CN104299664A - 核电站的主控制与辅助控制切换方法和系统 - Google Patents

核电站的主控制与辅助控制切换方法和系统 Download PDF

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梅世柏
程波
于正龙
史觊
张学刚
张建波
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邹杰
张刚
毛婷
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Abstract

本发明公开了一种核电站的主控制与辅助控制切换方法，其包括：切换开关向辅助控制系统发送启动命令；逻辑处理单元判断辅助控制系统是否根据启动命令执行激活操作；若辅助控制系统根据启动命令执行激活操作，则切换开关向主控制系统发送关闭命令；主控制系统根据关闭命令的执行停止操作。通过将核电站运行控制的主控制系统切换至辅助控制系统，避免包括核电站主控制系统所在的主控制室失去操控的紧急情况下，无法对核电站的运行进行控制。此外，本发明还公开了一种核电站的主控制与辅助控制切换系统。

Description

核电站的主控制与辅助控制切换方法和系统
技术领域
本发明属于核电站控制领域，更具体地说，本发明涉及一种核电站的主控制与辅助控制切换方法和系统。
背景技术
核电站控制室又称主控制室(Control Room，CR)，是核电站的运行控制中心，运行人员通过对控制室中的操作设备对电站进行全面监测和控制。随着核电站生产设备的自动化水平大大提高，核电站形成了以计算机技术为主的先进控制室，利用数字化操作实现核电站工艺系统和设备的数字化监测、诊断、控制和保护功能。数字化主控室工作站由以下四个工作站组成，包括：核岛操纵员工作站(OWP-NI)、常规岛操纵员工作站(OWP-CI)、值长工作站(OWP-US)和安全工程师工作站(OWP-SE)。当核电站主控制室中的计算机控制系统不可用时，通常情况下是将主控制室计算机控制权切换都后备盘上。通过将核电站主控室计算机控制系统和后备盘控制的切换，确保在主控室计算机控制系统不可用的情况下，核电站可以立即转入后备盘控制模式，避免主控室计算机控制系统由于失去监控而被迫立即停堆、停机。
然而，由于后备盘控制系统只能设置在主控制室内，当核电站主控制室及操纵员工作站不可用时，如主控制室及操纵员工作站起火、过量烟尘或者危险气体进入主控制室或及操纵员工作站，主控制室或及操纵员工作站区域严重受损，控主制室设施发生重大故障等，工作人员都无法进入主控制室及操纵员工作站进行操作，无法实现通过切换至后备盘控制系统实现对主控制室的控制；此外，后备盘基于机械操作，无法实现数字化操控。基于此，提出了辅助控制点来实现对核电站的辅助控制的方式。辅助控制点(Supplementary Control Point，SCP)是在控制室失去由安全分析所确定的安全功能的能力时，对核电厂实现有限控制和监测，并完成这些安全功能的场所。主控制室在失去安全分析所确定的安全功能时，仍能对核电站运行进行执行操作，但操纵员无法实现对主控制室的操控，如何通过将主控制室的控制切换到辅助控制点进行控制，避免主控制室在失去操控员操纵下继续执行操控，造成不可预料的后果，是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种在核电站运行过程中，通过将核电站运行控制的主控制系统切换至辅助控制系统，避免包括核电站主控制系统所在的主控制室失去操控的紧急情况下，无法对核电站的运行进行控制。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站的主控制与辅助控制切换方法，其包括：
切换开关向辅助控制系统发送启动命令；
逻辑处理单元判断所述辅助控制系统是否根据所述启动命令执行激活操作；
若所述辅助控制系统根据所述启动命令执行激活操作，则切换开关向主控制系统发送关闭命令；
所述主控制系统根据所述关闭命令的执行停止操作。
作为本发明核电站的主控制与辅助控制切换方法的一种改进，所述方法还包括：
若所述辅助控制系统根据所述启动命令未执行激活操作，则切换开关不向主控制系统发送关闭命令。
作为本发明核电站的主控制与辅助控制切换方法的一种改进，所述方法还包括：主控制系统和辅助控制系统由三个切换开关控制；若所述三个切换开关中有至少两个切换开关处于主控制系统开状态，则核电站由主控制系统进行控制。
作为本发明核电站的主控制与辅助控制切换方法的一种改进，所述方法还包括：若所述三个切换开关中有至少两个切换开关处于辅助控制系统开状态，则核电站由辅助控制系统进行控制。
作为本发明核电站的主控制与辅助控制切换方法的一种改进，所述方法还包括：通过主控制系统和辅助控制系统的状态指示灯显示激活和关闭的状态。
为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种核电站的主控制与辅助控制切换系统，其包括：
切换开关，用于向辅助控制系统发送启动命令；
逻辑处理单元，用于判断所述辅助控制系统是否根据所述启动命令执行激活操作；
若所述逻辑处理单元判断所述辅助控制系统根据所述启动命令执行激活操作，则所述切换开关向主控制系统发送关闭命令，以使所述主控制系统根据所述关闭命令的执行停止操作。
作为本发明核电站的主控制与辅助控制切换系统的一种改进，所述若所述逻辑处理单元判断所述辅助控制系统根据所述启动命令未执行激活操作，则所述切换开关不向主控制系统发送关闭命令。
作为本发明核电站的主控制与辅助控制切换系统的一种改进，所述系统还包括：主控制系统和辅助控制系统由设有三个切换开关控制；若所述三个切换开关中有至少两个切换开关处于主控制系统开状态，则核电站由主控制系统进行控制。
作为本发明核电站的主控制与辅助控制切换系统的一种改进，所述系统还包括：若所述三个切换开关中有至少两个切换开关处于辅助控制系统开状态，则核电站由辅助控制系统进行控制。
作为本发明核电站的主控制与辅助控制切换系统的一种改进所述系统还包括：通过主控制系统和辅助控制系统的状态指示灯显示激活和关闭的状态。
与现有技术相比，本发明核电站的主控制与辅助控制切换方法和系统具有以下有益技术效果：通过切换开关将核电站运行控制的主控制系统切换至辅助控制系统，使核电站主控室操作员可方便地进行核电站运行主控制系统与核电站运行辅助控制系统之间切换，确保在将核电站运行控制的主控制系统不可用的情况下，核电站可以立即转入辅助控制系统控制模式，避免包括核电站主控制系统所在的主控制室失去操控的紧急情况下，无法对核电站的运行进行控制而被迫立即停堆、停机，显著地提高核电站运行的保障性能以及核电站的安全性、可用性和经济性；此外，任意一个切换开关发生故障时不会导致切换功能失效，满足单一故障准则，取得很好的技术效果。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电站的主控制与辅助控制切换方法和系统进行详细说明，其中：
图1提供了本发明核电站的主控制与辅助控制切换方法的一个实施例的流程图。
图2提供了本发明核电站的主控制与辅助控制切换系统的一个实施例的示意图。
图3提供了本发明核电站的主控制与辅助控制切换系统的又一个实施例的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
主控制室(Control Room，CR)，是核电站的运行控制中心，运行人员通过对控制室中的操作设备对电站进行全面监测和控制。与主控制室相对应的是辅助控制点，其功能是在主控制室及操纵员工作站失去由安全分析所确定的安全功能的能力时，对核电站实现有限控制和监测。当核电站主控制室不可用时，操纵员将转移至辅助控制点，操纵员在辅助控制点对核电站运行进行控制。
图1提供了一种核电站的主控制与辅助控制切换方法，具体包括：
步骤101，切换开关向辅助控制系统发送启动命令。
当核电站主控制室发生紧急情况，操控员无法在主控室中操作核电站主控制系统，也无法执行主控制系统与后备盘切换操作。操控员将转移至辅助控制点，通过辅助控制系统对核电站运行进行控制。
具体的，切换开关可以通过手动操作来完成。切换开关向辅助控制点所在的辅助控制系统发送启动命令。
可选的，每组采用3个切换开关，某一个切换开关失效时，可以防止产生的误操作。主控制系统和辅助控制系统由设有三个切换开关的电路控制；若三个切换开关中有至少两个切换开关处于主控制系统开状态，则核电站由主控制系统进行控制。而且不影响切换过程。
同理，若三个切换开关中有至少两个切换开关处于辅助控制系统开状态，则核电站由辅助控制系统进行控制。
步骤103，逻辑处理单元判断辅助控制系统是否根据启动命令执行激活操作。
具体的，逻辑处理单元根据切换开关发送的启动命令的信号，判断所在辅助控制点的辅助控制系统是否已经根据启动命令执行激活操作，例如，是否收到辅助控制系统激活的反馈信号。
步骤105，若辅助控制系统根据启动命令执行激活操作，则切换开关向主控制系统发送关闭命令。
具体的，逻辑处理单元根据辅助控制系统发送的反馈信号，判断辅助控制系统根据启动命令执行激活操作，则切换开关向主控制系统发送关闭命令。
可选的，可以是逻辑处理单元指示切换开关向主控制系统发送关闭命令。
若逻辑处理单元未收到辅助控制系统发送的反馈信号，则判断辅助控制系统未根据所述启动命令未执行激活操作，则切换开关向主控制系统不发送关闭命令。
步骤107，主控制系统根据关闭命令的执行停止操作。
主控制系统根据切换开关发送的关闭命令，执行停止操控核电站的操作。
可选的，主控制系统可以根据该关闭命令，执行待机操作。
本发明实施例通过切换开关将核电站运行控制的主控制系统切换至辅助控制系统，使核电站主控室操作员可方便地进行核电站运行主控制系统与核电站运行辅助控制系统之间切换，确保在将核电站运行控制的主控制系统不可用的情况下，核电站可以立即转入辅助控制系统控制模式，避免包括核电站主控制系统所在的主控制室失去操控的紧急情况下，无法对核电站的运行进行控制而被迫立即停堆、停机，显著提高核电站运行的保障性能以及核电站的安全性、可用性和经济性；同时，任意一个切换发生故障时不会导致切换功能失效，满足单一故障准则。
图2提供了一种核电站的主控制与辅助控制切换系统的一个实施例的示意图，其包括：切换开关201，逻辑控制单元203。
切换开关201，用于向辅助控制系统发送启动命令；
当核电站主控制室发生紧急情况，操控员无法在主控室中操作核电站主控制系统，也无法执行主控制系统与后备盘切换操作。操控员将转移至辅助控制点，通过辅助控制系统对核电站运行进行控制。
具体的，切换开关201都是手动操作来完成，切换开关201向辅助控制点所在的辅助控制系统发送启动命令。
逻辑控制单元203，用于判断辅助控制系统是否根据启动命令执行激活操作，若逻辑处理单元203判断辅助控制系统根据启动命令执行激活操作，则切换开关201向主控制系统发送关闭命令，以使主控制系统根据关闭命令的执行停止操作。
具体的，逻辑处理单元203根据切换开关201发送的启动命令的信号，判断所在辅助控制点的辅助控制系统是否已经根据启动命令执行激活操作，例如，是否收到辅助控制系统激活的反馈信号。
逻辑处理单元203根据辅助控制系统发送的反馈信号，判断辅助控制系统根据启动命令执行激活操作，则切换开关201向主控制系统发送关闭命令。
可选的，可以是逻辑处理单元指示切换开关向主控制系统发送关闭命令。
若逻辑处理单元203未收到辅助控制系统发送的反馈信号，则判断辅助控制系统未根据启动命令未执行激活操作，则切换开关201向主控制系统不发送关闭命令。
主控制系统根据切换开关201发送的关闭命令，执行停止操控核电站的操作。
可选的，主控制系统可以根据该关闭命令，执行待机操作。
切换开关201还用于向主控制系统发送关闭命令。
系统的实施方法和流程可以参见前述实施例中介绍的方法实施例，此处不再赘述。
请结合参看图3，图3提供了一种核电站的主控制与辅助控制切换系统的一个实施例的示意图。
切换开关都是手动操作来完成，切换开关向辅助控制点所在的辅助控制系统发送启动命令。
可选的，每组采用3个切换开关，某一个切换开关失效时，可以防止产生的误操作。主控制系统和辅助控制系统由设有三个切换开关控制，若三个切换开关中有至少两个切换开关处于主控制系统开状态，则核电站由主控制系统进行控制。而且不影响切换过程。
同理，若三个切换开关中有至少两个切换开关处于辅助控制系统开状态，则核电站由辅助控制系统进行控制。
另外，切换开关采用钥匙开关，开关的钥匙由核电厂采用适当行政手段管理，以降低此方法或系统的人为误动概率。切换开关采用冗余多触点设计，以提高开关可靠性；同时，当开关冗余触点电位不同时，将发出开关故障报警。通过主控制系统和辅助控制系统的状态指示灯显示激活和关闭的状态，便于操控员识别状态。
结合以上对本发明的详细描述可以看出，相对于现有技术，本发明至少具有以下有益技术效果：通过切换开关将核电站运行控制的主控制系统切换至辅助控制系统，使核电站主控室操作员可方便的进行核电站运行主控制系统与核电站运行辅助控制系统之间切换，确保在将核电站运行控制的主控制系统不可用的情况下，核电站可以立即转入辅助控制系统控制模式，避免包括核电站主控制系统所在的主控制室失去操控的紧急情况下，无法对核电站的运行进行控制而被迫立即停堆、停机，极大地提高核电站运行的保障性能以及核电站的安全性、可用性和经济性；同时，任意一个切换发生故障时不会导致切换功能失效，满足单一故障准则，取得很好的技术效果。
根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种核电站的主控制与辅助控制切换方法，其特征在于，所述方法包括：
切换开关向辅助控制系统发送启动命令；
逻辑处理单元判断所述辅助控制系统是否根据所述启动命令执行激活操作；
若所述辅助控制系统根据所述启动命令执行激活操作，则切换开关向主控制系统发送关闭命令；
所述主控制系统根据所述关闭命令的执行停止操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述辅助控制系统根据所述启动命令未执行激活操作，则切换开关不向主控制系统发送关闭命令。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：主控制系统和辅助控制系统由三个切换开关控制；若所述三个切换开关中有至少两个切换开关处于主控制系统开状态，则核电站由主控制系统进行控制。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述三个切换开关中有至少两个切换开关处于辅助控制系统开状态，则核电站由辅助控制系统进行控制。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过主控制系统和辅助控制系统的状态指示灯显示激活和关闭的状态。
6.一种核电站的主控制与辅助控制切换系统，其特征在于，所述系统包括：
切换开关，用于向辅助控制系统发送启动命令；
逻辑处理单元，用于判断所述辅助控制系统是否根据所述启动命令执行激活操作；
若所述逻辑处理单元判断所述辅助控制系统根据所述启动命令执行激活操作，则所述切换开关向主控制系统发送关闭命令，以使所述主控制系统根据所述关闭命令的执行停止操作。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述若所述逻辑处理单元判断所述辅助控制系统根据所述启动命令未执行激活操作，则所述切换开关不向主控制系统发送关闭命令。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：主控制系统和辅助控制系统由设有三个切换开关控制；若所述三个切换开关中有至少两个切换开关处于主控制系统开状态，则核电站由主控制系统进行控制。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：若所述三个切换开关中有至少两个切换开关处于辅助控制系统开状态，则核电站由辅助控制系统进行控制。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：通过主控制系统和辅助控制系统的状态指示灯显示激活和关闭的状态。
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