CN101770214B - 一种核电站的模拟量限值指示系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种核电站的模拟量限值指示系统及方法，该系统包括模拟量传感器、数据处理中心和主控室显示终端；其中，模拟量传感器用于采集核电站现场的模拟量信号并将其发送到数据处理中心；数据处理中心用于对所述模拟量信号进行分析处理，当其超出相应的正常范围时，将分析处理结果发送到主控室显示终端进行输出显示。本发明的模拟量限值指示系统及方法，符合人因工程的要求，能够有效地减轻用户的工作负荷，提高工作效率，并且能有效减少人因失误而引起的误操作，并可以提高用户的集中监视能力和故障报警分析能力。该主控室人机界面模拟量限值指示属于一项创新技术，目前国内核电领域还没有此项功能。
Description
技术领域
本发明涉及模拟量限值指示系统及方法，更具体地说，涉及一种核电站的模拟量限值指示系统及方法。
背景技术
随着DCS(分布式控制系统)技术在核电站的应用和普及，人机界面设计成为核电站仪控设计必不可少的一项重要工作。然而现有的主控室的人机界面存在信息不集中，缺乏人因工程考虑等问题，无法有效地减轻用户的工作负荷、提高电厂自动化程度并有效减少人因失误。
核电站主控室人机界面中存在有大量的模拟量信息，然而现有的系统不能将模拟量的超限情况及时准确并直观地反馈给用户，使得用户无法及时获取必要的信息并正确评估电厂状态，从而影响用户的集中监视能力和故障报警分析能力。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种核电站的模拟量限值指示系统及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电站的模拟量限值指示系统，其包括：模拟量传感器、数据处理中心和主控室显示终端；其中，
所述模拟量传感器用于采集核电站现场的模拟量信号并将其发送到数据处理中心；所述数据处理中心用于对所述模拟量信号进行分析处理，当其超出相应的正常范围时，将分析处理结果发送到所述主控室显示终端进行输出显示。
在本发明所述的核电站的模拟量限值指示系统中，所述数据处理中心包括数据接收单元、计算单元和存储单元；其中，
数据接收单元用于接收所述模拟量传感器发送的模拟量信号并转发到所述计算单元；所述存储单元用于存储各个模拟量信号相应的预设限值；所述计算单元根据相应的预设限值，对所述模拟量信号进行分析处理，当其超出正常范围时，将分析处理结果发送到所述主控室显示终端进行输出显示。
在本发明所述的核电站的模拟量限值指示系统中，所述预设限值包括第一上限值、第二上限值、第三上限值、第四上限值、第一下限值、第二下限值、第三下限值和第四下限值；其中，第一上限值大于第一下限值并小于第二上限值，第三上限值大于第二上限值并小于第四上限值，第二下限值小于第一下限值并大于第三下限值，第三下限值大于第四下限值；
第一下限值与第一上限值之间的数值范围表示正常范围；
第一上限值与第二上限值之间的范围表示第一上限范围；
第二上限值与第三上限值之间的范围表示第二上限范围；
第三上限值与第四上限值之间的范围表示第三上限范围；
超过第四上限值的范围表示第四上限范围；
第二下限值与第一下限值之间的范围表示第一下限范围；
第三下限值与第二下限值之间的范围表示第二下限范围；
第四下限值与第三下限值之间的范围表示第三下限范围。
低于第四下限值的范围表示第四下限范围；
在本发明所述的核电站的模拟量限值指示系统中，所述分析处理结果包括采集到的模拟量信号的数值，以及相应的超限信息。
在本发明所述的核电站的模拟量限值指示系统中，所述超限信息是第一上限范围、第二上限范围、第三上限范围、第四上限范围、第一下限范围、第二下限范围或第三下限范围、第四下限范围。
在本发明所述的核电站的模拟量限值指示系统中，所述模拟量传感器通过网络或硬接线的方式将模拟量信号，发送到数据处理中心。
根据本发明的另一个方面，提供一种核电站的模拟量限值指示系统，其包括以下步骤：
S1：模拟量传感器用于采集核电站现场的模拟量信号并将其发送到数据处理中心；
S2：数据处理中心对所述模拟量信号进行分析处理后，判断其是否超出正常范围，如果是，进入步骤S3，否则，进入步骤S4；
S3：将所述采集到的模拟量信号的数值以及相应的超限信息，发送到主控室显示终端进行输出显示；
S4：结束。
实施本发明的核电站的模拟量限值指示系统及方法，具有以下有益效果：符合人因工程的要求，能够有效地减轻用户的工作负荷，提高工作效率，并且能有效减少人因失误而引起的误操作。当模拟量超过一定限值时，能及时准确地将该信息反馈给用户，方便用户能及时获取必要的信息并正确评估电厂状态。为了随时监视电站模拟量的状态，当其超过一定的限值时，系统会及时处理该事件并将该超限信息显示在对应的模拟量指示器旁边。用户可以通过画面直接查看对应模拟量是否超过限值，具体是超过什么限值等信息。通过以上方式在画面上直观地显示模拟量限值，可以提高用户的集中监视能力和故障报警分析能力。该主控室人机界面模拟量限值指示属于一项创新技术，目前国内核电领域还没有此项功能。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明核电站的模拟量限值指示系统的原理框图；
图2是本发明核电站的模拟量限值指示方法中模拟量信号的限值判断逻辑图。
具体实施方式
在本发明的技术方案中，系统根据预设定的模拟量限值跟当前采集到的物理值比较计算，将处理结果以限值指示的方式显示在对应模拟量图符的旁边，从而使用户能够在读取具体模拟量值的同时，方便直观地了解该模拟量的超限情况。通过该方式，用户能够了解到更多且具体的电站信息，以便于用户判断电站状态和故障原因，确保电站长期安全稳定运行。
如图1所示，在本发明的核电站的模拟量限值指示系统中，其包括至少一个模拟量传感器、数据处理中心和至少一个主控室显示终端；其中，模拟量传感器用于采集现场数据并将数据转化为系统可识别的电信号并将其发送到数据处理中心，特别地，模拟量传感器通过网络或硬接线的方式将模拟量信号，发送到数据处理中心；数据处理中心用于对所述模拟量信号进行分析处理，当其超出相应的正常范围时，将分析处理结果发送到所述主控室显示终端进行输出显示。
在一实施例中，数据处理中心包括数据接收单元、计算单元和存储单元；其中，数据接收单元用于定期接收并存储模拟量传感器发送的电信号并转发到计算单元；存储单元用于存储各个模拟量信号相应的预设限值；计算单元根据相应的预设限值和现场实测值进行逻辑比较，在具体分析处理时，可以通过软件组态实现，同时也可以通过采用硬件单元组合实现，当其超出正常范围时，将分析处理结果通过全厂通信网络发送到主控室显示终端进行输出显示。
在一优选实施例中，该预设限值包括第一上限值H1、第二上限值H2、第三上限值H3、第四上限值H4、第一下限值L1、第二下限值L2、第三下限值L3和第四下限值L4；其中，第一上限值H1大于第一下限值L1并小于第二上限值H2，第三上限值H3大于第二上限值H2并小于第四上限值H4，第二下限值L2小于第一下限值L1并大于第三下限值L3，第三下限值L3大于第四下限值L4；
如图2所示，第一下限值L1与第一上限值H1之间的数值范围表示正常范围；即当现场采集到的物理值，在该正常范围时，将不进行输出显示。第一上限值H1与第二上限值H2之间的范围表示第一上限范围；第二上限值H2与第三上限值H3之间的范围表示第二上限范围；第三上限值H3与第四上限值H4之间的范围表示第三上限范围；超过第四限值H4的范围表示第四上限范围；第二下限值L2与第一下限值L1之间的范围表示第一下限范围；第三下限值L3与第二下限值L2之间的范围表示第二下限范围；第四下限值L4与第三下限值L3之间的范围表示第三下限范围；低于第四下限的范围表示第四下限范围。以上8个范围中，其中前四个表示高出正常范围的情况，并将超出正常范围的情况分成四个等级；后四个表示低于正常范围的情况，同样也将低于正常范围的情况分成四个等级；从而可更好地划分异常情况。在具体工作中，如果现场采集到的物理值不在正常范围时，就会将分析结果进行输出显示，该分析处理结果包括采集到的模拟量信号的数值，以及相应的超限信息。该超限信息是表示该物理值是处于第一上限范围、第二上限范围、第三上限范围、第四上限范围、第一下限范围、第二下限范围或第三下限范围、第四下限范围。
在本发明实施例中，通过在系统中对电厂模拟量限值进行预定义，现场模拟量可以据此来实时判断是否超过规定的限值，当模拟量值处在正常范围内，画面中不出现任何显示。当模拟量值超过任一限值时，画面中对应模拟量会根据具体的超限情况显示具体的图符来提醒用户，即表示出具体超过什么限值，同时具体结果显示在对应模拟量图符旁边，用户可方便直观地了解电厂模拟量的具体状态，帮助用户正确评估电厂状态，判断故障原因。
其具体工作步骤为：
在步骤S101中，现场模拟量传感器采集现场模拟量数据，并将现场的过程量转化为数据处理中心可识别的电信号发送至数据处理中心的数据接收单元。
在步骤S102中，数据接收单元定期接收现场模拟量传感器发送过来的模拟量信号并将并存储该信号，现场模拟量传感器会根据现场信号变化情况定期发送数据给数据接收单元。
在步骤S103中，系统可以在设备出厂之前或电厂调试期间对模拟量限值进行预配置和调试。该预设限值的配置信息将存储在存储单元并可在线更新修改。
在步骤S104中，计算单元会定期读取数据接收单元中的数据，并根据预配置的模拟量限值进行逻辑比较处理，判断模拟量是否超限，同时将模拟量超限情况发送至工业网络。
在步骤S105中，计算单元会将处理结果发送至电厂公用网络，通过该网络可以将数据发送给不同的电厂的主控室显示终端。该终端可以实现数据交互和传输作用。
在步骤S106中，电厂的主控室显示终端读取网络上的数据并在对应的模拟量图符旁边显示具体的超限信息。
本发明是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
Claims (5)
1.一种核电站的模拟量限值指示系统，其特征在于，包括：模拟量传感器、数据处理中心和主控室显示终端；其中，
所述模拟量传感器用于采集核电站现场的模拟量信号并将其发送到数据处理中心；所述数据处理中心用于对所述模拟量信号进行分析处理，当其超出相应的正常范围时，将分析处理结果发送到所述主控室显示终端进行输出显示；
所述数据处理中心包括数据接收单元、计算单元和存储单元；其中，
数据接收单元用于接收所述模拟量传感器发送的模拟量信号并转发到所述计算单元；所述存储单元用于存储各个模拟量信号相应的预设限值；所述计算单元根据相应的预设限值，对所述模拟量信号进行分析处理，当其超出正常范围时，将分析处理结果发送到所述主控室显示终端进行输出显示；
所述预设限值包括第一上限值、第二上限值、第三上限值、第四上限值、第一下限值、第二下限值、第三下限值和第四下限值；其中，第一上限值大于第一下限值并小于第二上限值，第三上限值大于第二上限值并小于第四上限值，第二下限值小于第一下限值并大于第三下限值，第三下限值大于第四下限值；
第一下限值与第一上限值之间的数值范围表示正常范围；
第一上限值与第二上限值之间的范围表示第一上限范围；
第二上限值与第三上限值之间的范围表示第二上限范围；
第三上限值与第四上限值之间的范围表示第三上限范围；
超过第四上限值的范围表示第四上限范围；
第二下限值与第一下限值之间的范围表示第一下限范围；
第三下限值与第二下限值之间的范围表示第二下限范围；
第四下限值与第三下限值之间的范围表示第三下限范围；
低于第四下限值的范围表示第四下限范围。
2.根据权利要求1所述的核电站的模拟量限值指示系统，其特征在于，所述分析处理结果包括采集到的模拟量信号的数值，以及相应的超限信息。
3.根据权利要求2所述的核电站的模拟量限值指示系统，其特征在于，所述超限信息是第一上限范围、第二上限范围、第三上限范围、第四上限范围、第一下限范围、第二下限范围或第三下限范围、第四下限范围。
4.根据权利要求1所述的核电站的模拟量限值指示系统，其特征在于，所述模拟量传感器通过网络或硬接线的方式将模拟量信号，发送到数据处理中心。
5.一种核电站的模拟量限值指示系统，其特征在于，包括以下步骤：
S1：模拟量传感器用于采集核电站现场的模拟量信号并将其发送到数据处理中心；
S2：数据处理中心对所述模拟量信号进行分析处理后，判断其是否超出正常范围，如果是，进入步骤S3，否则，进入步骤S4；
S3：将所述采集到的模拟量信号的数值以及相应的超限信息，发送到主控室显示终端进行输出显示；
S4：结束；
所述数据处理中心包括数据接收单元、计算单元和存储单元；其中，
数据接收单元用于接收所述模拟量传感器发送的模拟量信号并转发到所述计算单元；所述存储单元用于存储各个模拟量信号相应的预设限值；所述计算单元根据相应的预设限值，对所述模拟量信号进行分析处理，当其超出正常范围时，将分析处理结果发送到所述主控室显示终端进行输出显示；
所述预设限值包括第一上限值、第二上限值、第三上限值、第四上限值、第一下限值、第二下限值、第三下限值和第四下限值；其中，第一上限值大于第一下限值并小于第二上限值，第三上限值大于第二上限值并小于第四上限值，第二下限值小于第一下限值并大于第三下限值，第三下限值大于第四下限值；
第一下限值与第一上限值之间的数值范围表示正常范围；
第一上限值与第二上限值之间的范围表示第一上限范围；
第二上限值与第三上限值之间的范围表示第二上限范围；
第三上限值与第四上限值之间的范围表示第三上限范围；
超过第四上限值的范围表示第四上限范围；
第二下限值与第一下限值之间的范围表示第一下限范围；
第三下限值与第二下限值之间的范围表示第二下限范围；
第四下限值与第三下限值之间的范围表示第三下限范围；
低于第四下限值的范围表示第四下限范围。
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