CN104950129B - 一种核电站气象信息应急预警成套设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种预警设备，具体涉及一种核电站气象信息应急预警成套设备及方法。装置包括风速传感器、与风速传感器连接的采集器、与采集器串口连接的上位机、与上位机连接的数据库服务器、与上位机连接的工业手机短信装置、给采集器与上位机及工业手机短信装置供电的电源。本发明成功地解决了核电站应急工作的及时性和人员工作效率之间的难题；整套设备电源采用交流电、柴油机、蓄电池三级冗余，确保硬件供电可靠；预警信息分级由轻到重、逐步加深，预警级别的划分、预警信息编制、预警发送周期都是在满足法规的前提下，充分做到预防性、合理性、人性化；满足了核电站应急响应的特殊要求，也实现了降低电站值班人力成本，效果和效益明显。
Description
技术领域
本发明属于一种预警设备，具体涉及一种核电站气象信息应急预警成套设备及方法。
背景技术
根据HAF002/01《核电厂营运单位的应急准备和应急响应》和《田湾核电站应急状态分级初始条件和应急行动水平TNPS IC&EAL》等规定，核电站厂区100米气象铁塔10米层风速要素作为“基于影响电厂安全的灾害和意外事件的应急状态分级初始条件和应急行动水平（H类）”的重要判据。
目前气象监测系统设计在厂区的应急指挥中心，正常工况下，该系统不安排人员实时监控。如何既能确保核电站及时触发应急响应状态，又尽可能减少应急值班人力资源成本，是公司长期考虑的问题。
基于以上的情况，必须研制一套先进的电子通讯设备才能解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种核电站气象信息应急预警成套设备及方法，确保核电站及时触发应急响应状态，尽可能减少应急值班人力资源成本。
实现发明目的的技术方案：装置包括风速传感器、与风速传感器连接的采集器、与采集器串口连接的上位机、与上位机连接的数据库服务器、与上位机连接的工业手机短信装置、给采集器与上位机及工业手机短信装置供电的电源。
所述的上位机与数据库服务器通过TCP-IP协议连接。
所述的上位机与工业手机短信装置通过COM口连接。
所述的电源采用交流电、柴油机、蓄电池三级冗余。
一种核电站气象信息应急预警方法，包含以下步骤：
步骤一、风速传感器放置于海拔为10米高度，将风速转变为脉冲频率信号收集；
步骤二、风速传感器将脉冲频率信号传入采集器，采集器将脉冲频率信号转变为数字信号；
步骤三、上位机通过通讯连接模块与采集器实现对接，气象数据采集模块收集采集器传来的数字风速信号，取十分钟的平均风速信号为预警信号，通过预警状态判据对比模块判断是否达到预警条件，如果没有达到预警条件，继续循环扫描判断，当连接模块或者气象数据采集模块或者预警状态判据对比模块出错时，给状态诊断模块发送信号，状态诊断模块通过屏幕显示；
步骤四、如果达到预警条件，预警状态判据对比模块通过数据库读写模块读取数据库服务器中上一次预警信息的时间，当数据库读写模块或者预警状态判据对比模块出错时，给状态诊断模块发送信号，状态诊断模块通过屏幕显示；
步骤五、当上一次预警信息的风速级别与此次风速级别相同，且发送的时间距离当前时间小于半个小时时，返回步骤三继续扫描判断；
步骤六、当上一次预警信息发送的时间距离当前时间大于半个小时或者风速级别与上次不同，预警状态判据对比模块将此时风速信息通过数据库读写模块写入数据库服务器，并进入步骤七，当数据库读写模块或者预警状态判据对比模块出错时，给状态诊断模块发送信号，状态诊断模块通过屏幕显示；
步骤七、预警状态判据对比模块根据此时的风速信息的数字信号，将相应风速级别对应的预警信息传入预警信息发送模块，当预警状态判据对比模块或者预警信息发送模块出错时，给状态诊断模块发送信号，状态诊断模块通过屏幕显示；
步骤八、预警信息发送模块通过工业手机短信装置发送指令，使其向其他手机发送设置好的预警短信，当预警信息发送模块出错时，给状态诊断模块发送信号，状态诊断模块通过屏幕显示；
步骤九、继续从步骤一开始重复扫描判断。
所述步骤七中，预警信息分别为：a.当风速为六级时，报警信息：Tower windspeed10.8-13.8m/s,suspend outdoor high-altitude operations!六级风速，核电站禁止户外高空作业；b.当风速为七级时，报警信息：Tower wind speed13.9-17.1m/s,suspendoutdoor high-altitude operations!七级风速，核电站禁止户外高空作业；c.当风速为八级时，报警信息：Tower wind speed17.2-20.7m/s,suspend outdoor operations!八级风速，核电站禁止户外一切作业；d.当风速为九级时，报警信息：Tower wind speed20.8-24.4m/s,suspend outdoor operations!九级风速，核电站禁止户外一切作业；e.当风速为十级时，报警信息：Tower wind speed24.5-28.4m/s start the emergency standby!十级风速，核电站进入应急待命状态；f.当风速为十一级时，报警信息：Tower wind speed28.5-32.6m/s,start building emergency!十一级风速，核电站进入厂房应急状态；g.当风速为十二级时，报警信息：Tower wind speed32.6m/s,start building emergency!十二级风速，核电站进入厂房应急状态。
本发明的有益技术效果在于：成功地解决了核电站应急工作的及时性和人员工作效率之间的难题；整套设备电源采用交流电、柴油机、蓄电池三级冗余，确保硬件供电可靠；预警信息分级触发、级别由轻到重、逐步加深，预警级别的划分、预警信息编制、预警发送周期都是在满足法规的前提下，充分做到预防性、合理性、人性化；功能稳定，数据可靠，满足了核电站应急响应的特殊要求，也实现了降低电站值班人力成本，效果和效益明显。
附图说明
图1为本发明所提供的一种核电站气象信息应急预警成套设备的结构示意图；
图2为本发明所提供的一种核电站气象信息应急预警方法流程图。
图中：1为风速传感器，2为采集器，3为上位机，4为数据库服务器5为CDMA手机卡，6为工业手机短信装置，7为工业手机天线，8为电源，9为通讯连接模块，10为气象数据采集模块，11为数据库读写模块，12为预警状态判据比对模块，13为预警信息发送模块，14为状态诊断模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种核电站气象信息应急预警成套设备，包括如下部分：风速传感器1将风速转变为脉冲频率信号收集，然后传入采集器2，采集器2通过单面机转变为数字信号，通过串口送入上位机3，上位机3根据应急响应逻辑循环扫描判断气象的风速信息，自动触发应急预警信息，上位机3通过TCP-IP协议连接数据库服务器4，将气象风速信息实时传入数据库服务器4，并实时查询历史数据，以判断是否重复触发预警信息，CDMA手机卡插入工业手机短信装置6，工业手机短信装置6通过COM口连接于上位机3，上位机3通过程序语句判断，是否达到预警条件，当达到时，向工业手机短信装置6发送指令，使其向其他手机发送设置好的预警短信；电源8给采集器2、上位机3、工业手机短信装置6供电；工业手机短信装置6上安装有工业手机天线7。
该设备的使用包含以下步骤：
步骤一、风速传感器1将风速转变为脉冲频率信号收集；
步骤二、风速传感器1将脉冲频率信号传入采集器2，采集器2通过单面机将脉冲频率信号转变为数字信号；
步骤三、上位机3通过通讯连接模块9与采集器2实现对接，气象数据采集模块10收集采集器2传来的数字风速信号，取十分钟的平均风速信号为预警信号，通过预警状态判据对比模块12判断是否达到预警条件，如果没有达到预警条件，继续循环扫描判断，当连接模块9或者气象数据采集模块10或者预警状态判据对比模块12出错时，给状态诊断模块14发送信号，状态诊断模块14通过屏幕显示；
步骤四、如果达到预警条件，预警状态判据对比模块12通过数据库读写模块11读取数据库服务器4中上一次预警信息的时间，当数据库读写模块11或者预警状态判据对比模块12出错时，给状态诊断模块14发送信号，状态诊断模块14通过屏幕显示；
步骤五、当上一次预警信息的风速级别与此次风速级别相同，且发送的时间距离当前时间小于半个小时时，返回步骤三继续扫描判断；
步骤六、当上一次预警信息发送的时间距离当前时间大于半个小时或者风速级别与上次不同，预警状态判据对比模块12将此时风速信息通过数据库读写模块11写入数据库服务器4，并进入步骤七，当数据库读写模块11或者预警状态判据对比模块12出错时，给状态诊断模块14发送信号，状态诊断模块14通过屏幕显示；
步骤七、预警状态判据对比模块12根据此时的风速信息的数字信号，将相应风速级别对应的预警信息传入预警信息发送模块，预警信息可分别为：1.当风速为六级（10.8-13.8米/秒）时，报警信息：Tower wind speed10.8-13.8m/s(Level6),suspend outdoorhigh-altitude operations!（六级风速，核电站禁止户外高空作业），2.当风速为七级（13.9-17.1米/秒）时，报警信息：Tower wind speed13.9-17.1m/s(Level7),suspendoutdoor high-altitude operations!（七级风速，核电站禁止户外高空作业），3.当风速为八级（17.2-20.7米/秒）时，报警信息：Tower wind speed17.2-20.7m/s(Level8),suspendoutdoor operations!（八级风速，核电站禁止户外一切作业），4.当风速为九级（20.8-24.4米/秒）时，报警信息：Tower wind speed20.8-24.4m/s(Level9),suspend outdooroperations!（九级风速，核电站禁止户外一切作业），5.当风速为十级（24.5-28.4米/秒）时，报警信息：Tower wind speed24.5-28.4m/s(Level10),start the emergencystandby!（十级风速，核电站进入应急待命状态），6.当风速为十一级（28.5-32.6米/秒）时，报警信息：Tower wind speed28.5-32.6m/s(Level11),start building emergency!（十一级风速，核电站进入厂房应急状态），7.当风速为十二级（大于32.6米/秒）时，报警信息：Tower wind speed32.6m/s(Level12),start building emergency!（十二级风速，核电站进入厂房应急状态），当预警状态判据对比模块12出错时，给状态诊断模块14发送信号，状态诊断模块14通过屏幕显示；
步骤八、预警信息发送模块13通过工业手机短信装置6发送指令，使其向其他手机发送设置好的预警短信，当预警信息发送模块13出错时，给状态诊断模块14发送信号，状态诊断模块14通过屏幕显示；
步骤九、继续从步骤一开始重复扫描判断。
Claims (4)
1.一种核电站气象信息应急预警成套设备，其特征在于：该装置包括风速传感器(1)、与风速传感器(1)连接的采集器(2)、与采集器(2)串口连接的上位机(3)、与上位机(3)连接的数据库服务器(4)、与上位机(3)连接的工业手机短信装置(6)、给采集器(2)与上位机(3)及工业手机短信装置(6)供电的电源(8)；
所述的上位机(3)与数据库服务器(4)通过TCP-IP协议连接；
所述的上位机(3)与工业手机短信装置(6)通过COM口连接。
2.根据权利要求1所述的一种核电站气象信息应急预警成套设备，其特征在于：所述的电源(8)采用交流电、柴油机、蓄电池三级冗余。
3.一种核电站气象信息应急预警方法，包含以下步骤：
步骤一、风速传感器(1)放置于海拔为10米高度，将风速转变为脉冲频率信号收集；
步骤二、风速传感器(1)将脉冲频率信号传入采集器(2)，采集器(2)将脉冲频率信号转变为数字信号；
步骤三、上位机(3)通过通讯连接模块(9)与采集器(2)实现对接，气象数据采集模块(10)收集采集器(2)传来的数字风速信号，取十分钟的平均风速信号为预警信号，通过预警状态判据对比模块(12)判断是否达到预警条件，如果没有达到预警条件，继续循环扫描判断，当连接模块(9)或者气象数据采集模块(10)或者预警状态判据对比模块(12)出错时，给状态诊断模块(14)发送信号，状态诊断模块(14)通过屏幕显示；
步骤四、如果达到预警条件，预警状态判据对比模块(12)通过数据库读写模块(11)读取数据库服务器(4)中上一次预警信息的时间，当数据库读写模块(11)或者预警状态判据对比模块(12)出错时，给状态诊断模块(14)发送信号，状态诊断模块(14)通过屏幕显示；
步骤五、当上一次预警信息的风速级别与此次风速级别相同，且发送的时间距离当前时间小于半个小时时，返回步骤三继续扫描判断；
步骤六、当上一次预警信息发送的时间距离当前时间大于半个小时或者风速界别与上次不同，预警状态判据对比模块(12)将此时预警信息通过数据库读写模块(11)写入数据库服务器(4)，当数据库读写模块(11)或者预警状态判据对比模块(12)出错时，给状态诊断模块(14)发送信号，状态诊断模块(14)通过屏幕显示；
步骤七、预警状态判据对比模块(12)根据此时的风速信息的数字信号，将相应风速级别对应的预警信息传入预警信息发送模块(13)，当预警状态判据对比模块(12)或者预警信息发送模块(13)出错时，给状态诊断模块(14)发送信号，状态诊断模块(14)通过屏幕显示；
步骤八、预警信息发送模块(13)通过工业手机短信装置(6)发送指令，使其向其他手机发送设置好的预警短信，当预警信息发送模块(13)出错时，给状态诊断模块(14)发送信号，状态诊断模块(14)通过屏幕显示；
步骤九、继续从步骤一开始重复扫描判断。
4.根据权利要求3所述的一种核电站气象信息应急预警方法，其特征在于：所述步骤七中，预警信息分别为：a.当风速为六级时，报警信息：六级风速，核电站禁止户外高空作业；b.当风速为七级时，报警信息：七级风速，核电站禁止户外高空作业；c.当风速为八级时，报警信息：八级风速，核电站禁止户外高空作业；d.当风速为九级时，报警信息：九级风速，核电站禁止户外高空作业；e.当风速为十级时，报警信息：十级风速，核电站进入应急待命状态；f.当风速为十一级时，报警信息：十一级风速，核电站进入厂房应急状态；g.当风速为十二级时，报警信息：十二级风速，核电站进入厂房应急状态。
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