CN102541009B - 核电站蒸汽发生器传热管涡流数据远程分析及管理平台 - Google Patents

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李晓光
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Suzhou Nuclear Power Research Institute Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种核电站蒸汽发生器传热管涡流数据远程分析及管理平台，包括放置在核电站现场的数据采集电脑及数据采集服务器，用于采集蒸汽发生器传热管的涡流检测数据并存储；放置在实验室或控制室的数据分析管理电脑及数据分析管理服务器，数据分析管理服务器与数据采集服务器之间采用文件传输协议进行通讯，实现数据远程传输及数据的分析、管理、共享、保密及解密；两服务器的数据保持同步更新。解决了传统意识中远程实时数据传输，数据管理、及时通讯、信息共享及数据保密和解密的技术难点，提供更为先进的无损检测数据分析工作方式，使得人员设备最大利用化，为今后历史数据库建设、仿真实验、计算模拟等科学研究提供原始平台。

Description

核电站蒸汽发生器传热管涡流数据远程分析及管理平台
技术领域
本发明涉及一种核电站蒸汽发生器传热管涡流数据远程分析及管理平台。
背景技术
核电站除了保证机组正常安全运行外，还面临定期安全审查PSR(HAD103-11)、以及延期运行审查（在役核电站的设计寿命多为30～40年）。在审查工作中，核电站的安全要素审查是一项极其重要的审查内容。
核电站的安全运行受到三道屏障的保护：第一道屏障——燃料芯块和包壳、第二道屏障一坚固的压力容器和密闭的一回路系统、第三道屏障——安全壳。对于一台典型的三回路核电机组而言，一台蒸发器传热管面积之和约为6000㎡，因此传热管总面积约占一回路总面积的80%，可见蒸汽发生器是第二道安全屏障中的重中之重。同时蒸汽发生器传热管的壁厚相对其他一回路承压设备（如各类管道）而言非常薄，所承受的压力却完全相同，因此它的可靠性直接影响到核电的首要社会和经济目标：安全、经济运行。
世界上的主流检测规范如ASME和RSEM等都对蒸汽发生器传热管的安全状态有强制性的检验要求，而在各种无损检测方法中目前只有涡流检验能修在检验实施的快速性、检验结果的可靠性、检验费用之间取得较为令人满意的平衡。蒸汽发生器运行期间由于各种机理将导致传热管的降质，如由于化学机理引起的壁厚减薄(Thinning)、点蚀(Pitting)、晶间腐蚀／应力腐蚀裂纹(IGA/SCC)、一次侧应力腐蚀裂纹(PWSCC)等以及由于机械机理引起的磨损(Wear)、撞击(Impingement)、疲劳(Fatigue)等。图2为世界范围内的蒸汽发生器传热管缺陷模式分类。
核电站役前及在役检查须使用涡流检验技术(ET)对传热管进行抽检及对降质现象进行跟踪探测。而对今后每年50个机组在役检查的工作量，大量的蒸汽发生器传热管涡流数据的准确快速分析成为蒸汽发生器传热管涡流检测的主要工作及难点之一，因而建立一个适合国内核电站役前及在役检查的蒸汽发生器传热管涡流数据远程分析及数据管理平台，改变数据分析与数据管理必须在核电站现场实施的现状，将极大的优化资源配置，降低成本，提高工作效率，强化专业队伍建设，并且是未来数据分析发展的必然趋势。目前，在国内核电站数据分析及数据管理采用传统模式，即搭建内部临时局域网作为数据采集、数据分析、数据管理的平合，这种局域网络平台模式使得与之相关的工作站、服务器、交换机都是在数据采集现场临时搭建的，暴露出许多不足，如：1、配套设备在长途运输后其稳定性及使用寿命无法保障，每次现场项目开始之前，搭建该平台耗时耗力；2、人员及设备冗余，无法最优化使用，经济性不高。在今后多现场服务时，若继续采用该模式的话，现场将需要大量的工作站、服务器以及调试人员、数据分析管理工程师等，设备、人员成本太大；3、不利于科学研究，国际交流。该数据分析管理平台将会以实验中心的模式运行，依据历史数据库、仿真试验、计算模拟等先进的技术支持，提高自主开发自主创造的能力，跻身国际水平，提高竞争力。日本专利文献IP2002-005898A是本发明最接近的现有技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种核电站蒸汽发生器传热管涡流数据远程分析及管理平台。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种核电站蒸汽发生器传热管涡流数据远程分析及管理平台，包括：
数据采集电脑及数据采集服务器，其放置在核电站现场，用于采集蒸汽发生器传热管的涡流检测数据并存储，且二者之间通过网卡A1构成一个局域网，
数据分析管理电脑及数据分析管理服务器，其放置在实验室或控制室，且二者之间通过网卡A2构成另一个局域网，所述的数据分析管理服务器与所述的数据采集服务器之间采用文件传输协议进行通讯，实现数据远程传输及数据的分析、管理、共享、保密及解密，
从所述的数据采集服务器至所述的数据分析管理服务器的数据定时进行传输更新，并判断所述的数据采集服务器上与所述的数据分析管理服务器上的数据文件名是否一致，如发现所述的数据采集服务器上有不同于所述的数据分析管理服务器上的数据文件名的文件，则将该文件传输至所述的数据分析管理服务器上以保证所述的数据分析管理服务器上的数据与所述的数据采集服务器上的采集数据保持同步。
其中，所述的数据采集服务器写所述的数据分析管理服务器之间数据传输可以是ASCII传输模式或二进制传输模式。
本发明的有益效果是：解决传统意识中远程实时数据传输，数据管理，及时通讯，信息共享及数据的保密和解密的技术难点，提供更为先进的无损检测数据分析工作方式，使得人员设备最大利用化，为今后历史数据库建设、仿真实验、计算模拟等科学研究提供原始平台。
附图说明
附图1为本发明的核电站蒸汽发生器传热管涡流数据远程分析及管理平台的工作模式示意图；
附图2为本发明的核电站蒸汽发生器传热管涡流数据远程分析及管理平台的拓展应用示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明的技术方案作以下详细描述：
本发明的核电站涡流数据检测数据远程分析及管理平台，包括数据采集电脑及数据采集服务器，其放置在核电站现场，用于采集蒸汽发生器传热管的涡流检测数据并存储，且二者之间通过网卡A1构成一个局域网；数据分析管理电脑及数据分析管理服务器，其放置在实验室或控制室，且二者之间通过网卡A2构成另一个局域网，数据分析管理服务器与数据采集服务器之间采用文件传输协议进行通讯，实现数据远程传输及数据的分析、管理、共享、保密及解密；从数据采集服务器至数据分析管理服务器的数据定时进行传输更新，并判断数据采集服务器上与数据分析管理服务器上的数据文件名是否一致，如发现数据采集服务器上有不同于数据分析管理服务器上的数据文件名的文件，将该文件传输至数据分析管理服务器上以保证数据分析管理服务器上的数据与数据采集服务器上的采集数据保持同步，其中，数据采集服务器与数据分析管理服务器之间数据传输可以是ASCII传输模式或二进制传输模式。
具体地，实验室放置数据分析管理服务器，并安装自主开发的数据管理软件和数据远程传输软件，以这两台服务器为基体辐射开来的分别建立局域网，其间连接依靠两台服务器双网卡工作方式而实现的，即数据采集电脑与数据采集服务器的网卡A1构成一个局域网，数据分析管理电脑与数据分析管理服务器的网卡A2构成另一个局域网，而数据采集服务器与数据分析管理服务器的通讯依靠采集服务器的网卡B及分析服务器的网卡B连接实现。同时做到远程实时数据传输，数据管理，及时通讯，信息共享及数据的保密和解密；如附图1所示，为核电站蒸汽发生器传热管涡流数据远程分析及数据管理平台工作模式的示意图。为实现该平台建设，首要的难点为远程专用通讯及数据传输，先提供的解决方案为：数据采集服务器和数据分析管理服务器的通讯采用文件传输协议(File Transfer Protocol，FTP)，通过FTP数据分析管理服务器程序（如Serv-U）建立数据采集服务器与数据分析管理服务器的连接，数据采集服务器上安装基于VC++开发的数据远程自动传输软件，数据远程自动传输软件上可根据需要选择ASCII或二进制的传输模式，并可选择主动建立连接或被动建立连接的方式。主动模式要求客户端和数据分析管理服务器端同时打开并且监听一个端口以建立连接。在这种情况下，客户端由于安装了防火墙会产生一些问题。所以创立了被动模式，被动模式只要求数据分析管理服务器端产生一个监听相应端口的进程，这样就可以绕过客户端安装了防火墙的问题。
一个主动模式的FTP连接建立要遵循以下步骤：
1．客户端打开一个随机的端口（端口号大于1024，在这里，我们称它为x），同时一个FTP进程连接至数据分析管理服务器的21号命令端口。此时，源端口为随机端口x，在客户端，远程端口为21，在数据分析管理服务器。
客户端开始监听端口(x+1)，同时向数据分析管理服务器发送一个端口命令（通过数据分析管理服务器的21号命令端口），此命令告诉数据分析管理服务器客户端正在监听的端口号并且已准备好从此端口接收数据。这个端口就是我们所知的数据端口。
数据分析管理服务器打开20号源端口并且建立和客户端数据端口的连接。此时，源端口为20．远程数据端口为(x+1)。
客户端通过本地数据端口建立一个和数据分析管理服务器20号端口的连接，然后向数据分析管理服务器发送一个应答，告诉数据分析管理服务器它已经建立好了一个连接。
具体设置步骤如下：
①、建立数据分析管理服务器，分发FTP数据分析管理服务器账号及密码，设置账号的相应权限。
②、指定数据分析管理服务器的远程文件传输目录（此目录是数据分析人员能够读取的待分析的共享数据）。
⑧、数据采集服务器连接数据分析管理服务器。
④、选择数据采集服务器本地文件传输目录（此目录是数据采集人员实时采集的数据）并开始同步传输。
数据传输特点：从数据采集服务器至数据分析管理服务器的数据传输每隔一定时间更新传输一次，并判断数据采集服务器与数据分析管理服务器上所有数据文件名是否相同，如果数据采集服务器上存在不同于数据分析管理服务器上任何一个数据文件名的文件，则软件自动将该文件传输至数据分析管理服务器上，这样保证分析中心的数据分析人员始终保持与数据采集的同步。
本专利的有益结果是，通过自主研发建立的核电站蒸汽发生器传热管涡流数据远程分析及数据管理平台，解决传统意识中远程实时数据传输，数据管理，及时通讯，信息共享及数据的保密和解密的技术难点，提供更为先进的无损检测数据分析工作方式，使得人员设备最大利用化，为今后历史数据库建设、仿真实验、计算模拟等科学研究提供原始平台。附图2中示出了今后的分析中心初步的服务对象和网络架构。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种核电站蒸汽发生器传热管涡流数据远程分析及管理平台，其特征在于，包括：
数据采集电脑及数据采集服务器，其放置在核电站现场，用于采集蒸汽发生器传热管的涡流检测数据并存储，且二者之间通过网卡A1构成一个局域网，
数据分析管理电脑及数据分析管理服务器，其放置在实验室或控制室，且二者之间通过网卡A2构成另一个局域网，所述的数据分析管理服务器与所述的数据采集服务器之间采用文件传输协议进行通讯，实现数据远程传输及数据的分析、管理、共享、保密及解密，
从所述的数据采集服务器至所述的数据分析管理服务器的数据定时进行传输更新，并判断所述的数据采集服务器上与所述的数据分析管理服务器上的数据文件名是否一致，如发现所述的数据采集服务器上有不同于所述的数据分析管理服务器上的数据文件名的文件，则将该文件传输至所述的数据分析管理服务器上以保证所述的数据分析管理服务器上的数据与所述的数据采集服务器上的采集数据保持同步。
2.根据权利要求1所述的核电站蒸汽发生器传热管涡流数据远程分析及管理平台，其特征在于：所述的数据采集服务器与所述的数据分析管理服务器之间数据传输可以是ASCII传输模式或二进制传输模式。
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