CN104485140A - 核电站反应堆保护系统测试方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于核电站仪控领域，提供了一种核电站反应堆保护系统测试方法及装置，所述方法包括：触发CPU正在测试信号；触发二进制试验信号；根据所述CPU正在测试信号和所述二进制试验信号确定闭锁信号；且在存在所述二进制试验信号时，所述CPU正在测试信号始终不为0；根据所述二进制试验信号及确定动作信号；根据所述闭锁信号和所述动作信号执行相应的操作。本发明实施例能够降低AV42发生误动作的概率。

Description

核电站反应堆保护系统测试方法及装置
技术领域
本发明属于核电站仪控领域，尤其涉及一种核电站反应堆保护系统测试方法及装置。
背景技术
核电站反应堆保护系统T3试验的主要测试内容有：反应堆保护系统(RPS)与TXP接口、RPS与AV42连接性、RPS与ATWT连接性、RPS跳停堆断路器、落棒试验等，在机组正常运行期间单列每两个月执行一次，用于评价反应堆保护功能的可靠性。其中，AV42为安全级带优选功能(根据模块接收指令的优先级进行选择性输出)的驱动模块。
目前，在根据现有的测试脚本进行测试时，发现在核电站T3试验期间出现AV42误启动事件。而核电站反应堆保护系统与AV42连接性测试内容包含所有的安全级设备，若不能解决上述问题，则在试验过程中随时都有可能发生设备误动作，触发反应堆停堆、安注、安喷等重要保护，给核电站造成巨大的经济损失。
核电站研发人员通过深入研究试验原理及现场验证，发现现有的测试脚本存在设计缺陷，从而触发AV42保护或设备的误动作，触发反应堆停堆，从而严重威胁着运行机组的安全。
发明内容
本发明实施例提供了一种核电站反应堆保护系统测试方法，旨在解决现有的测试方法容易引起AV42的误动作，从而导致核电站存在严重的安全隐患的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种核电站反应堆保护系统测试方法，所述方法包括下述步骤：
触发CPU正在测试信号；
触发二进制试验信号；
根据所述CPU正在测试信号和所述二进制试验信号确定闭锁信号；且在存在所述二进制试验信号时，所述CPU正在测试信号始终不为0；
根据所述二进制试验信号确定动作信号；
根据所述闭锁信号和所述动作信号执行相应的操作。
本发明实施例的另一目的在于提供一种核电站反应堆保护系统测试装置，所述装置包括：
CPU测试模块，用于触发CPU正在测试信号；
二进制试验触发模块，用于触发二进制试验信号；
闭锁信号确定模块，用于根据所述CPU正在测试信号和所述二进制试验信号确定闭锁信号；且在存在所述二进制试验信号时，所述CPU正在测试信号始终不为0；
动作信号确定模块，用于根据所述二进制试验信号确定动作信号；
信号响应模块，用于根据所述闭锁信号和所述动作信号执行相应的操作。
在本发明实施例中，由于在存在所述二进制试验信号时，CPU正在测试信号始终不为0，因此根据CPU正在测试信号和二进制试验信号确定的闭锁信号的持续时间主要由二进制试验信号的持续时间决定，而动作信号是根据二进制试验信号确定，该动作信号的持续时间将小于或等于所述二进制试验信号的持续时间，即，根据本发明实施例提供的方法得到的闭锁信号的持续时间将大于或等于动作信号的持续时间，从而能够保证在试验期间不会引起AV42的误动作，降低了安全隐患。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的一种核电站反应堆保护系统测试方法的流程图；
图2是本发明第一实施例提供的第一脉冲信号的示意图；
图3是本发明第二实施例提供的一种核电站反应堆保护系统测试装置的结构示意图；
图4是本发明第二实施例提供的另一种核电站反应堆保护系统测试装置的结构示意图。
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。
本发明实施例中，在触发CPU正在测试信号和二进制试验信号之后，根据所述CPU正在测试信号和所述二进制试验信号确定闭锁信号，根据所述二进制试验信号确定动作信号，再根据所述闭锁信号和所述动作信号执行相应的操作。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一：
图1示出了本发明第一实施例提供的一种核电站反应堆保护系统测试方法的流程图，详述如下：
步骤S11，触发CPU正在测试信号。
具体地，可由执行逻辑单元(Actuator Logic Unit，ALU)执行触发中央处理器(Central Processing Unit，CPU)测试信号的操作。在TXS系统(最高处理安全级别为1E的电站控制系统)中，CPU任务处理器存在7个优先级别，而通过服务终端(Service Unit，SU)运行T3试验脚本属于CPU的服务任务，优先级别倒数第二，且不是每个处理周期必须完成的任务。例如，在每个处理周期内，只有在CPU处理完前面5项任务的情况下才执行服务任务，如果前5项任务处理后时间不足以处理完本服务任务，那么该服务任务会被挂起到下一个处理周期前5项任务完成后再继续执行该服务任务。为了保证每步试验只有一种组合的CPU正在进行T3试验，在本发明实施例中，一个试验步骤内都不会强制使该种组合的CPU正在测试信号强制为0，从而保证该CPU正在测试信号在一个试验步骤内始终不为0。在下一步试验步骤开始前，将该CPU正在测试信号强制为0，以避免上一个试验步骤残留的数据对本次试验的影响。
步骤S12，触发二进制试验信号。
步骤S13，根据所述CPU正在测试信号和所述二进制试验信号确定闭锁信号；且在存在所述二进制试验信号时，所述CPU正在测试信号始终不为0。
其中，所述根据所述CPU正在测试信号和所述二进制试验信号确定闭锁信号的步骤具体包括：
A1、触发所述二进制试验信号为1，使其输出第一指定时间长度的第一脉冲信号。具体地，该二进制试验信号通过一个脉冲模块后，该脉冲模块输出第一指定时间长度的第一脉冲信号。如图2所示，该第一指定时间长度的第一脉冲信号可以为5.5秒的第一脉冲信号。
A2、将所述第一脉冲信号和所述CPU正在测试信号执行相与操作，得到的结果作为闭锁信号。由于在存在所述二进制试验信号时，所述CPU正在测试信号始终不为0，因此，闭锁信号有效持续的时间主要与第一脉冲信号的有效持续时间相等。例如，在第一脉冲信号的有效持续时间(第一指定时间长度)为5.5秒，则根据该步骤得到的闭锁信号的有效持续时间也为5.5秒。
步骤S14，根据所述二进制试验信号确定动作信号。
该步骤中，可对该二进制试验信号进行处理后作为设备的动作信号。如调整该二进制试验信号的有效持续时间、与其他测试信号执行异或操作等。
其中，所述根据所述二进制试验信号确定动作信号的步骤具体包括：
B1、触发所述二进制试验信号为1，使其输出第二指定时间长度的第二脉冲信号；所述第二指定时间长度小于所述第一指定时间长度。具体地，该二进制试验信号通过一个脉冲模块后，该脉冲模块输出第二指定时间长度的第二脉冲信号。该步骤中，为了确保闭锁信号的时间大于动作信号的时间，将第二脉冲信号的有效持续时间(第二指定时间长度)设置为小于第一脉冲信号的有效持续时间(第一指定时间长度)。例如，在第一指定时间长度为5.5秒时，该第二指定时间长度为4.2秒。
B2、触发测试激活信号。
B3、触发所述测试激活信号为1，使其输出第三指定时间长度的第三脉冲信号；所述第三指定时间长度小于所述第二指定时间长度。具体地，该测试激活信号通过一个脉冲模块后，该脉冲模块输出第三指定时间长度的第三脉冲信号。该第三指定时间长度小于所述第二指定时间长度，例如，在第二指定时间长度为4.2秒时，该第三指定时间长度可为1秒。
B4、根据所述第二脉冲信号和所述第三脉冲信号确定动作信号。该步骤中，可将该第二脉冲信号和所述第三脉冲信号执行相与操作得到的信号作为设备的动作信号。进一步地，可将第二脉冲信号和第三脉冲信号执行“与操作”后得到的信号，再与其他测试信号执行“与操作”和/或“或操作”，得到的信号再作为动作信号，以便提高得到的动作信号的准确性。
步骤S15，根据所述闭锁信号和所述动作信号执行相应的操作。
该步骤中，在闭锁信号存在时，所述动作信号不会真实启动与RPS连接的AV42，只是反馈一个试验反馈信号确认AV42接收到动作信号；在闭锁信号消失时，如果所述动作信号还存在，则将启动与RPS连接的AV42。
本发明第一实施例中，在触发CPU正在测试信号和二进制试验信号之后，根据所述CPU正在测试信号和所述二进制试验信号确定闭锁信号，根据所述二进制试验信号确定动作信号，再根据所述闭锁信号和所述动作信号执行相应的操作。由于在存在所述二进制试验信号时，CPU正在测试信号始终不为0，因此根据CPU正在测试信号和二进制试验信号确定的闭锁信号的持续时间主要由二进制试验信号的持续时间决定，而动作信号是根据二进制试验信号确定，该动作信号的持续时间将小于或等于所述二进制试验信号的持续时间，即，根据本发明实施例提供的方法得到的闭锁信号的持续时间将大于或等于动作信号的持续时间，从而能够保证在试验期间不会引起AV42的误动作，降低了安全隐患。
优选地，在步骤B4，所述根据所述第二脉冲信号和所述第三脉冲信号确定动作信号的步骤时，包括下述步骤：
控制所述动作信号的流向。具体地，可通过增加二极管和/或光耦等器件控制动作信号的流向。比如，控制动作信号只能单一流向，不能回流，以此来降低各个设备的误动作，增加核电站的安全性。
优选地，在步骤A1，所述触发所述二进制试验信号为1，使其输出第一指定时间长度的第一脉冲信号的步骤之后，包括下述步骤：
根据所述第一脉冲信号和动作信号确定反应堆保护系统的报警信号。具体地，可将该第一脉冲信号与试验中止信号执行一个或多个的“与操作”和/或一个或多个的“或操作”之后，再与动作信号执行一个或多个的“与操作”和/或一个或多个的“或操作”，并将最后得到的信号作为反应堆保护系统的报警信号。由于本发明的“报警信号”与动作信号有关，因此在动作信号出现异常时将触发报警信号，从而提高核电机组的安全性。
实施例二：
图3示出了本发明第二实施例提供的一种核电站反应堆保护系统测试装置的结构图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。本实施例中，“第一脉冲输出模块”、“第二脉冲输出模块”、“第三脉冲输出模块”中的“第一”、“第二”、“第三”仅用于区分不同的“脉冲输出模块”，并无其他含义。与此类推，“第一与门”、“第二与门”中的“第一”、“第二”、仅用于区分不同的“与门”，并无其他含义。
所述核电站反应堆保护系统测试装置包括：CPU测试模块31、二进制试验触发模块32、闭锁信号确定模块33、动作信号确定模块34、信号响应模块35。其中：
CPU测试模块31，用于触发CPU正在测试信号。
具体地，该CPU测试模块31可为ALU。其中，该CPU正在测试信号在一个试验步骤周期内都不会被强制设置为0。
优选地，在一个试验开始时，通过初始模块，将该CPU正在测试信号强制为0，以避免上一个试验步骤残留的数据对本次试验的影响。
二进制试验触发模块32，用于触发二进制试验信号。
闭锁信号确定模块33，用于根据所述CPU正在测试信号和所述二进制试验信号确定闭锁信号；且在存在所述二进制试验信号时，所述CPU正在测试信号始终不为0。
具体地，可通过将CPU正在测试信号和所述二进制试验信号执行一个或多个“与操作”和/或一个或多个“或操作”来确定闭锁信号。
其中，所述闭锁信号确定模块包括：
第一脉冲输出模块，用于触发所述二进制试验信号为1，使其输出第一指定时间长度的第一脉冲信号。其中，该第一脉冲信号的时间可为5.5秒。
第一与门，用于将所述第一脉冲信号和所述CPU正在测试信号执行相与操作，得到的结果作为闭锁信号。由于在存在所述二进制试验信号时，所述CPU正在测试信号始终不为0，因此，闭锁信号有效持续的时间主要与第一脉冲信号的有效持续时间相等。
动作信号确定模块34，用于根据所述二进制试验信号确定动作信号。
具体地，可通过调整该二进制试验信号的有效持续时间的操作，将该二进制试验信号与其他测试信号执行异或操作等操作后，确定动作信号。
其中，所述动作信号确定模块34包括：
第二脉冲输出模块，用于触发所述二进制试验信号为1，使其输出第二指定时间长度的第二脉冲信号。所述第二指定时间长度小于所述第一指定时间长度。由于将第二脉冲信号的有效持续时间(第二指定时间长度)设置为小于第一脉冲信号的有效持续时间(第一指定时间长度)，因此，确保了闭锁信号的时间大于动作信号的时间。
测试激活模块，用于触发测试激活信号。
第三脉冲输出模块，用于触发所述测试激活信号为1，使其输出第三指定时间长度的第三脉冲信号。所述第三指定时间长度小于所述第二指定时间长度。
第二与门，用于根据所述第二脉冲信号和所述第三脉冲信号确定动作信号。具体地，将该第二脉冲信号和所述第三脉冲信号执行相与操作得到的信号作为设备的动作信号。进一步地，可将第二脉冲信号和第三脉冲信号执行“与操作”后得到的信号，再与其他测试信号执行“与操作”和/或“或操作”，得到的信号再作为动作信号，以便提高得到的动作信号的准确性。
信号响应模块35，用于根据所述闭锁信号和所述动作信号执行相应的操作。
具体地，该信号响应模块35在闭锁信号存在时，所述动作信号不会启动与RPS连接的AV42；在闭锁信号消失时，所述动作信号将启动与RPS连接的AV42。
优选地，所述核电站反应堆保护系统测试装置包括：
动作信号流向控制模块，用于控制所述动作信号的流向。具体地，该动作信号流向控制模块包括二极管和/或光耦等器件。这些器件通过控制动作信号只能单一流向，不能回流，以此来降低各个设备的误动作，增加核电站的安全性。
优选地，所述核电站反应堆保护系统测试装置包括：
报警信号确定模块，用于根据所述第一脉冲信号和动作信号确定反应堆保护系统的报警信号。具体地，可将该第一脉冲信号与试验中止信号执行一个或多个的“与操作”和/或一个或多个的“或操作”之后，再与动作信号执行一个或多个的“与操作”和/或一个或多个的“或操作”，并将最后得到的信号作为反应堆保护系统的报警信号。由于本发明的“报警信号”与动作信号有关，因此在动作信号出现异常时将触发报警信号，从而提高核电机组的安全性。
在本发明实施例中，由于在存在所述二进制试验信号时，CPU正在测试信号始终不为0，因此根据CPU正在测试信号和二进制试验信号确定的闭锁信号的持续时间主要由二进制试验信号的持续时间决定，而动作信号是根据二进制试验信号确定，该动作信号的持续时间将小于或等于所述二进制试验信号的持续时间，即，根据本发明实施例得到的闭锁信号的持续时间将大于或等于动作信号的持续时间，从而能够保证在试验期间不会引起AV42的误动作，降低了安全隐患。
为了更清楚地描述本发明实施例的核电站反应堆保护系统测试装置的结构，图4示出了另一种核电站反应堆保护系统测试装置的结构示意图。根据图4中各个模块的连接示意图，可直观看出闭锁信号、动作信号以及报警信号是如何确定的，具体如下：
闭锁信号的确定：在图4中，CPU正在测试模块(401)在每步试验开始时，将上一步的CPU正在测试信号置为0，在试验期间不置为0，以确保在试验期间，闭锁信号的有效持续时间与第一脉冲信号的有效持续时间相等。二进制试验触发模块(404)触发的二进制试验信号，通过第一脉冲输出模块(405)后，输出第一指定时间长度的第一脉冲信号，该第一脉冲信号与CPU正在测试信号经过第一与门(402)得到的信号作为闭锁信号。当然，实际情况中，为了提高输出的闭锁信号的准确性及安全性，在确定闭锁信号之前，还可以对该第一脉冲信号和/或CPU正在测试信号进行其他处理，此处不再一一赘述。
动作信号的确定：二进制试验触发模块(404)输出的二进制试验信号经过第二脉冲输出模块(406)后，输出第二脉冲信号，该第二脉冲信号与第三脉冲输出模块(412)输出的第三脉冲信号经过第二与门(407)，该第二与门(407)的输出信号作为第三与门的非门(413)的输入，该第三与门的非门(413)的输出经过输出卡件(408)、第一二极管(409)、光耦(410)之后，得到的信号作为动作信号。其中，该输出卡件(408)主要输出经过软件处理后的信号，该第一二极管(409)、光耦(410)主要用于隔离输入AV42(403)的信号，使输出卡件(408)的输出信号不能回流，从而提高核电站的安全性。当然，实际情况中，为了提高输出的动作信号的准确性及安全性，在输出卡件(408)输出信号之前，还可以对该输出卡件(408)的输入信号进行其他处理，此处不再一一赘述。
报警信号的确定：动作信号经过第二二极管(414)、串口扩展卡(416)、输入卡件(417)得到的信号作为第四与门(418)的一个输入，第一脉冲信号与中止卡件(420)输出的信号经过第五与门的非门(421)之后，该第五与门(421)输出的信号作为第四与门的非门(418)的另一个输入，该第四与门(418)的输出将作为报警模块(419)输入。其中，串口扩展卡(416)可将1个输入信号扩展为4个输出信号；中止卡件(420)主要用于输出试验中止信号。
由于闭锁信号的持续时间大于动作信号的持续时间，因此，不会引起AV42(403)的误动作，从而降低核电站各组件的潜在危险。
本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
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 (10)

1.一种反应堆保护系统测试方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
触发CPU正在测试信号；
触发二进制试验信号；
根据所述CPU正在测试信号和所述二进制试验信号确定闭锁信号；且在存在所述二进制试验信号时，所述CPU正在测试信号始终不为0；
根据所述二进制试验信号确定动作信号；
根据所述闭锁信号和所述动作信号执行相应的操作。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述CPU正在测试信号和所述二进制试验信号确定闭锁信号的步骤具体包括：
触发所述二进制试验信号为1，使其输出第一指定时间长度的第一脉冲信号；
将所述第一脉冲信号和所述CPU正在测试信号执行相与操作，得到的结果作为闭锁信号。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述二进制试验信号确定动作信号的步骤具体包括：
触发所述二进制试验信号为1，使其输出第二指定时间长度的第二脉冲信号；所述第二指定时间长度小于所述第一指定时间长度；
触发测试激活信号；
触发所述测试激活信号为1，使其输出第三指定时间长度的第三脉冲信号；所述第三指定时间长度小于所述第二指定时间长度；
根据所述第二脉冲信号和所述第三脉冲信号确定动作信号。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述根据所述第二脉冲信号和所述第三脉冲信号确定动作信号的步骤时，包括下述步骤：
控制所述动作信号的流向。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述触发所述二进制试验信号为1，使其输出第一指定时间长度的第一脉冲信号的步骤之后，包括下述步骤：
根据所述第一脉冲信号和动作信号确定反应堆保护系统的报警信号。
6.一种反应堆保护系统测试装置，其特征在于，所述装置包括：
CPU正在测试模块，用于触发CPU正在测试信号；
二进制试验触发模块，用于触发二进制试验信号；
闭锁信号确定模块，用于根据所述CPU正在测试信号和所述二进制试验信号确定闭锁信号；且在存在所述二进制试验信号时，所述CPU正在测试信号始终不为0；
动作信号确定模块，用于根据所述二进制试验信号确定动作信号；
信号响应模块，用于根据所述闭锁信号和所述动作信号执行相应的操作。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述闭锁信号确定模块包括：
第一脉冲输出模块，用于触发所述二进制试验信号为1，使其输出第一指定时间长度的第一脉冲信号；
第一与门，用于将所述第一脉冲信号和所述CPU正在测试信号执行相与操作，得到的结果作为闭锁信号。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述动作信号确定模块包括：
第二脉冲输出模块，用于触发所述二进制试验信号为1，使其输出第二指定时间长度的第二脉冲信号；所述第二指定时间长度小于所述第一指定时间长度；
测试激活模块，用于触发测试激活信号；
第三脉冲输出模块，用于触发所述测试激活信号为1，使其输出第三指定时间长度的第三脉冲信号；所述第三指定时间长度小于所述第二指定时间长度；
第二与门，用于根据所述第二脉冲信号和所述第三脉冲信号确定动作信号。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置包括：
动作信号流向控制模块，用于控制所述动作信号的流向。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置包括：
报警信号确定模块，用于根据所述第一脉冲信号和动作信号确定反应堆保护系统的报警信号。
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