一种核电站试验控制系统及核电站监测设备

摘要

本发明适用于电站控制领域，提供了一种核电站试验控制系统及核电站监测设备，包括人机交互单元，所述系统还包括：相关系统链接单元、操作单元和监视单元。在本发明中，通过在主界面中集中控制、监视所控制的各实验设备，实现了一种核电站试验控制系统，使得核电站定期试验过程易于控制，缩短了核电站试验的过程，并提高了机组安全水平。

说明书

技术领域

本发明属于电站控制领域，尤其涉及一种核电站试验控制系统及核电站监测设备。

背景技术

核安全是核电站赖以生存的根基。为了保证核安全，即控制反应堆反应性、排出堆芯剩余功率、包容放射性和控制火灾，核电站设计了相应的反应堆保护系统(Reactor Protection，RPR)，保证电站的核安全。定期试验是一种定期技术监督活动，运行安全纵深防御的措施之一，其目的是为了保证被监督的对象与标准或预先确定的规定措施相符合，从而将重要安全相关系统和设备的可用性维持在设计基准范围内，并有足够的可信度。

在国内目前的核电站中，由运行执行的RPR定期试验——Test 3试验(简称T3试验)，由主控操纵员在主控室硬盘台上、在模拟盘的辅助下执行。主控室硬盘台有专门用于T3试验的区域，上面有试验用的钥匙，用以触发相关设备进入试验状态及试验完成时退出试验状态、投入正常运行。主控室模拟盘，能够直接显示相关设备状态，便于主控室操纵员观察、验证设备运行状态，验证试验结果。同时，主控室集中数据处理系统(Centralized date processing，KIT)计算机系统还能够显示相关逻辑量及模拟量的变化。主控室报警AA光字牌能够显示试验相关报警的状态。在非数字化主控室，这样的定期试验执行方法及过程直观、高效。

在岭澳二期的设计中，采用了数字化的主控室，将一期主控室的硬盘台内容数字化后放入电站计算机和控制系统(Plant Computer Information &Control，KIC)系统计算机中，原来主控室内的硬盘台、模拟盘、AA报警窗、KIT计算机都取消。岭澳二期主控室采用4主屏设计原则，控制方式的变化，使得同一时间提供给操纵员的信息比岭澳一期硬盘台主控少了许多。主控操纵员获得机组信息必须在不同的电脑上、不同的画面之间切换，获得信息的过程相对曲折、复杂。对于跨系统的RPR定期试验，如果不设计专门的配套试验画面，那么在执行定期试验的过程中，主控操纵员必须在不同的系统画面间切换，以触发试验系统和设备，并监控试验设备状态；在机组报警清单中寻找试验相关报警；同时，还必须监控整个机组状态。这使得定期试验过程变得复杂、冗长、不易控制，对机组安全运行带来隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核电站试验控制系统，旨在解决现有核电站定期试验不易控制，从而导致核电站定期试验过程复杂、冗长、对机组安全运行带来隐患的问题。

本发明是这样实现的，一种核电站试验控制系统，包括人机交互单元，所述系统还包括监视单元、相关系统链接单元和操作单元；

所述监视单元，用于监视所控制的各试验设备的相关运行状态信息；

所述人机交互单元，用于在主界面显示所控制的各试验设备相关系统的名称、可供用户触发相应试验设备开始试验或复位操作的操作信息以及所述监视单元监视到的各试验设备的相关运行状态信息，接收用户输入的试验设备相关系统选择信息和操作信息；

所述相关系统链接单元，用于根据所述人机交互单元接收到的试验设备相关系统选择信息和预先存储的与所选试验设备相关系统的链接关系，链接到用户所选试验设备相关系统的画面并通过所述人机交互单元显示；

所述操作单元，用于根据所述人机交互单元接收到的操作信息触发相应试验设备开始试验或复位操作。

本发明的另一目的在于提供一种包括上述核电站试验控制系统的核电站监测设备。

在本发明中，通过在主界面中集中控制、监视所控制的各试验设备，实现了一种核电站试验控制系统，使得核电站定期试验过程易于控制，缩短了核电站试验的过程，并提高了机组安全运行水平。

附图说明

图1是本发明实施例提供的核电站试验控制系统的结构图；

图2是本发明实施例提供的界面示意图；

图3是本发明实施例提供的界面打印示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明实施例中，通过在主界面中集中控制、监视所控制的各实验设备，实现了一种核电站试验控制系统。

图1示出了本发明实施例提供的核电站试验控制系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

该系统可以用于核电站监测设备，可以是运行于这些设备内的软件单元、硬件单元或者软硬件相结合的单元，也可以作为独立的挂件集成到这些核电站监测设备中或者运行于这些核电站监测设备的应用系统中。

该核电站试验控制系统包括相关系统链接单元101、人机交互单元102、操作单元103和监视单元104。其中：

人机交互单元102，在主界面显示所控制的各试验设备相关系统的名称、可供用户触发相应试验设备开始试验或复位操作的操作信息以及监视单元104监视到的各试验设备的相关运行状态信息，接收用户输入的试验设备相关系统选择信息和操作信息。

相关系统链接单元101，根据人机交互单元102接收到的试验设备相关系统选择信息和预先存储的与所选试验设备相关系统的链接关系，链接到用户所选试验设备相关系统的画面并通过人机交互单元102显示。在发明实施例中，相关系统链接单元101预先存储核电站试验控制系统与所控制的各试验设备相关系统的链接关系，根据人机交互单元102接收到用户输入的试验设备相关系统选择信息与预先存储的链接关系，链接到用户所选试验设备相关系统的画面并通过人机交互单元102显示。

操作单元103，根据人机交互单元102接收到的操作信息触发相应试验设备开始试验或复位操作。复位即控制相应试验设备退出试验，进入正常状态。

监视单元104，监视所控制的各试验设备的相关运行状态信息，在本实施例中，显示的相关运行状态信息包括报警信息、状态信息等。

根据大亚湾核电站十多年的运行经验，结合集散型控制系统(DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM，DCS)的新特性，下面以本发明实施例提供的针对核电站定期试验DCS设计的核电站反应堆保护系统定期试验控制系统为例进行说明，图2示出了本发明实施例提供的核电站反应堆保护系统定期试验控制系统的界面示意图。在本实施例中，核电站反应堆保护系统定期试验控制系统对两个必须进行定期试验的RPR A、B列设备进行监控。界面分为两列，左边一列显示RPR A列设备的相关监控信息，右边一列显示RPR B列设备的相关监控信息。并且，进一步将左右两列各分为I、II、III和IV四个子区。

如图2所示，人机交互单元102在主界面左列的I子区显示一定期试验的名称RPA025，及其对应的定期试验相关系统人机接口(Man Machine Interface，MMI)的画面连接RIS1C、ETY1C、RRI1C和RAZ1C；人机交互单元102在主界面右列的I子区显示另一定期试验的名称RPB025，及其对应的定期试验相关系统MMI的画面连接RIS1C、ETY1C和RRI1C。可以方便操纵员快速、准确地链接到试验相关系统的MMI画面，获取相关信息或者执行相关操作，以进一步检查相关设备的实时状态，了解和控制机组运行。

人机交互单元102在主界面左右两列的II子区分别提供了触发RPR A或B列设备定期试验的开始试验或复位操作的屏幕显示的选择开关或键盘(Selectorswitches and key pads on screen，KC)，复位即使相应RPR A或B列设备退出试验、恢复正常运行状态。操纵员通过操作KC，可以实现RPR A或B列设备定期试验的开始或复位的控制。

人机交互单元102在主界面左右两列的III子区分别显示了RPR A、B列设备与定期试验执行相关的电站计算机和控制系统(Plant Computer Information &Control，KIC)报警信息RPA621KA、KRT011KA和KRT013KA。在本实施例中，可以通过III子区“RPA621KA”、“KRT011KA”和“KRT013KA”上方标志的颜色来区分该设备当前是否接收到相应报警信息，例如主界面右列III子区“RPA621KA”上方的标志显示为红色，则表示RPRB设备当前接收到RPA621KA报警；如果显示为灰色，则表示RPRB设备当前没有接收到RPA621KA报警。这样，可以方便操纵员对相应设备试验过程中是否出现报警进行监视和跟踪，把握相应设备定期试验的执行进程，验证试验结果，监视机组状态。当然，标志、颜色等可以根据实际需要进行改变。

人机交互单元102在主界面左右两列的IV子区分别显示了RPR A、B列设备的状态信息，包括有其各自对应的待检验设备的名称和相关状态信息。相关状态信息包括有终了状态、实际动作时间、阀门动作情况等。在图2中，根据定期试验程序的要求，“Test equipments”列列出各设备名称，“Initial request”列列出各设备对应的试验初始状态，“Validate request”列列出各设备对应的试验要求终了状态，待试验设备名称前的等图标的填充颜色表示阀门动作情况，例如，图标有填充颜色则表示该阀门是开，没有填充颜色则表示该阀门是关。还可以进一步用等图标来区分阀门的类型。对于需要验证动作时间的设备，“Remark”列对应的左、右列还分别列出了各设备对应的实际动作时间和要求的动作时间参数，实际动作时间由DCS系统自动算出。该区只是显示各设备的实际状态，所有设备都无法在此画面操作。

在本发明实施例中，人机交互单元102在主界面左右两列的III和IV子区实时显示所控制的各试验设备在定期试验程序中要求记录的实时参数，即接收到的报警信息、设备的试验要求终了状态及实际动作时间等。并且，核电站反应堆保护系统定期试验控制系统在图2所示的主界面上端显示定期试验配套画面名称“RPR025”。

当然，本发明实施例提供的核电站反应堆保护系统定期试验控制系统也可以在主界面上显示其他的试验信息，例如Unit 3表示机组信息为3号机组。

如果核电站试验控制系统所控制的试验设备为两个以上时，人机交互单元102将主界面分为相应数目的列，各列对应一个试验设备。当然，也可以采用其他方式来显示。如果核电站试验控制系统所控制的试验设备只有一个时，就不用将主界面分为两列。

为了保存试验中各试验设备的相关信息，以便于以后查看，作为本发明的一个优先实施例，核电站试验控制系统还包括：

保存单元105，在操作单元103对所控制的各试验设备复位前，保存相应试验设备的相关运行状态信息。在本实施例中，保存的相关运行状态信息包括相应试验设备复位前的报警信息、状态信息等。

为了便于操纵人员打印试验中各试验设备的相关信息，作为本发明的另一个优先实施例，核电站试验控制系统还包括：

打印单元106，在接收到用户输入的打印命令后，打印当前主界面显示的信息。在本实施例中，打印单元106接收到用户输入的打印命令后，直接打印当前主界面所显示的定期试验DCS专用画面框架和内容，包括定期试验程序中要求记录的实时参数，如图2所示。进一步地，采用打印单元106进行打印时，还可以打印出打印该信息的名称、日期、人员等信息，如图3所示。

为了保证核电站试验控制系统触发相应试验设备进行开始或复位操作的正确性，防止因操纵人员的误操纵而引起试验设备不必要的启动或复位，作为本发明的再一个优先实施例，核电站试验控制系统还包括：

验证单元107，验证人机交互单元102接收到的操作信息，并在通过验证后控制操作单元103触发相应试验设备进行开始或复位操作。

在本实施例中，验证单元107对KC的钥匙的管理等功能可以在配套画面上体现，即在操作员操作KC时，通过人机交互单元102弹出相应的确认画面，例如提示“是否要启动该设备的定期试验”、“是否要复位该设备”等。当然，验证单元107也可以采用其他方式来验证人机交互单元102接收到的操作信息。

在本发明实施例中，通过在主界面中集中控制、监视所控制的各实验设备，实现了一种核电站试验控制系统，使得核电站定期试验过程易于控制，缩短了核电站试验的过程，并提高了机组安全水平。

并且，本发明实施例提供的核电站试验控制系统集中显示试验相关设备及其动态信息、相关报警信息和相关阀门动作情况，并显示实时进行运算得到的动作时间，有利于操纵人员实施试验，验证设备的可用性和可靠性。同时，核电站试验控制系统提供了相关系统的链接，为主控室操纵员快速、直接了解相关系统的动态信息，系统地判断核电机组设备和/或系统的功能状态，提高操纵人员各项操作及诊断的快速性和可靠性。

进一步地，本发明实施例提供的核电站试验控制系统还具有以下的一些优点：

1)提供了核电站主控室数字化后运行定期试验的方法，给出了全新的运行定期试验执行手段；

2)将核电机组复杂、跨系统的试验相关信息进行有效的组合，向主控室操纵员提供快速、准确的设备和/或系统的功能状态，充分利用了数字化的特点；

3)实现方式相对简单可靠，通过相对简单的画面显示，就可以实现复杂的、多系统和/或设备功能状态的监控；

4)主界面显示充分考虑了人机结合的特点，考虑到了核电站安全运行文化，保证的核电站的运行安全。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。