CN101158874A - 一种核电机组的控制系统及其自动诊断方法和子系统 - Google Patents
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本发明实施例公开了一种核电机组的控制系统及其自动诊断方法和子系统,其中该方法包括以下步骤:获取核电机组的设备和/或系统信息;将设备和/或系统信息通过预设的诊断逻辑运算式进行计算,得出设备和/或系统的功能状态诊断结果;根据设备和/或系统的功能状态诊断结果,查找针对该功能状态操纵人员所需采取的相对应的操作措施;在显示装置上显示针对该功能状态操纵人员所需采取的相对应的操作措施。本发明实施例能快速、准确地给操纵人员提供核电机组的设备和/或系统的功能状态诊断结果,并能引导操纵人员采取相对应的操作措施。
Description
技术领域
本发明涉及核电机组,尤其涉及一种核电机组的控制系统及其自动诊断方法和子系统。
背景技术
核电站的核电机组的控制系统是核电站的重要组成部分,机组的安全可靠、经济运行已经在很大程度上取决于核电机组的控制系统的性能水平。核电机组的控制系统经历了三个阶段。第一阶段是以模拟量组合单元仪表为主的控制系统,其模拟量仪表采用小规模集成电路运算放大器为基础的元件来控制,逻辑量仪表采用继电器等硬逻辑电路来控制,控制系统所需要的仪表控制器件数量多,运行操作管理和维护工作任务重,且大部分采用手动操作,主控室布局也显得较大;第二阶段是以模拟量和数字量混合运用的主控制系统,这一类实际是核岛系统仍采用小规模集成电路运算放大器为基础的模拟量元件来控制,而部分常规岛和辅助系统采用PLC自动控制系统,结合软件自诊断技术、冗余技术和网络通信技术,减少很多硬接线和就地控制柜,提高了系统运行可靠性;第三阶段称为全数字化控制系统,它将应用成熟的常规电站分布式控制系统(Distributed Control System,DCS)加以改进并移植过来,全面应用在常规岛、BOP、核岛部分,构成核电机组的控制系统,核电机组的控制系统包括核电机组的监控子系统、诊断子系统、服务器、通信子系统、执行子系统等。其中,现有的核电机组的诊断子系统的主要功能是对核电机组的设备的功能状态进行诊断,使操纵人员能了解设备的安全功能、运行功能、报警功能是否出现异常,以使操纵人员作出相应的处理。
核电机组由于其技术的复杂性,存在大量的各类设备,仅阀门就有一万多个,另外还有大量的泵、电机、各类传感器等,同时由此产生了大量的逻辑量、模拟量以及大量的实时报警等,在第三阶段称的全数字化控制系统中,这类数字化的信息比第二阶段的以模拟量和数字量混合运用的主控制系统的信息要大大增加。在核电机组各类运行工况中(尤其是事故情况下)存在海量的数据信息会集中反馈到核电机组控制室,如果通过操纵人员逐个信息进行识别则需要大量的时间,尤其是当核电机组出现异常,需操纵人员进行快速干预和处理时,其大量的信息涌入要求操纵人员进行有效的甄别,并采取正确的处理措施,迅速控制核电机组,如果按照第二阶段的以模拟量和数字量混合运用的主控制系统的诊断技术,这些信息量必须由操纵人员花大量的时间进行人工的分析和判断,并且容易因人为失误而导致出错。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于提供一种核电机组的控制系统及其自动诊断方法和子系统,其能快速、准确地给操纵人员提供核电机组的设备和/或系统的功能状态诊断结果,并能引导操纵人员执行相对应的操作措施。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种核电机组的自动诊断方法,其包括以下步骤:
获取核电机组的设备和/或系统信息;
将所述设备和/或系统信息通过预设的诊断逻辑运算式进行计算,得出设备和/或系统的功能状态诊断结果;
根据所述设备和/或系统的功能状态诊断结果,查找针对所述功能状态操纵人员所需采取的相对应的操作措施;
在显示装置上显示针对所述功能状态操纵人员所需采取的相对应的操作措施。
本发明实施例还提供一种核电机组的自动诊断子系统,其包括:
信息获取模块,用于获取核电机组的设备和/或系统信息;
计算模块,用于将所述设备和/或系统信息通过预设的诊断逻辑运算式进行计算,得出设备和/或系统的功能状态诊断结果;
操作措施查找模块,用于根据所述设备和/或系统的功能状态诊断结果,查找针对所述功能状态操纵人员所需采取的相对应的操作措施;
显示装置,用于显示针对所述功能状态操纵人员所需采取的相对应的操作措施。
本发明实施例还提供一种核电机组的控制系统,其包括核电机组的自动诊断子系统,所述核电机组的自动诊断子系统包括:
信息获取模块,用于获取核电机组的设备和/或系统信息;
计算模块,用于将所述设备和/或系统信息通过预设的诊断逻辑运算式进行计算,得出设备和/或系统的功能状态诊断结果;
操作措施查找模块,用于根据所述设备和/或系统的功能状态诊断结果,查找针对所述功能状态操纵人员所需采取的相对应的操作措施;
显示装置,用于显示针对所述功能状态操纵人员所需采取的相对应的操作措施。
由于本发明实施例的核电机组的控制系统及其自动诊断方法和子系统通过获取核电机组的设备和/或系统信息,并经过预设的诊断逻辑运算式进行计算,得出设备和/或系统的功能状态诊断结果,并导引操纵人员针对该功能状态去采取相对应的操作措施,因此其能快速、准确地给操纵人员提供核电机组的设备和/或系统的功能状态诊断结果,并能使操纵人员快速地根据所述的引导执行相对应的操作措施。
附图说明
图1是本发明实施例提供的核电机组的自动诊断方法流程图。
图2是本发明实施例提供的生成诊断逻辑运算式的方法流程图。
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。
请参阅图1,本发明实施例提供的核电机组的自动诊断方法包括以下步骤:
S11、实时地获取核电机组的设备和/或系统信息,具体是获取核电机组的各种运行工况下(尤其在事故工况下)的设备和/或系统报警信息、逻辑量、模拟量及其它信息;
S12、实时地将该设备和/或系统信息通过预设的诊断逻辑运算式进行计算,得出设备和/或系统的功能状态诊断结果;
S13、生成设备和/或系统的动态逻辑诊断报告,该动态逻辑诊断报告中包括了实时报警信息、逻辑量、模拟量等数据和设备和/或系统的功能状态诊断结果;
S14、根据该设备和/或系统的功能状态诊断结果,查找针对该功能状态操纵人员所需采取的相对应的操作措施;
S15、在显示装置上动态地显示该动态逻辑诊断报告和针对该功能状态操纵人员所需采取的相对应的操作措施,以导引操纵人员执行该操作措施。
另外,本发明实施例提供的核电机组的自动诊断方法还充分考虑了人机冗余的原理,在实时进行自动诊断和提供导向的同时,还可以让操纵人员介入进行自主的选择并导向。另外,在显示装置的显示画面上还提供了进行自动诊断所需的各类参数,以辅助操纵人员进行人工的判断,确保了诊断的冗余性和可靠性,提高了纵深防御水平。
请参阅图2,在步骤S12中所采用的预设的诊断逻辑运算式的生成方法包括以下步骤:
S21、确定核电机组的功能需求(包括安全功能、运行功能、报警功能等);
S22、根据该确定的核电机组的功能需求进行逻辑组态;
S23、根据逻辑组态的结果选取合适的数据(包括逻辑量、模拟量、开关量、报警信息等)进行逻辑编译;
S24、通过数字化验证平台进行逻辑结构的数字化实现;
S25、进行人机界面的数字化装载,生成核电机组的诊断逻辑运算式。
本发明实施例提供的核电机组的自动诊断子系统包括信息获取模块、计算模块、逻辑诊断报告生成模块、操作措施查找模块、显示装置和诊断逻辑运算式生成模块,其中:
信息获取模块,用于获取核电机组的设备和/或系统信息;
计算模块,用于将所述设备和/或系统信息通过预设的诊断逻辑运算式进行计算,得出设备和/或系统的功能状态诊断结果;
逻辑诊断报告生成模块,用于生成设备和/或系统的逻辑诊断报告,所述逻辑诊断报告中包括了所述设备和/或系统信息和所述设备和/或系统的功能状态诊断结果;
操作措施查找模块,用于根据所述设备和/或系统的功能状态诊断结果,查找针对所述功能状态操纵人员所需采取的相对应的操作措施;
显示装置,用于显示所述逻辑诊断报告和针对所述功能状态操纵人员所需采取的相对应的操作措施;
诊断逻辑运算式生成模块,用于生成诊断逻辑运算式,所述诊断逻辑运算式生成模块具体包括:
功能需求确定模块,用于确定核电机组的功能需求;
逻辑组态模块,用于根据所述确定的核电机组的功能需求进行逻辑组态,得出逻辑组态的结果;
逻辑编译模块,用于根据该逻辑组态的结果选取合适的数据进行逻辑编译;
数字化模块,用于通过数字化验证平台进行逻辑结构的数字化实现;
装载模块,用于进行人机界面的数字化装载,生成核电机组的诊断逻辑运算式。
本发明实施例提供的核电机组的控制系统包括本发明实施例提供的核电机组的自动诊断子系统,该核电机组的自动诊断子系统包括信息获取模块、计算模块、逻辑诊断报告生成模块、操作措施查找模块、显示装置和诊断逻辑运算式生成模块。
本发明实施例提供的核电机组的控制系统及其自动诊断方法和子系统可以动态地获取设备和/或系统信息,并实时进行运算,每个显示画面均有明确的物理意义,可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;如自动分析事故情况下应急注入反应堆堆芯控制反应性的硼注入系统的可用性及其功能完成情况等。另外,由于在显示画面上还提供了进行自动诊断所需的各类参数,以辅助运行人员进行人工的判断,因此确保了判断的冗余性和可靠性,提高了纵深防御水平。另外,本发明实施例是从系统级上对其功能状态进行了划分并按照安全导向原则进行了集成,根据任务分析的结果,可以将数字化核电站的大量系统进行系统级的变量集成,从而形成系统级的功能状态诊断信息。
本发明实施例提供的核电机组的控制系统及其自动诊断方法和子系统具有以下的一些优点:
1)将核电机组复杂的各类信息进行有效的组合,并通过合理的逻辑运算,向操纵人员提供快速、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;
2)其实现方式相对简单可靠,通过相对简单的逻辑编程,就可以实现复杂的系统和/或设备功能状态的诊断;
3)显示画面充分考虑了人机结合的特点,提供了可靠的冗余判断手段和有效的纵深防御。
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。
Claims (13)
1.一种核电机组的自动诊断方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取核电机组的设备和/或系统信息;
将所述设备和/或系统信息通过预设的诊断逻辑运算式进行计算,得出设备和/或系统的功能状态诊断结果;
根据所述设备和/或系统的功能状态诊断结果,查找针对所述功能状态操纵人员所需采取的相对应的操作措施;
在显示装置上显示针对所述功能状态操纵人员所需采取的相对应的操作措施。
2.如权利要求1所述的核电机组的自动诊断方法,其特征在于,所述方法还包括以下步骤:
生成设备和/或系统的逻辑诊断报告,所述逻辑诊断报告中包括了所述设备和/或系统信息和所述设备和/或系统的功能状态诊断结果;
在显示装置上显示所述逻辑诊断报告。
3.如权利要求1所述的核电机组的自动诊断方法,其特征在于,所述设备和/或系统信息是核电机组的运行工况下的设备和/或系统的报警信息、逻辑量和模拟量。
4.如权利要求1所述的核电机组的自动诊断方法,其特征在于,所述显示装置还显示进行自动诊断所需的各类参数;所述方法还可以接收操纵人员自主的选择并导向的操作措施。
5.如权利要求2所述的核电机组的自动诊断方法,其特征在于,所述方法是实时地执行的,所述逻辑诊断报告是动态逻辑诊断报告。
6.如权利要求1所述的核电机组的自动诊断方法,其特征在于,所述预设的诊断逻辑运算式是通过以下步骤生成的:
确定核电机组的功能需求;
根据所述确定的核电机组的功能需求进行逻辑组态,得出逻辑组态的结果;
根据所述逻辑组态的结果选取合适的数据进行逻辑编译;
通过数字化验证平台进行逻辑结构的数字化实现;
进行人机界面的数字化装载,生成核电机组的诊断逻辑运算式。
7.如权利要求6所述的核电机组的自动诊断方法,其特征在于,所述功能需求包括安全功能、运行功能和报警功能;所述合适的数据包括逻辑量、模拟量、开关量和报警信息。
8.一种核电机组的自动诊断子系统,其特征在于,包括:
信息获取模块,用于获取核电机组的设备和/或系统信息;
计算模块,用于将所述设备和/或系统信息通过预设的诊断逻辑运算式进行计算,得出设备和/或系统的功能状态诊断结果;
操作措施查找模块,用于根据所述设备和/或系统的功能状态诊断结果,查找针对所述功能状态操纵人员所需采取的相对应的操作措施;
显示装置,用于显示针对所述功能状态操纵人员所需采取的相对应的操作措施。
9.如权利要求8所述的核电机组的自动诊断子系统,其特征在于,自动诊断子系统还包括:
逻辑诊断报告生成模块,用于生成设备和/或系统的逻辑诊断报告,所述逻辑诊断报告中包括了所述设备和/或系统信息和所述设备和/或系统的功能状态诊断结果;
所述显示装置还用于显示所述逻辑诊断报告。
10.如权利要求8所述的核电机组的自动诊断子系统,其特征在于,自动诊断子系统还包括诊断逻辑运算式生成模块,所述诊断逻辑运算式生成模块具体包括:
功能需求确定模块,用于确定核电机组的功能需求;
逻辑组态模块,用于根据所述确定的核电机组的功能需求进行逻辑组态,得出逻辑组态的结果;
逻辑编译模块,用于根据所述逻辑组态的结果选取合适的数据进行逻辑编译;
数字化模块,用于通过数字化验证平台进行逻辑结构的数字化实现;
装载模块,用于进行人机界面的数字化装载,生成核电机组的诊断逻辑运算式。
11.一种核电机组的控制系统,其特征在于,包括核电机组的自动诊断子系统,所述核电机组的自动诊断子系统包括:
信息获取模块,用于获取核电机组的设备和/或系统信息;
计算模块,用于将所述设备和/或系统信息通过预设的诊断逻辑运算式进行计算,得出设备和/或系统的功能状态诊断结果;
操作措施查找模块,用于根据所述设备和/或系统的功能状态诊断结果,查找针对所述功能状态操纵人员所需采取的相对应的操作措施;
显示装置,用于显示针对所述功能状态操纵人员所需采取的相对应的操作措施。
12.如权利要求11所述的核电机组的控制系统,其特征在于,自动诊断子系统还包括:
逻辑诊断报告生成模块,用于生成设备和/或系统的逻辑诊断报告,所述逻辑诊断报告中包括了所述设备和/或系统信息和所述设备和/或系统的功能状态诊断结果;
所述显示装置还用于显示所述逻辑诊断报告。
13.如权利要求11所述的核电机组的控制系统,其特征在于,自动诊断子系统还包括诊断逻辑运算式生成模块,所述诊断逻辑运算式生成模块具体包括:
功能需求确定模块,用于确定核电机组的功能需求;
逻辑组态模块,用于根据所述确定的核电机组的功能需求进行逻辑组态,得出逻辑组态的结果;
逻辑编译模块,用于根据所述逻辑组态的结果选取合适的数据进行逻辑编译;
数字化模块,用于通过数字化验证平台进行逻辑结构的数字化实现;
装载模块,用于进行人机界面的数字化装载,生成核电机组的诊断逻辑运算式。
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