一种堆外核测系统就地测量通道性能离线检查装置及方法

摘要

本发明属于核电厂反应堆核测领域，具体涉及一种堆外核测系统就地测量通道性能离线检查装置及方法，包括六槽模件笼、信号接收模块、信号处理模块、信息存储模块、电源转换模块、回路自检触发模块、信号接口，获取外部AC220V供电电压转换为设备供电，接收就地测量通道频率信号，触发回路自检功能，信号处理模块进行启动量程功率和工作量程功率的计算，人机交互装置和信息存储模块进行显示和保存。该装置可实现在不影响堆外核测系统的正常运行和保护的情况下，独立离线开展系统就地测量通道的故障和性能检测，提高系统运行的稳定性，降低机组运行风险。

说明书

技术领域

本发明属于核电厂反应堆核测领域，具体涉及一种堆外核测系统就地测量 通道性能离线检查装置及方法。

背景技术

堆外核测系统就地测量通道主要由中子探测器和转换单构成，主要用于测 量反应堆堆芯泄漏至堆外的中子数量，其信号送至系统信息处理机柜计算反应 堆功率、周期及反应性等参数，参与反应堆保护及功率调节。

根据电厂技术规格书要求：机组功率运行阶段，堆外核测系统一个通道不 可用，须24小时内恢复，否则须停堆，两个及以上通道不可用，须立即停堆。 系统就地测量通道均设置了备用通道，以保证主要通道故障时可快速投用备用 通道，恢复系统稳定运行。

由于测量通道缺少离线检查装置，测量通道的故障检测以及性能检查均需在 线进行，且耗时较长，增加了机组停机停堆的风险。基于上述情况，有必要研 制一种专门用于对堆外核测系统就地测量通道性能进行离线检查的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种堆外核测系统就地测量通道性能离线检查装置及 方法，能够及时可靠的进行测量通道故障检测及性能检查。

本发明的技术方案如下：

一种堆外核测系统就地测量通道性能离线检查装置，包括六槽模件笼、信 号接收模块、信号处理模块、信息存储模块、电源转换模块、回路自检触发模 块、信号接口；

其中所述的信号接口用于实现所述离线检查装置与就地测量通道的信号交 互；

所述的电源转换模块与信号接口连接，为六槽模件笼和回路自检触发模块 供电；

所述的回路自检触发模块输出端与信号接口连接，同时接收电压转换模块 发送的供电信号；

所述的六槽模件笼用于安装信号接收模块、信号处理模块和信息处理模块， 并实现各模块之间的通讯和供电；其中信号接收模块的输入端连接信号接口， 接收就地测量通道频率信号，输出端在六槽模件笼内连接信号处理模块，向其 发送接收到的频率信号，所述的信号处理模块进行计算处理得出启动量程功率 和工作量程功率；所述的信息存储模块接收信号处理模块计算得到的启动量程 功率和工作量程功率，进行存储。

所述的信号接口包括外部接口和端子排，所述的端子排的输入端连接电源 转换模块的输出端。

所述的电源转换模块包括电压转换模块a和电压转换模块b，为六槽模件笼 和回路自检触发模块供电。

所述的回路自检触发模块是由三组由开关和指示灯组成的开关组组成，分 别为S1、S2、S3，每组开关接收电压转换模块发送的DC12V供电，开关导通， 电压送至对应回路吸合继电器，触发回路自检功能。

所述的信号处理模块进行计算处理，其核心算法为功率计算：

启动量程功率＝F1×2×10

工作量程功率＝(F2+F4)×Kf×2×10

其中Kf为修正系数，范围0.01-10，F1、F2、F4为接收的对应的就地测量 通道的频率。

包括人机交互装置，其用于将启动量程功率和工作量程功率的结果进行显 示。

所述的人机交互装置包括接口模块、键盘和液晶显示屏，接口模块用于信 号处理模块、键盘和液晶显示屏之间的信号交互，接收六槽模件笼发送的DC5V 供电，为键盘和液晶显示屏供电。

所述的信号接收模块包括频率信号接收模块和离散信号接收模块，频率信 号接收模块接收就地测量通道4个回路的频率信号，并将信号送至信号处理模 块进行计算处理；所述的离散信号接收模块带有光耦隔离器，用于接收就地4 个回路状态自检信号并进行光耦隔离，并将信号送至信号处理模块进行逻辑运 算。

一种堆外核测系统就地测量通道性能离线检查方法，其基于所述的堆外核 测系统就地测量通道性能离线检查装置，包括如下步骤：

1)安装信号接口，通过其获取外部AC220V供电，实现检查装置与就地测 量通道的信号交互；

2)外部AC220V电压转换为DC24V，并通过接口为就地测量通道设备供 电，将外部AC220V电压转换为DC12V和DC5V，为六槽模件笼和回路自检触 发模块供电；

3)信号接收模块接收就地测量通道4个回路频率信号，并将信号送至信号 处理模块进行计算处理，并且接收就地4个回路状态自检信号并进行光耦隔离， 并将信号送至信号处理模块进行逻辑运算；

4)回路自检触发模块接收电压转换模块发送的DC12V供电，电压送至对 应回路吸合继电器，触发回路自检功能；

5）信号处理模块基于如下式子进行启动量程功率和工作量程功率的计算

启动量程功率＝F1×2×10

工作量程功率＝(F2+F4)×Kf×2×10

其中Kf为修正系数，F1、F2、F4为接收的对应的就地测量通道的频率；

6)信号处理模块将接收的信号和计算结果均送至人机交互装置和信息存储 模块进行显示和保存。

所述的步骤4)中的回路状态自检得信号逻辑运算处理如下表：

所述的步骤4)回路自检触发模块9利用开关接收电压转换模块发送的 DC12V供电，开关导通，电压送至对应回路吸合继电器，触发回路自检功能其 逻辑关系如下表所示：

其中，+代表回路自检功能启动，－代表回路自检功能关闭。

本发明的显著效果如下：该装置可实现在不影响堆外核测系统的正常运行 和保护的情况下，独立离线开展系统就地测量通道的故障和性能检测，提高系 统运行的稳定性，降低机组运行风险。具体为：1、该装置可独立于系统正常运 行设备运行；2、可独立为系统就地测量通道提供供电；3、可独立监测系统待 测或备用测量通道信号及状态；4、可触发系统待测或备用测量通道回路自检功 能，并查收自检结果，评价设备性能；5、该装置可独立保存系统待测或备用测 量通道数据。

附图说明

图1为堆外核测系统就地测量通道性能离线检查装置示意图

图2为堆外核测系统就地测量通道性能离线检查装置外部示意图；

图3为堆外核测系统就地测量通道性能离线检查装置正面示意图；

图4为堆外核测系统就地测量通道性能离线检查装置侧面示意图；

图5为堆外核测系统就地测量通道性能离线检查装置仰视示意图；

图6为堆外核测系统就地测量通道性能离线检查装置使用示意图；

图中：1.人机交互装置；2.六槽模件笼；3.频率信号接收模块；4.离散信号 接收模块；5.信号处理模块；6.信息存储模块；7.电压转换模块(a)；8.电压转 换模块(b)；9.回路自检触发模块；10.端子排；11航空插头(4芯)；12.航空插 头(32芯)；13.液晶显示屏；14.键盘；15.接口模块；16.安装耳朵；17.观察孔； 18.柜锁；19.铭牌；20.电源指示灯；21.柜体；22.柜门；23.接地装置；24.待检测 量通道；25.备用电缆；26备.用辅助单元；27.专用信号延长电缆；28.处理机柜； 29.备用端子(X7)；30.备用端子(X8)；31.安装支架。

具体实施方式

下面通过附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。

该检查装置包括：人机交互装置1、六槽模件笼2、信号接收模块、信号处 理模块5、信息存储模块6、电源转换模块、回路自检触发模块9、信号接口。

信号接口包括外部接口和端子排10，外部接口包括一个航空插头(4芯) 11和两个航空插头(32芯)12。航空插头(4芯)11通过专用电缆获取外部AC220V 供电，两个航空插头（32芯）12分别通过专用电缆与本装置的实施对象系统处 理机柜28的备用端子(X7)29和备用端子(X8)30连接，实现检查装置与就 地测量通道的信号交互，端子排10通过硬接线与两个航空插头(32芯)12连 接，实现检查装置内部功能模块与就地测量通道的信号交互。

电源转换模块包括电压转换模块a7和电压转换模块b8，电压转换模块a7 将外部AC220V电压转换为DC24V，并通过接口为就地测量通道设备供电，电 压转换模块b8将外部AC220V电压转换为DC12V和DC5V，为六槽模件笼2 和回路自检触发模块9供电。

六槽模件笼2用于安装信号接收模块、信号处理模块5和信息处理模块6， 并实现各模块之间的通讯和供电。

信号接收模块包括频率信号接收模块3和离散信号接收模块4，频率信号接 收模块3为8通道的频率计，主要用于接收就地测量通道4个回路(F1、F2、 F3、F4)频率信号，并将信号送至信号处理模块5进行计算处理，离散信号接 收模块4带有光耦隔离器，用于接收就地4个回路状态自检信号并进行光耦隔 离，并将信号送至信号处理模块进行逻辑运算。

信号处理模块5带有中央微处理器，接收频率、离散及人机交互装置1控 制等信号，并对信号进行计算处理，其核心算法为功率计算：

启动量程功率＝F1(频率)×2×10

工作量程功率＝(F2+F4)×Kf(修正系数)×2×10

回路状态自检信号的逻辑运算处理如下表：

信号处理模块5支持日期、时间运算功能，支持日期、时间、变量(Kf) 修正功能，其接收的信号和计算结果均送至人机交互装置1和信息存储模块6 进行显示和保存。

人机交互装置1包括接口模块15、键盘14和液晶显示屏13，接口模块用 于信号处理模块5、键盘14和液晶显示屏13之间的信号交互，接收六槽模件笼 发送的DC5V供电，为键盘4和液晶显示屏13供电，键盘14为4×4矩阵键盘， 支持数字“0-9”，字母“A-D”以及特殊字符“*”、“#”的输入，用于启动信号 处理模块5修正功能和数据输入，液晶显示屏为4(行)×50(字符)显示屏， 用于显示信号处理模块5的相关信号和计算结果。

回路自检触发模块9是由三组由开关和指示灯组成的开关组组成，分别为 S1、S2、S3，每组开关接收电压转换模块8发送的DC12V供电，开关导通，电 压送至对应回路吸合继电器，触发回路自检功能，其逻辑关系如下表所示：

检查装置的各功能模块均安装在由304不锈钢制成的柜体内，如图3、图4、 图5所示。

安装耳朵16、柜体21和柜门22，均为304不锈钢制作，且柜门和柜体表 层均涂抹防火漆。

安装耳朵16为4个，柜体21上下各为两个，中间开孔以便使用螺栓和螺 母进行固定，其焊接在柜体上下端用于固定检查装置。

柜体21下部按照图5进行开孔和攻丝，以便安装装置外部接口和接地装置 23。

柜门22上开孔，作为检查装置的观察孔17，方便人员读取信息，柜门22 上安装柜锁18，安装铭牌19和电源指示灯20。

使用检查装置前，先将待检测量通道24通过备用电缆25连接至备用辅助 单元26，以保障测量通道信号送至处理机柜28的备用端子(X7)29和备用端 子(X8)30，将检查装置固定在安装支架31，使用专用信号延长电缆27将检 查装置外部接口与备用端子(X7)29和备用端子(X8)30进行连接，使用检 查装置对待检测测量通道进行性能检查和数据收集。