CN104655438B - 核燃料装卸贮存系统的检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核燃料装卸贮存系统的检测系统及方法，该检测系统包括：数据获取模块，用于从PLC设备获取核燃料装卸贮存系统的各个设备的数据；在线监测模块，用于对所获取的数据进行在线分析计算，并显示在线分析计算结果；记录模块，用于将所获取的数据取样记录到数据库中，以进行离线分析计算。实施本发明的技术方案，该检测系统能完成核燃料装卸贮存系统的各个设备的监测和数据获取，并可以对数据进行分析处理，以满足对核燃料装卸贮存系统的各设备正常操作的常规维护等过程中对于数据的需求，同时实现了在线监测并满足了后续离线处理分析的需要，保障了大修的正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及核电领域，尤其涉及一种核燃料装卸贮存系统的检测系统及方法。
背景技术
大修指在规定期限内对设备定期进行检修、维护，或者对已带病运行的设备进行检修维护。在大修过程中，需要查阅平时的生产维修记录，即损坏和维修状况后，对换料机等核燃料装卸贮存系统(Fuel Handling and Storage：PMC)系统的各个设备制定大修方案并进行维护和功能鉴定等工作。传统的方式为，操作人员通过观察触摸屏和监视器，用纸笔记录数据，并在后期进行统计、计算；使用此种方式对核燃料装卸贮存系统设备的正常操作的常规维护时，由于其操作方式及功能较为固化，不便于维护人员更细致的与设备进行交互和数据分析，且使用人工进行数据统计和分析，容易出现分析错误进而影响系统安全。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不便于维护人员更细致的与核燃料装卸贮存系统的设备进行交互和数据分析的缺陷，提供一种核燃料装卸贮存系统的检测系统，能方便维护人员与核燃料装卸贮存系统的设备进行交互和数据分析。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核燃料装卸贮存系统的检测系统，包括：
数据获取模块，用于从PLC设备获取核燃料装卸贮存系统的各个设备的数据；
在线监测模块，用于对所获取的数据进行在线分析计算，并显示在线分析计算结果；
记录模块，用于将所获取的数据取样记录到数据库中，以进行离线分析计算；
其中，所述数据获取模块包括：
接口创建单元，用于创建Winsock，并将其连接至PLC设备；
请求信息封装单元，用于将需要获取数据的请求信息封装成Modbus/TCP帧；
发送单元，用于将所述请求信息封装单元所封装的帧发送至PLC设备；
接收单元，用于从PLC设备接收返回的Modbus/TCP帧；
提取单元，用于从所接收的Modbus/TCP帧中提取需要获取的数据。
在本发明所述的核燃料装卸贮存系统的检测系统中，所述记录模块，还用于接收用户手动记录的数据，并存储至数据库中。
在本发明所述的核燃料装卸贮存系统的检测系统中，所述数据获取模块所获取的数据包括换料机的提升重量、提升高度、大小车坐标。
在本发明所述的核燃料装卸贮存系统的检测系统中，
所述在线监测模块，用于根据所获取的换料机的提升重量、提升高度数据计算换料机伸缩套筒在运动中受到的摩擦力。
在本发明所述的核燃料装卸贮存系统的检测系统中，所述离线分析计算包括：
在进行换料机伸缩套筒的摩擦力测量试验时，绘制提升高度与提升重量关系的曲线；和/或，
在进行装料后组件间隙测量试验时，根据大小车坐标计算管座间隙，判断组件的变形程度是否在允许范围内。
本发明还构造一种核燃料装卸贮存系统的检测方法，包括：
A.从PLC设备获取核燃料装卸贮存系统的各个设备的数据；
B.对所获取的数据进行在线分析计算，并显示在线分析计算结果；
C.将所获取的数据取样记录到数据库中，以进行离线分析计算；
其中，所述步骤A包括：
A1.创建Winsock，并将其连接至PLC设备；
A2.将需要获取数据的请求信息封装成Modbus/TCP帧；
A3.将所封装的帧发送至PLC设备；
A4.从PLC设备接收返回的Modbus/TCP帧；
A5.从所接收的Modbus/TCP帧中提取需要获取的数据。
在本发明所述的核燃料装卸贮存系统的检测方法中，在所述步骤B之后，还包括：
接收用户手动记录的数据，并存储至数据库中。
在本发明所述的核燃料装卸贮存系统的检测方法中，所述数据获取模块所获取的数据包括换料机的提升重量、提升高度、大小车坐标。
在本发明所述的核燃料装卸贮存系统的检测方法中，在所述步骤B中，所述对所获取的数据进行在线分析计算的步骤包括：
根据所获取的换料机的提升重量、提升高度数据计算换料机伸缩套筒在运动中受到的摩擦力。
在本发明所述的核燃料装卸贮存系统的检测方法中，在所述步骤C中，所述离线分析计算的步骤包括：
在进行换料机伸缩套筒的摩擦力测量试验时，绘制提升高度与提升重量关系的曲线；和/或，
在进行装料后组件间隙测量试验时，根据大小车坐标计算管座间隙，判断组件的变形程度是否在允许范围内。
实施本发明的技术方案，该检测系统能完成核燃料装卸贮存系统的各个设备的监测和数据获取，并可以对数据进行分析处理，以满足对核燃料装卸贮存系统的各设备正常操作的常规维护等过程中对于数据的需求，同时实现了在线监测并满足了后续离线处理分析的需要，保障了大修的正常运行。相较于传统方式，该检测系统具有以下优势：
1.经济性。优化了大修的工作流程，减少了现场人员数量和技能要求，节省时间，减少劳动强度；
2.安全性。为维护人员提供更为可靠的数据，从而提高了设备状态，保证了组件的安全；
3.可扩展性。提供了新的人机交互方式，在此基础上可继续开发其他功能。
而且，由于采用modbus/TCP协议实现检测系统与PLC设备之间的通信，检测系统与PLC设备之间就可以通过以太网和光纤网络进行连接。与其它通讯方式相比，基于Modbus/TCP的通讯方式允许使用更多的地址、可以采用多主站架构、传送速率可以达到GB/s的水平。
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是本发明检测系统实施例一的逻辑图；
图2是图1中数据获取模块实施例一的逻辑图；
图3是本发明核燃料装卸贮存系统的检测方法实施例一的流程图；
图4是图3中步骤A实施例一的流程图。
具体实施方式
图1是本发明检测系统实施例一的逻辑图，该检测系统包括数据获取模块10、在线监测模块20和记录模块30，其中，数据获取模块10用于从PLC(Programmable LogicController：可编程逻辑控制器)设备获取核燃料装卸贮存系统的各个设备的数据，在一些实施例中，核燃料装卸贮存系统的各个设备包括换料机、传输系统、乏燃料吊车等，所述各个设备可以根据系统检测的对象而自动选取为换料机、传输设备或者乏燃料吊车等，且其具体的数据获取形式的实施方式可参照本发明中针对换料机的检测过程，且具体的检测参数可以根据各设备自身需要设定。在一实施例中，所获取的数据包括：换料机的提升重量、提升高度、大小车坐标。在线监测模块20用于对所获取的数据进行在线分析计算，并显示在线分析计算结果，例如，根据所获取的换料机的提升重量、提升高度数据计算换料机伸缩套筒在运动中受到的摩擦力，以供维护人员判断换料机是否满足换料需求。在一些实施例中，所述在线检测模块20包括用于显示分析计算结果的显示器，且所述显示器优选为触摸屏显示器。记录模块30用于将所获取的数据取样记录到数据库中，以进行离线分析计算；作为优选，对于所获取的数据进行取样可以通过定时获取来进行，其取样周期可以根据所获取的数据的需要在系统中自行设定。在一实施例中，离线分析计算为：在进行换料机伸缩套筒的摩擦力测量试验时，绘制提升高度与提升重量关系的曲线，以便维护人员观察伸缩套筒在运动中的受力情况。在另一实施例中，离线分析计算为：在进行装料后组件间隙测量试验时，根据大小车坐标计算管座间隙，判断组件的变形程度是否在允许范围内，为组件与反应堆顶盖的连接提供了定量的依据。当然，在本发明中，离线分析计算并不限定于上述实施例中所述，还可以包括多项分析计算的组合，只要满足系统需求即可。另外，还需说明的是，该离线分析计算，可以在本实施例所述的检测系统中进行，也可以在其它系统中进行。
图2是图1中数据获取模块实施例一的逻辑图，在该实施例中，数据获取模块10基于Modbus/TCP(实时以太网主流协议之一)协议与核燃料装卸贮存系统设备进行通讯，实时获取PLC设备中的数据。而且，该数据获取模块10包括依次连接的接口创建单元11、请求信息封装单元12、发送单元13、接收单元14和提取单元15，其中，接口创建单元11用于创建Winsock(Windows Sockets：Windows下的网络编程接口)，并将其连接至PLC设备；请求信息封装单元12用于将需要获取数据的请求信息封装成Modbus/TCP帧；发送单元13用于将所述请求信息封装单元所封装的帧发送至PLC设备；接收单元，14用于从PLC设备接收返回的Modbus/TCP帧；提取单元15用于从所接收的Modbus/TCP帧中提取需要获取的数据。
上述实施例的检测系统能完成核燃料装卸贮存系统的各个设备的监测和数据获取，并可以对数据进行分析处理，以满足对核燃料装卸贮存系统的各设备正常操作的常规维护和换料等过程中对于数据的需求，同时实现了在线监测并满足了后续离线处理分析的需要，保障了大修的正常运行。且其优化了大修的工作流程，减少了现场人员数量和技能要求，节省时间，减少劳动强度；为维护人员提供更为可靠的数据，从而提高了设备状态，保证了组件的安全；提供了新的人机交互方式，且在此基础上可继续开发其他功能。
进一步地，在上述实施例中，记录模块20除了自动将所获取的数据取样记录到数据库中，还可以接收用户手动记录的数据，并存储至数据库中。
图3是本发明核燃料装卸贮存系统的检测方法实施例一的流程图，该检测方法包括：
A.从PLC设备获取核燃料装卸贮存系统的各个设备的数据，作为优选，核燃料装卸贮存系统的各设备包括换料机、乏吊等，所获取的数据包括：换料机的提升重量、提升高度、大小车坐标；
B.对所获取的数据进行在线分析计算，并显示在线分析计算结果，例如，根据所获取的换料机的提升重量、提升高度数据计算换料机伸缩套筒在运动中受到的摩擦力，以供维护人员判断换料机是否满足换料需求；
C.将所获取的数据取样记录到数据库中，以进行离线分析计算。在一实施例中，离线分析计算为：在进行换料机伸缩套筒的摩擦力测量试验时，绘制提升高度与提升重量关系的曲线，以便维护人员观察伸缩套筒在运动中的受力情况。在另一实施例中，离线分析计算为：在进行装料后组件间隙测量试验时，根据大小车坐标计算管座间隙，判断组件的变形程度是否在允许范围内，为组件与反应堆顶盖的连接提供了定量的依据。当然，在本发明中，离线分析计算并不限定于上述实施例中所述，还可以包括多项分析计算的组合，只要满足系统需求即可。图4是图3中步骤A实施例一的流程图，在该实施例中，步骤A具体包括：
A1.创建Winsock，并将其连接至PLC设备；
A2.将需要获取数据的请求信息封装成Modbus/TCP帧；
A3.将所封装的帧发送至PLC设备；
A4.从PLC设备接收返回的Modbus/TCP帧；
A5.从所接收的Modbus/TCP帧中提取需要获取的数据。
在该实施例中，由于采用modbus/TCP协议实现检测系统与PLC设备之间的通信，检测系统与PLC设备之间就可以通过以太网和光纤网络进行连接。与其它通讯方式相比，基于Modbus/TCP的通讯方式允许使用更多的地址、可以采用多主站架构、传送速率可以达到GB/s的水平。
优选地，在步骤B之后，还包括：
接收用户手动记录的数据，并存储至数据库中。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (4)
1.一种核燃料装卸贮存系统的检测系统，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于从PLC设备获取核燃料装卸贮存系统的各个设备的数据，所获取的数据包括换料机的提升重量、提升高度、大小车坐标；
在线监测模块，用于对所获取的数据进行在线分析计算，并显示在线分析计算结果，其中，所述在线分析计算包括根据所获取的换料机的提升重量、提升高度数据计算换料机伸缩套筒在运动中受到的摩擦力；
记录模块，用于将所获取的数据取样记录到数据库中，以进行离线分析计算，其中，所述离线分析计算包括：在进行换料机伸缩套筒的摩擦力测量试验时，绘制提升高度与提升重量关系的曲线；和/或，在进行装料后组件间隙测量试验时，根据大小车坐标计算管座间隙，判断组件的变形程度是否在允许范围内；
其中，所述数据获取模块包括：
接口创建单元，用于创建Winsock，并将其连接至PLC设备；
请求信息封装单元，用于将需要获取数据的请求信息封装成Modbus/TCP帧；
发送单元，用于将所述请求信息封装单元所封装的帧发送至PLC设备；
接收单元，用于从PLC设备接收返回的Modbus/TCP帧；
提取单元，用于从所接收的Modbus/TCP帧中提取需要获取的数据。
2.根据权利要求1所述的核燃料装卸贮存系统的检测系统，其特征在于，所述记录模块，还用于接收用户手动记录的数据，并存储至数据库中。
3.一种核燃料装卸贮存系统的检测方法，其特征在于，包括步骤：
A.从PLC设备获取核燃料装卸贮存系统的各个设备的数据，数据获取模块所获取的数据包括换料机的提升重量、提升高度、大小车坐标；
B.对所获取的数据进行在线分析计算，并显示在线分析计算结果；
C.将所获取的数据取样记录到数据库中，以进行离线分析计算；
其中，所述步骤A包括：
A1.创建Winsock，并将其连接至PLC设备；
A2.将需要获取数据的请求信息封装成Modbus/TCP帧；
A3.将所封装的帧发送至PLC设备；
A4.从PLC设备接收返回的Modbus/TCP帧；
A5.从所接收的Modbus/TCP帧中提取需要获取的数据；
在所述步骤B中，所述对所获取的数据进行在线分析计算的步骤包括：
根据所获取的换料机的提升重量、提升高度数据计算换料机伸缩套筒在运动中受到的摩擦力；
在所述步骤C中，所述离线分析计算的步骤包括：
在进行换料机伸缩套筒的摩擦力测量试验时，绘制提升高度与提升重量关系的曲线；和/或，
在进行装料后组件间隙测量试验时，根据大小车坐标计算管座间隙，判断组件的变形程度是否在允许范围内。
4.根据权利要求3所述的核燃料装卸贮存系统的检测方法，其特征在于，在所述步骤B之后，还包括：
接收用户手动记录的数据，并存储至数据库中。
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