正常工作不低于12小时，出现险情等紧急情况下，可维持设备正常工作不低于1小时。

备用电源箱包括壳体、隔离组件和蓄电池，还可能包括一些必要的电路或电子设备，例如工作状态指示灯(接通、断开、故障等)、必要的过载和短路电流保护装置等，隔离组件用于屏蔽辐射，蓄电池密封于隔离组件内，以避免核电厂中可能存在的辐射对于蓄电池等设备造成影响，有利于提高设备的可靠性，降低核电厂内复杂的外部环境可能给设备带来的干扰。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。