CN104571081B - 核电多样化驱动系统验证装置及其验证方法 - Google Patents

Abstract

一种核电多样化驱动系统验证装置及其验证方法，涉及核电技术领域，所解决的是提高验证效率及验证可靠性的技术问题。该装置包括验证服务器、上位机、信号转换单元；所述验证服务器中装载有核电厂的工艺数学模型、仪控数学模型，信号收发单元中设置有热电阻信号输出模块、热电偶信号输出模块、电流信号输出模块、开关量信号输出模块、开关量信号输入模块，验证服务器用于模拟核电厂的运行工况，上位机用于对核电厂模拟运行数据中的信号进行分类、转换，信号收发单元用于将数字信号转换为相应验证信号后输出到核电多样化驱动系统，并接收其反馈信号后通过上位机回传给验证服务器。本发明提供的装置及方法，适用于核电多样化驱动系统的验证。

Description

核电多样化驱动系统验证装置及其验证方法

技术领域

本发明涉及核电技术，特别是涉及一种核电多样化驱动系统验证装置及其验证方法的技术。

背景技术

接口数据通信部分在仪控系统的接入过程中完成指令和数据的交互，是非能动安全型核电站数字化仪控系统验证平台开发过程中的关键技术难点之一。在被验证的仪控系统接入后，由被验证仪控系统软硬件部分或全部替代对应的仿真的仪控数学模型参与闭环控制过程，以完成验证平台对局部或者整个仪控系统验证的需要。

对于电厂设备传感器信号的模拟，关键在于是否可以实时模拟和输出分辨率两个方面。在模拟量信号的输入端进行编程控制，模拟核电厂传感器设备的信号发生，产生相应的信号类型和数值分辨率，然后经过IO接口转换传输到被测多样化驱动系统数据处理机柜，进而进行数据处理和显示。

目前，都是由人工设置核电站的模拟运行信号输入到核电多样化驱动系统的相应端口来进行验证的，这种验证方式效率低下，而且人工设置的模拟运行信号存在着一定的偏差，验证结果的可靠性也相对较低。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种验证效率高，且验证结果可靠性高的核电多样化驱动系统验证装置及其验证方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种核电多样化驱动系统验证装置，其特征在于：包括验证服务器、上位机、信号转换单元；

所述验证服务器中装载有核电厂的工艺数学模型、仪控数学模型，上位机与验证服务器通过以太网络互联；

所述信号转换单元中设置有热电阻信号输出模块、热电偶信号输出模块、电流信号输出模块、开关量信号输出模块、开关量信号输入模块，信号转换单元中的各个模块通过RS485通信方式与上位机互联，其中的热电阻信号输出模块的输出端通过硬接线接到核电多样化驱动系统的热电阻信号输入端，热电偶信号输出模块的输出端通过硬接线接到核电多样化驱动系统的热电偶信号输入端，电流信号输出模块的输出端通过硬接线接到核电多样化驱动系统的电流信号输入端，开关量信号输出模块的输出端通过硬接线接到核电多样化驱动系统的开关量信号输入端，开关量信号输入模块的输入端通过硬接线接到核电多样化驱动系统的开关量信号输出端。

本发明所提供的核电多样化驱动系统验证装置的验证方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）验证服务器根据核电厂的工艺数学模型、仪控数学模型模拟核电厂的运行工况，并通过以太网络输出核电厂的模拟运行数据到上位机；

2）上位机对核电厂模拟运行数据中的信号进行分类、转换，再通过RS485串口通讯方式将分类及转换后的数据输出到信号转换单元中的各个相应模块；

3）信号转换单元中，热电阻信号输出模块将输入的数字信号转换为模拟热电阻信号后输出到核电多样化驱动系统，热电偶信号输出模块将输入的数字信号转换为模拟热电偶信号后输出到核电多样化驱动系统，电流信号输出模块将输入的数字信号转换为模拟电流信号后输出到核电多样化驱动系统，开关量信号输出模块将输入的数字信号转换为相应的湿触点模拟信号或相应的干触点模拟信号后输出到核电多样化驱动系统；

4）开关量信号输入模块接收核电多样化驱动系统反馈的湿触点信号或干触点信号，并将接收到的信号转换为相应的数字信号后通过RS485串口通讯方式输出到上位机；

5）上位机将开关量信号输入模块反馈的数字信号转换为相应的核电厂运行数据后通过以太网络传回验证服务器；

6）验证服务器根据上位机回传的数据判断核电多样化驱动系统的运行状况，实现对核电多样化驱动系统的验证。

本发明提供的核电多样化驱动系统验证装置及其验证方法，利用验证服务器根据核电厂的工艺数学模型、仪控数学模型模拟核电厂的运行工况，并通过上位机及信号转换单元的配合自动向核电多样化驱动系统输出相应的验证信号，并自动接收模拟核电多样化驱动系统的反馈信号，具有验证效率高及验证结果可靠性高的特点。

附图说明

图1是本发明实施例的核电多样化驱动系统验证装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

如图1所示，本发明实施例所提供的一种核电多样化驱动系统验证装置，其特征在于：包括验证服务器、上位机、信号转换单元；

所述验证服务器中装载有核电厂的工艺数学模型、仪控数学模型，上位机与验证服务器通过以太网络互联；

所述信号转换单元中设置有热电阻信号输出模块、热电偶信号输出模块、电流信号输出模块、开关量信号输出模块、开关量信号输入模块，信号转换单元中的各个模块通过RS485通信方式与上位机互联，其中的热电阻信号输出模块的输出端通过硬接线接到核电多样化驱动系统的热电阻信号输入端，热电偶信号输出模块的输出端通过硬接线接到核电多样化驱动系统的热电偶信号输入端，电流信号输出模块的输出端通过硬接线接到核电多样化驱动系统的电流信号输入端，开关量信号输出模块的输出端通过硬接线接到核电多样化驱动系统的开关量信号输入端，开关量信号输入模块的输入端通过硬接线接到核电多样化驱动系统的开关量信号输出端。

本发明实施例中，所述核电多样化驱动系统为现有技术，是核电站运行过程中作为保护系统的备用设施，主要包括数据处理机柜和数据显示机柜，在本发明实施例中作为被验证的对象。

本发明实施例中，所述热电阻信号输出模块、热电偶信号输出模块、电流信号输出模块、开关量信号输出模块、开关量信号输入模块均为现有技术；

热电阻信号输出模块的工作原理是根据输入的数字信号，通过数模转换器输出控制参考电阻两端的电压，在不改变采集端流过参考电阻的电流来实现模拟热电阻信号，考虑到热电阻的温度值和电阻变化率线性较差，在精度要求高的情况下，采用查表方式；

热电偶信号输出模块的工作原理是根据输入的数字信号，通过减法电路屏蔽数模转换器低端输出不稳定和非线性部分，再控制微流源的输出电流，根据微流源流过高精度、高可靠低阻值高精度电阻产生的输出电压来实现模拟热电偶信号；

电流信号输出模块的工作原理是根据输入的数字信号，通过16位高精度数模转换器输出4～20mA电流来实现模拟电流信号；

开关量信号输出模块用于将输入的数字信号，转换为相应的湿触点模拟信号或相应的干触点模拟信号输出到核电多样化驱动系统；

开关量信号输入模块用于将核电多样化驱动系统输入的湿触点信号或干触点信号转换为相应的数字信号输出。

本发明实施例所提供的核电多样化驱动系统验证装置的验证方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）验证服务器根据核电厂的工艺数学模型、仪控数学模型模拟核电厂的运行工况，并通过以太网络输出核电厂的模拟运行数据到上位机；

2）上位机对核电厂模拟运行数据中的信号进行分类、转换，再通过RS485串口通讯方式将分类及转换后的数据输出到信号转换单元中的各个相应模块；

3）信号转换单元中，热电阻信号输出模块将输入的数字信号转换为模拟热电阻信号后输出到核电多样化驱动系统，热电偶信号输出模块将输入的数字信号转换为模拟热电偶信号后输出到核电多样化驱动系统，电流信号输出模块将输入的数字信号转换为模拟电流信号后输出到核电多样化驱动系统，开关量信号输出模块将输入的数字信号转换为相应的湿触点模拟信号或相应的干触点模拟信号后输出到核电多样化驱动系统；

4）开关量信号输入模块接收核电多样化驱动系统反馈的湿触点信号或干触点信号，并将接收到的信号转换为相应的数字信号后通过RS485串口通讯方式输出到上位机；

5）上位机将开关量信号输入模块反馈的数字信号转换为相应的核电厂运行数据后通过以太网络传回验证服务器；

6）验证服务器根据上位机回传的数据判断核电多样化驱动系统的运行状况，实现对核电多样化驱动系统的验证。

Claims (2)

1.一种核电多样化驱动系统验证装置，其特征在于：包括验证服务器、上位机、信号转换单元；

所述验证服务器中装载有核电厂的工艺数学模型、仪控数学模型，上位机与验证服务器通过以太网络互联；

所述信号转换单元中设置有热电阻信号输出模块、热电偶信号输出模块、电流信号输出模块、开关量信号输出模块、开关量信号输入模块，信号转换单元中的各个模块通过RS485通信方式与上位机互联，其中的热电阻信号输出模块的输出端通过硬接线接到核电多样化驱动系统的热电阻信号输入端，热电偶信号输出模块的输出端通过硬接线接到核电多样化驱动系统的热电偶信号输入端，电流信号输出模块的输出端通过硬接线接到核电多样化驱动系统的电流信号输入端，开关量信号输出模块的输出端通过硬接线接到核电多样化驱动系统的开关量信号输入端，开关量信号输入模块的输入端通过硬接线接到核电多样化驱动系统的开关量信号输出端；

开关量信号输入模块用于将核电多样化驱动系统输入的湿触点信号或干触点信号转换为相应的数字信号输出。

2.根据权利要求1所述的核电多样化驱动系统验证装置的验证方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）验证服务器根据核电厂的工艺数学模型、仪控数学模型模拟核电厂的运行工况，并通过以太网络输出核电厂的模拟运行数据到上位机；

2）上位机对核电厂模拟运行数据中的信号进行分类、转换，再通过RS485串口通讯方式将分类及转换后的数据输出到信号转换单元中的各个相应模块；

3）信号转换单元中，热电阻信号输出模块将输入的数字信号转换为模拟热电阻信号后输出到核电多样化驱动系统，热电偶信号输出模块将输入的数字信号转换为模拟热电偶信号后输出到核电多样化驱动系统，电流信号输出模块将输入的数字信号转换为模拟电流信号后输出到核电多样化驱动系统，开关量信号输出模块将输入的数字信号转换为相应的湿触点模拟信号或相应的干触点模拟信号后输出到核电多样化驱动系统；

4）开关量信号输入模块接收核电多样化驱动系统反馈的湿触点信号或干触点信号，并将接收到的信号转换为相应的数字信号后通过RS485串口通讯方式输出到上位机；

5）上位机将开关量信号输入模块反馈的数字信号转换为相应的核电厂运行数据后通过以太网络传回验证服务器；

6）验证服务器根据上位机回传的数据判断核电多样化驱动系统的运行状况，实现对核电多样化驱动系统的验证。