CN102122533B - 一种核电站安全级设备监控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电站安全级设备监控方法和系统，该系统中安全级设备监控装置与非安全级设备监控装置相互独立，该方法包括：(S1)，所述非安全级设备监控装置中的非安全级显示器NC-VDU发送调用指令以选择安全级设备；(S2)，所述安全级设备监控装置中的安全级显示器SVDU根据所述调用指令发出控制指令以对所述安全级设备进行控制操作；(S3)，将经过所述控制操作后的所述安全级设备的反馈状态信息发送到所述非安全级显示器NC-VDU上显示。本发明可以向运行操作人员呈现清晰、明确的设备状态，有效避免系统故障带来的误操作风险，提高核电站运行的安全性，同时还解决了操作和监视的同步和灵活性问题。

Description

一种核电站安全级设备监控方法及系统

技术领域

本发明涉及核电技术领域，尤其涉及一种核电站安全级设备监控方法及系统。

背景技术

核电站运行技术由于考虑到其涉及到核事故安全、公共环境处理以及核电站系统本身的技术复杂性。往往在设计过程中要严格分析核电站功能和运行操作任务，并充分考虑人因工程影响因素，避免人因失误导致核事故的可能性。在核电站正常或发生事故运行周期内，需要经常对安全级设备进行监视和控制，以避免操作人员对设备进行误操作，造成严重的人员生命安全事故和核事故的发生。

由于安全级设备在核电站运行中起到非常重要的作用，对安全级设备的误操作可能会引起核事故。因此，对于安全级设备的质量鉴定、生产制造、设备隔离功能(需要与非安全级设备隔离)和运行使用方式上都有比较严格的要求。

现有技术一是采用非安全级显示器(NC-VDU)完成核电站全范围的运行操作，包括对安全级设备的控制。如图一所示，此方式通过非安全级设备向安全级设备发送控制指令，通过指令接收模块、计算模块，然后由结果输出模块把指令分配到非安全级执行模块和安全级执行模块。结果输出模块对于不同安全级别的执行模块，在物理隔离、实体隔离和功能隔离上实现比较困难。当出现错误或故障时，操作指令可能通过结果输出模块误发送到安全级系统，导致触发安全动作，危害核电站安全、经济运行。

现有技术二是采用安全级显示器(S-VDU)完成核电站安全级设备的控制和监视，与NC-VDU是相对独立的系统。如图2所示，此方式中安全级部分与非安全级部分是完全独立的系统，很好的满足了安全级控制与非安全级控制的隔离要求，但是NC-VDU无法监视安全级设备的状态，而且SVDU的操作方式灵活性不够，导致操纵员工作负荷增加、监视视野减少，增大了误操作和操作不及时的风险，对核电站安全运行是一种挑战。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术一中由于非安全级设备故障容易导致向安全级设备误发操作指令并且难以实现设备功能隔离的问题，以及现有技术二中由于非安全级设备和安全级设备分别独立操作，导致在NC-VDU上不能监视安全级设备状态，并且安全级设备操作不便、显示不直观、灵活性差的问题，提供一种安全级数字化人机接口监控方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

根据一个方面，一种核电站安全级设备监控方法，用于安全级设备监控装置与非安全级设备监控装置相互独立的监控系统中，包括：

(S1)，所述非安全级设备监控装置中的非安全级显示器NC-VDU发送调用指令以选择安全级设备；

(S2)，所述安全级设备监控装置中的安全级显示器SVDU根据所述调用指令发出控制指令以对所述安全级设备进行控制操作；

(S3)，将经过所述控制操作后的所述安全级设备的反馈状态信息发送到所述非安全级显示器NC-VDU上显示。

本发明一种核电站安全级设备监控方法中，步骤(S1)具体包括：

(S11)，所述非安全级显示器向所述非安全级设备监控装置中的非安全级处理单元发送所述调用指令；

(S12)，所述非安全级处理单元对所述调用指令进行隔离处理后发送给所述安全级设备监控装置中的安全级处理单元；

(S13)，所述安全级处理单元根据所述调用指令查找对应的安全级设备并使所述查找获得的安全级设备显示于所述安全级显示器。

本发明一种核电站安全级设备监控方法中，所述步骤(S2)具体包括：

(S21)，所述安全级显示器向所述安全级处理单元发送控制指令；

(S22)，所述安全级处理单元接收所述控制指令并对所述控制指令进行解码计算；

(S23)，输出所述计算的结果；

(S24)，根据所述输出的计算结果执行所述控制指令。

本发明一种核电站安全级设备监控方法中，步骤(S3)进一步包括：

(S31)，所述安全级处理单元采集反馈状态信号；

(S32)，将所述反馈状态信号传送给所述非安全级处理单元；

(S33)，所述非安全级处理单元将所述反馈状态信号传送给所述非安全级显示器，并在所述非安全级显示器上显示。

本发明一种核电站安全级设备监控方法中，还包括：将所述安全级设备的状态信息在所述安全级显示器上显示。

根据一个方面，一种核电站安全级设备监控系统，包括：

非安全级显示器，用于发送调用指令以选择安全级设备；

安全级显示器，用于根据所述调用指令发出控制指令以对所述安全级设备进行控制操作；

安全级处理单元，用于执行所述控制指令并将所述安全级设备的反馈状态信息发送到所述非安全级显示器NC-VDU上显示。

本发明一种核电站安全级设备监控系统中，还包括非安全级处理单元，用于所述非安全级显示器与所述安全级设备监控装置间的通信；所述非安全级处理单元包括：

非安全级指令接收模块，用于从所述非安全级显示器接收所述调用指令、将所述调用指令进行隔离处理并将其发送给所述安全级处理单元；

非安全级状态采集模块，用于从所述安全级处理单元接收及处理所述反馈状态信息并将处理后的信号发送给所述非安全级显示器显示。

本发明一种核电站安全级设备监控系统中，所述安全级处理单元包括：

安全级指令接收模块，用于从非安全级指令接收模块接收调用指令以及从安全级显示器接收控制指令，还可以用于查找所调用安全级设备并送往安全级显示器显示，以及可以用于向安全级计算模块发送所述控制指令；

安全级计算模块，与所述安全级指令接收模块相连，用于接收所述控制指令并对所述控制指令进行解码计算；

安全级结果输出模块，与所述安全级计算模块相连，用于输出所述解码计算的结果；

安全级执行模块，与所述安全级结果输出模块相连，用于根据所述输出的计算结果执行相应的控制指令；

安全级状态采集模块，与所述安全级执行模块相连，用于采集所述安全级执行模块执行结果的反馈状态信息并对所述反馈状态信息进行处理，然后将所述反馈状态信息传送给所述非安全级状态采集模块。

本发明一种核电站安全级设备监控系统中，所述安全级显示器和非安全级显示器是带触摸屏的显示器。

本发明一种核电站安全级设备监控系统中，所述安全级处理单元还可以包括存储模块，用于存储所述调用指令对应的安全级设备的信息。

本发明一种核电站安全级设备监控方法及系统的有益效果为：通过由NC-VDU发出调用指令，选择在SVDU上操作的相关设备，可以避免直接向安全级设备发出控制指令的问题；同时通过SVDU和安全级系统自身的控制特点，完成相关控制操作；最后，被控制设备的状态同时反馈到NC-VDU和SVDU，完成信息和操作结果同步监视。使用这种方法可以向运行操作人员呈现清晰、明确的设备状态，有效避免系统故障带来的误操作风险，提高核电站运行的安全性，同时还解决了操作和监视的同步和灵活性问题。

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是现有技术一的核电站安全级设备监控系统示意图；

图2是现有技术二的核电站安全级设备监控系统示意图；

图3是根据本发明实施例的一种核电站安全级设备监控系统示意图；

图4是根据本发明实施例的一种核电站安全级设备监控方法流程图。

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于解释本发明，并不用于限定本发明。

图3是根据本发明实施例的一种核电站安全级设备监控系统示意图。在本实施例中，一种核电站安全级设备监控系统包括依次通信相连的非安全级显示器311和312、非安全级处理单元340、安全级处理单元330以及安全级显示器321和322。

非安全级显示器311和312可以是例如但不限于触摸屏、键盘、电子写字板等用户接口设备，用来接收用户操作指令，例如调用指令，并将该调用指令发送给非安全级处理单元以选择安全级设备。非安全级显示器还可以用来显示接收到的所选安全级设备的反馈状态信息，以便对安全级设备进行实时监视。尽管图3只示出了两个非安全级显示器311和312，但在本发明所提供的安全级设备监控系统中，非安全级显示器的数量并不受限于两个，而可以是任意合适的数量。

非安全级处理单元340可以包括非安全级指令接收模块341和非安全级状态采集模块345。非安全级指令接收模块341与非安全级显示器(例如，311)和安全级处理单元330相连，用于从非安全级显示器(例如，311)接收调用指令并将该调用指令发送给安全级处理单元330。非安全级状态采集模块345与非安全级显示器(例如，311和/或312)和安全级处理单元330相连，用于从安全级处理单元330接收及处理反馈状态信息并将处理后的信号发送给非安全级显示器(例如，311和/或312)进行显示。在本发明的另一个实施例中，非安全级处理单元还可以包括非安全级计算模块342、非安全级结果输出模块343和非安全级执行模块344，这些模块的功能与下文将要描述的安全级设备监控装置中的相应模块的功能相似，可以用来执行非安全级设备的调用指令和控制指令以实现对非安全级设备的监控。

安全级显示器321和322可以是例如但不限于触摸屏、键盘、电子写字板等用户接口设备，用来显示所调用安全级设备，以待用户对所调用的安全级设备进行控制操作。安全级显示器还可以用来发送用户操作指令，例如控制指令，并将该控制指令发送给安全级处理单元330，以便对安全级设备进行安全无误的控制操作。安全级显示器321和322还可以用来显示接收到的所选安全级设备的反馈状态信息。尽管图3只示出了两个安全级显示器321和322，但在本发明所提供的安全级设备监控系统中，安全级显示器的数量并不受限于两个，而可以是任意合适的数量。

安全级处理单元330可以包括安全级指令接收模块331、安全级计算模块332、安全级结果输出模块333、安全级执行模块334以及安全级状态采集模块335。安全级指令接收模块331可以用于从非安全级指令接收模块341接收调用指令以及从安全级显示器(例如，321和/或322)接收控制指令，还可以用于查找所选安全级设备并将该安全级设备的相关信息(识别信息，例如名称、编号、图标、位置等；及状态信息，例如开关状态等)送往安全级显示器显示，以及用于向安全级计算模块332发送控制指令。安全级计算模块332，与安全级指令接收模块331相连，可以用于接收控制指令并对该控制指令进行解码计算。安全级结果输出模块333，与安全级计算模块332相连，可以用于输出解码计算的结果。安全级执行模块334，与安全级结果输出模块333相连，可以用于根据输出的计算结果执行相应的控制指令。安全级状态采集模块335，与安全级执行模块334相连，可以用于采集安全级执行模块334执行结果的反馈状态信息并对所述反馈状态信息进行处理，然后将反馈状态信息传送给非安全级状态采集模块345。在本发明的另一个实施例中，安全级处理单元还可以包括存储模块，用于存储调用指令对应的安全级设备的信息，例如但不限于识别信息，例如名称、编号、图标、位置等以及状态信息，例如开关状态等。

在实际运行中，用户通过非安全级显示器(例如，311)输入调用指令，非安全级显示器(例如，311)将该调用指令发送给非安全级指令接收模块341，非安全级指令接收模块341对接收到的调用指令进行隔离处理，例如，从中分离出非安全级设备调用指令和安全级设备调用指令，再将安全级设备的调用指令传送给安全级处理单元330中的安全级指令接收模块331。安全级指令接收模块331接收安全级设备的调用指令后，在数据库(例如，存储在存储模块中)中查找对应的设备，并将该设备的识别信息(例如，名称、编号、图标、位置等)及其当前状态(例如，开关状态)传送给安全级显示器(例如，321和/或322)进行显示。用户通过安全级显示器(例如，321和/或322)看到调用设备的相关信息后，利用安全级显示器(例如，321和/或322)的操作功能输入相关的控制指令，安全级显示器将该控制指令发送给安全级指令接收模块331，安全级指令接收模块331接收控制指令后再将该控制指令传送给计算模块332，由计算模块332对该控制指令进行解码计算，得到的计算结果经安全级结果输出模块333传送给安全级执行模块334。安全级执行模块334根据接收到的解码的控制指令，对所调用的安全级设备实施相应的控制操作，确保安全级控制操作的独立性，实现了安全级设备与非安全级设备的功能隔离。接下来，安全级状态采集模块335采集安全级执行模块334执行结果的反馈状态信息，并将该反馈状态信息通过非安全级状态采集模块345传送给非安全级显示器(例如，311和/或312)进行显示，以实现对安全级设备的实时监视。同时，安全级状态采集模块335还可以将反馈状态信息传送给安全级显示器(例如，321和/或322)进行显示。

图4是根据本发明实施例的一种核电站安全级设备监控方法流程图。在本实施例中，可以将该方法应用于安全级设备监控装置与非安全级设备监控装置相互独立的监控系统中。在本实施例中，该方法包括以下步骤：

S41：非安全级设备监控装置中的非安全级显示器NC-VDU向非安全级设备监控装置中的非安全级处理单元发送调用指令，非安全级处理单元对该调用指令进行隔离处理后发送给安全级设备监控装置中的安全级处理单元，安全级处理单元根据该调用指令查找对应的安全级设备，选择该安全级设备并将该安全级设备的识别信息(例如，名称、编号、图标、位置等)及其当前状态(例如，开关状态)传送给安全级显示器进行显示；

S42：安全级设备监控装置中的安全级显示器SVDU根据调用指令所选择的安全级设备发出控制指令，安全级处理单元接收该控制指令并该控制指令进行解码计算，输出计算的结果，例如解码信号，根据输出的解码信号对所选择的安全级设备执行相应的控制操作；

S43：安全级处理单元采集所选安全级设备经相应控制操作后的反馈状态信号，将反馈状态信号传送给非安全级处理单元，非安全级处理单元再将反馈状态信号传送给非安全级显示器进行显示，同时，安全级处理单元还可以将反馈状态信号传送给安全级显示单元进行显示。

本发明采用安全级设备监控装置与非安全级设备监控装置相互独立但通信相连的监控系统，通过由NC-VDU发出调用指令，选择在SVDU上操作的相关设备，可以避免直接向安全级设备发出控制指令的问题；同时通过SVDU和安全级系统自身的控制特点，完成相关控制操作；最后，被控制设备的状态同时反馈到NC-VDU和SVDU，完成信息和操作结果同步监视。使用这种方法可以向运行操作人员呈现清晰、明确的设备状态，有效避免系统故障带来的误操作风险，提高核电站运行的安全性，同时还解决了操作和监视的同步和灵活性问题。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种核电站安全级设备监控方法，用于安全级设备监控装置与非安全级设备监控装置相互独立的监控系统中，其特征在于，包括：

（S1），所述非安全级设备监控装置中的非安全级显示器NC-VDU发送调用指令以选择安全级设备；

（S2），所述安全级设备监控装置中的安全级显示器SVDU根据所述调用指令发出控制指令以对所述安全级设备进行控制操作；

（S3），将经过所述控制操作后的所述安全级设备的反馈状态信息发送到所述非安全级显示器NC-VDU上显示。

2.根据权利要求1所述的一种核电站安全级设备监控方法，其特征在于，步骤（S1）具体包括：

（S11），所述非安全级显示器向所述非安全级设备监控装置中的非安全级处理单元发送所述调用指令；

（S12），所述非安全级处理单元对所述调用指令进行隔离处理后发送给所述安全级设备监控装置中的安全级处理单元；

（S13），所述安全级处理单元根据所述调用指令查找对应的安全级设备并使所述查找获得的安全级设备显示于所述安全级显示器。

3.根据权利要求1所述的一种核电站安全级设备监控方法，其特征在于，所述步骤（S2）具体包括：

（S21），所述安全级显示器向所述安全级处理单元发送控制指令；

（S22），所述安全级处理单元接收所述控制指令并对所述控制指令进行解码计算；

（S23），输出所述计算的结果；

（S24），根据所述输出的计算结果执行所述控制指令。

4.根据权利要求1所述的一种核电站安全级设备监控方法，其特征在于，步骤（S3）进一步包括：

（S31），所述安全级处理单元采集反馈状态信号；

（S32），将所述反馈状态信号传送给所述非安全级处理单元；

（S33），所述非安全级处理单元将所述反馈状态信号传送给所述非安全级显示器，并在所述非安全级显示器上显示。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种核电站安全级设备监控方法，其特征在于，还包括：将所述安全级设备的状态信息在所述安全级显示器上显示。

6.一种核电站安全级设备监控系统，其特征在于，包括：

非安全级显示器，用于发送调用指令以选择安全级设备；

安全级显示器，用于根据所述调用指令发出控制指令以对所述安全级设备进行控制操作； 

安全级处理单元，用于执行所述控制指令并将所述安全级设备的反馈状态信息发送到所述非安全级显示器NC-VDU上显示;

还包括非安全级处理单元，用于所述非安全级显示器与所述安全级设备监控装置间的通信；所述非安全级处理单元包括：

非安全级指令接收模块，用于从所述非安全级显示器接收所述调用指令、将所述调用指令进行隔离处理并将其发送给所述安全级处理单元；

非安全级状态采集模块，用于从所述安全级处理单元接收及处理所述反馈状态信息并将处理后的信号发送给所述非安全级显示器显示。

7.根据权利要求6所述的一种核电站安全级设备监控系统，其特征在于，所述安全级处理单元包括：

安全级指令接收模块，用于从非安全级指令接收模块接收调用指令以及从安全级显示器接收控制指令，还能够用于查找所调用安全级设备并送往安全级显示器显示，以及能够用于向安全级计算模块发送所述控制指令；

安全级计算模块，与所述安全级指令接收模块相连，用于接收所述控制指令并对所述控制指令进行解码计算；

安全级结果输出模块，与所述安全级计算模块相连，用于输出所述解码计算的结果；

安全级执行模块，与所述安全级结果输出模块相连，用于根据所述输出的计算结果执行相应的控制指令；

安全级状态采集模块，与所述安全级执行模块相连，用于采集所述安全级执行模块执行结果的反馈状态信息并对所述反馈状态信息进行处理，然后将所述反馈状态信息传送给所述非安全级状态采集模块。

8.根据权利要求6至7中任一项所述的一种核电站安全级设备监控系统，其特征在于，所述安全级显示器和非安全级显示器是带触摸屏的显示器。

9.根据权利要求6至7中任一项所述的一种核电站安全级设备监控系统，其特征在于,所述安全级处理单元还包括存储模块，用于存储所述调用指令对应的安全级设备的信息。

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