CN105139903B - 核级dcs的维护方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核级DCS的维护方法，该方法包括：根据核级DCS控制机柜的功能进行分区；将每一分区中的单个核级DCS控制机柜通过机柜光电转换集线器与分区光电转换集线器相连；核级DCS维护装置通过分区光电转换集线器对每一分区的核级DCS控制机柜进行维护。实现为核电机组提供安全、便捷的维护技术。此外，本发明还公开了一种核级DCS的维护装置和系统。

Description

核级DCS的维护方法、装置及系统

技术领域

本发明属于核电技术领域，具体涉及一种核级DCS的维护方法、装置及系统。

背景技术

核电站的核安全级数字化控制系统(Digital Control System，DCS)，简称“核级DCS”，包含近百台控制机柜。核电站的堆型调试、运行期间需要采用维护工具电脑对核级DCS控制机柜进行故障诊断、调整参数或者软件下装。目前，一般采用维护工具电脑1对1的连接控制机柜CPU来对控制机柜进行相应修改。由于机柜数量多，相关修改工作给现场调试、维修人员带了大量的不便。一旦核电机组大修期间，反应堆保护系统RPR的投入和退出时，临时方案的执行需要维护工具电脑来完成。现场发生故障后，DCS需要参与故障处理和诊断，前提是将维护工具电脑连接到DCS控制机柜上。核电机组启动、运行、下降期间，将进行反应堆核仪表系统RPN、RPR等工艺系统的定期实验、阈值参数调整、参数修改、故障处理等工作，需要经常使用维护工具电脑接入DCS控制机柜完成。频繁将维护工具电脑针对不同的DCS控制机柜1对1的移动连接，给维修人员的工作带来不便。同时，过于频繁地将维护工具电脑直接连接到DCS控制机柜的卡件上，容易造成机柜卡件相应端口过早磨损，最终导致故障。

在此基础上，提出了固化维护网络的方案。但该方案中的维护网络，维护工具电脑不得不持续不间断、持续的连接控制机柜，可能给核级DCS控制机柜的控制功能带来影响，造成风险，不能满足相关核安全法律法规的要求，也不符合相关国际标准。如何为核电机组提供安全、便捷的维护，是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于：在对核级DCS控制机柜进行维护过程中，提供一种可以实现为核电机组提供安全、便捷的维护技术。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核级DCS的维护方法，所述方法包括：

根据核级DCS控制机柜的功能进行分区；

将每一分区中的单个核级DCS控制机柜通过机柜光电转换集线器与分区光电转换集线器相连；

核级DCS维护装置通过分区光电转换集线器对每一分区的核级DCS控制机柜进行维护。

作为本发明一种核级DCS的维护方法的一种改进，所述方法还包括：

核级DCS维护装置通过分区光电转换集线器与每一分区的核级DCS控制机柜相连。

作为本发明一种核级DCS的维护方法的一种改进，所述方法还包括：

向主控制室发送报警信号。

作为一种核级DCS的维护方法的一种改进，所述方法还包括：

将分区光电转换集线器进行集成。

作为一种核级DCS的维护方法的一种改进，所述机柜光电转换集线器与分区光电转换集线器相连，包括：

机柜光电转换集线器与分区光电转换集线器采用光纤进行相连。

作为一种核级DCS的维护方法的一种改进，所述根据核级DCS控制机柜的功能进行分区，包括：

所述核级DCS控制机柜根据功能分为七个分区。

作为一种核级DCS的维护方法的一种改进，所述方法还包括：

在每个核级DCS控制机柜内增设网线端头悬空器。

作为一种核级DCS的维护方法的一种改进，所述方法还包括：

采集核级DCS控制机柜中中央处理单元的数字量输入信号情况，将所述数字量输入信号情况报告主控制室。

为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种核级DCS的维护装置，该装置包括：

分区模块，用于根据核级DCS控制机柜的功能进行分区；

第一连接模块，用于将每一分区中的单个核级DCS控制机柜通过机柜光电转换集线器与分区光电转换集线器相连；

维护模块，用于通过分区光电转换集线器对每一分区的核级DCS控制机柜进行维护。

作为一种核级DCS的维护装置的一种改进，所述装置还包括：

第二连接模块，用于通过分区光电转换集线器与每一分区的核级DCS控制机柜相连。

作为一种核级DCS的维护装置的一种改进，所述装置还包括：

报警模块，用于在所述第二连接模块通过分区光电转换集线器与每一分区的核级DCS控制机柜相连时，向主控制室发送报警信号。

作为一种核级DCS的维护装置的一种改进，所述装置还包括：

集成模块，用于将所述分区光电转换集线器进行集成。

作为一种核级DCS的维护装置的一种改进，所述装置还包括：

采集模块，用于采集核级DCS控制机柜中中央处理单元的数字量输入信号情况，将所述数字量输入信号情况报告主控制室。

为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种核级DCS的维护系统，系统包括：

核级DCS维护装置，用于根据核级DCS控制机柜的功能进行分区，将每一分区中的单个核级DCS控制机柜通过机柜光电转换集线器与分区光电转换集线器相连，并通过分区光电转换集线器对每一分区的核级DCS控制机柜进行维护；

所述核级DCS控制机柜，与所述核级DCS维护装置根据如上方式相连，接收所述核级DCS维护装置的维护。

作为本发明一种核级DCS的维护系统的一种改进，所述核级DCS维护装置通过分区光电转换集线器与每一分区的核级DCS控制机柜相连。

作为本发明一种核级DCS的维护系统的一种改进，所述核级DCS维护装置还用于：

向主控制室发送报警信号。

作为本发明一种核级DCS的维护系统的一种改进，所述核级DCS维护装置还用于：

将分区光电转换集线器进行集成。

作为本发明一种核级DCS的维护系统的一种改进，所述核级DCS维护装置还用于：

采集核级DCS控制机柜中中央处理单元的数字量输入信号情况，将所述数字量输入信号情况报告主控制室。

与现有技术相比，本发明核级DCS的维护方法、装置及系统具有以下有益技术效果：通过根据核级DCS控制机柜的功能进行分区，利用光电转换集线器实现核级DCS维护装置与核级DCS控制机柜相连。实现了维护工具连接核级DCS对其进行维修时满足电气隔离的要求；同时，由于建立了维护网络，核级DCS维护装置实现覆盖全部核级DCS控制机柜，能将所有核级DCS控制机柜的连接工作集中处理，提高了维护的效率，且该实现方法简单易行，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，对本发明一种核级DCS的维护方法、装置及系统进行详细说明，其中：

图1提供了一种核级DCS的维护方法的一个实例流程图。

图2提供了一种核级DCS的维护装置的一个实例示意图。

图3提供了一种核级DCS的维护装置的又一个实例示意图。

图4提供了一种核级DCS的维护系统的一个实例示意图。

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。应当强调的是，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的使用场合。

请结合参看图1，图1提供了一种核级DCS的维护方法。

步骤101，根据核级DCS控制机柜的功能进行分区。

根据核级DCS控制机柜的功能对核级DCS控制机柜建立、定义安全功能分区(Safety Function Division)，确保在同一时间，只能有一台维护工具电脑连接最多一个DCS安全功能分区。

进一步的，核级DCS控制机柜根据功能分为七个分区，每个分区对应一条冗余通道。

具体的，功能分区的划分，要保证核级DCS控制机柜的安全功能、可用性不能丧失。执行保护功能的RPC机柜包含4个冗余通道，执行专设功能等其他安全功能的机柜包含2个冗余通道，加上执行反应堆功率、温度控制的RPCC机柜，共计7个分区。

步骤103，将每一分区中的单个核级DCS控制机柜通过机柜光电转换集线器与分区光电转换集线器相连。

具体的，核级DCS维护装置与每一分区中的单个核级DCS控制机柜通过机柜光电转换集线器与分区光电转换集线器相连。

进一步的，核级DCS维护装置与单个核级DCS控制机柜相连时，向主控制室发送报警信号。

进一步的，核级DCS维护装置通过分区光电转换集线器与每一分区的核级DCS控制机柜相连。具体的，机柜光电转换集线器与分区光电转换集线器采用光纤进行相连。

机柜光电转换集线器一侧连接网线电信号，一侧连接光纤光信号，能实现维护工具电脑与核级DCS控制机柜的电气隔离。

可选的，为了防止核电机组运行期间，维护工具电脑对核级DCS控制机柜内软件的修改和对定值的调整，在每个核级DCS控制机柜内增设网线端头悬空器。

具体的，为了防止核电机组运行期间维护工具电脑对核级DCS控制机柜内软件的修改和对定值的调整，在每个核级DCS控制机柜内增加一个网线端头悬空器，以便能手动的将DCS控制机柜CPU连接到机柜光电转换集线器的网线端头进行悬空处理。

进一步的，采集核级DCS控制机柜中中央处理单元的数字量输入信号情况，将所述数字量输入信号情况报告主控制室。实现DCS控制机柜内部机柜光电转换集线器供电情况的采集。具体的，在机柜光电转换集线器的通电开关增加一个继电器辅助触点，由对应控制机柜CPU对此触点的打开、闭合情况进行数字量输入信号DI采集。最终将此开、闭的DI信号送往主控室进行显示和报警以提示操作员。

步骤105，核级DCS维护装置通过分区光电转换集线器对每一分区的核级DCS控制机柜进行维护。

本发明实施例通过根据核级DCS控制机柜的功能进行分区，利用光电转换集线器实现核级DCS维护装置与核级DCS控制机柜相连。实现了维护工具连接核级DCS对其进行维修时满足电气隔离的要求。同时，由于建立了维护网络，核级DCS维护装置实现覆盖全部核级DCS控制机柜，能将所有核级DCS控制机柜的连接工作集中处理，提高了维护的效率。

请结合图2，图2提供了一种核级DCS的维护装置的一个实施例。该装置包括：分区模块201、第一连接模块203以及维护模块205。具体的：

分区模块201，用于根据核级DCS控制机柜的功能进行分区；

分区模块201根据功能分为七个分区。

具体的，分区模块201根据功能的进行分区，要保证核级DCS控制机柜的安全功能、可用性不能丧失。执行保护功能的RPC机柜包含4个冗余通道，执行专设功能等其他安全功能的机柜包含2个冗余通道，加上执行反应堆功率、温度控制的RPCC机柜，共计7个分区。具体的，功能分区的划分，要保证核级DCS控制机柜的安全功能、可用性不能丧失。

第一连接模块203，用于将每一分区中的单个核级DCS控制机柜通过机柜光电转换集线器与分区光电转换集线器相连；

第一连接模块203与每一分区中的单个核级DCS控制机柜通过机柜光电转换集线器与分区光电转换集线器相连。

维护模块205，用于通过分区光电转换集线器对每一分区的核级DCS控制机柜进行维护。

进一步的，该装置还包括第二连接模块，用于通过分区光电转换集线器与每一分区的核级DCS控制机柜相连。

进一步的，该装置还包括报警模块，用于在所述第二连接模块通过分区光电转换集线器与每一分区的核级DCS控制机柜相连时，向主控制室发送报警信号。

进一步的，该装置还包括集成模块，用于将所述分区光电转换集线器进行集成。

进一步的，该装置还包括采集模块，用于采集核级DCS控制机柜中中央处理单元的数字量输入信号情况，将所述数字量输入信号情况报告主控制室。

本发明实施例通过根据核级DCS控制机柜的功能进行分区，利用光电转换集线器实现核级DCS维护装置与核级DCS控制机柜相连。实现了维护工具连接核级DCS对其进行维修时满足电气隔离的要求。

请结合参看图3，图3提供了一种核级DCS的维护装置的一个实施例的示意图。包括：

安装HUB和相应的光纤、网线等线缆。每个功能分区的分区光电转换集线器与核级DCS控制机柜中的机柜光电转换集线器建立连接。为了防止对多个分区的安全级DCS机柜软件进行调整修改，每个分区都布置一个分区光电转换集线器。其中，功能分区的划分，要保证核级DCS控制机柜的安全功能、可用性不能丧失。执行保护功能的RPC机柜包含4个冗余通道，执行专设功能等其他安全功能的机柜包含2个冗余通道，加上执行反应堆功率、温度控制的RPCC机柜，共计7个分区。

为了防止核电机组运行期间，维护工具电脑对核级DCS控制机柜内软件的修改和对定值的调整，在每个核级DCS控制机柜内增设网线端头悬空器。

具体的，为了防止核电机组运行期间维护工具电脑对核级DCS控制机柜内软件的修改和对定值的调整，在每个核级DCS控制机柜内增加一个网线端头悬空器，以便能手动的将DCS控制机柜CPU连接到机柜光电转换集线器的网线端头进行悬空处理。

进一步的，采集核级DCS控制机柜中中央处理单元的数字量输入信号情况，将所述数字量输入信号情况报告主控制室。实现DCS控制机柜内部机柜光电转换集线器供电情况的采集。具体的，在机柜光电转换集线器的通电开关增加一个继电器辅助触点，由对应控制机柜CPU对此触点的打开、闭合情况进行数字量输入信号DI采集。最终将此开、闭的DI信号送往主控室进行显示和报警以提示操作员。

将分区光电转换集线器进行集成。具体的，将所有核级DCS控制机柜外部的分区光电转换集线器集中在维护网络集成柜中，并将此集成柜放置主控室旁的计算机房，在DCS控制机柜所在的电气厂房与维护网络集成柜所在的计算机房之间通过光纤、网线连接建立网络。实现维修人员既可以在计算机房对所有核级DCS控制机柜进行连接和维修。

本发明实施例通过根据核级DCS控制机柜的功能进行分区，利用光电转换集线器实现核级DCS维护装置与核级DCS控制机柜相连。实现了维护工具连接核级DCS对其进行维修时满足电气隔离的要求；同时，由于建立了维护网络，核级DCS维护装置实现覆盖全部核级DCS控制机柜，能将所有核级DCS控制机柜的连接工作集中处理，提高了维护的效率，且该实现方法简单易行，取得很好的技术效果。

请结合参看图4，图4提供了一种核级DCS的维护系统的一个实施例的示意图。包括：核级DCS维护装置401和核级DCS控制机柜403。

核级DCS维护装置401，用于根据核级DCS控制机柜403的功能进行分区，将每一分区中的单个核级DCS控制机柜通过机柜光电转换集线器与分区光电转换集线器相连，并通过分区光电转换集线器对每一分区的核级DCS控制机柜进行维护；

核级DCS控制机柜403，与所述核级DCS维护装置根据如上方式相连，接收所述核级DCS维护装置的维护。

进一步的，核级DCS维护装置401通过分区光电转换集线器与每一分区的核级DCS控制机柜相连。

进一步的，核级DCS维护装置401通过分区光电转换集线器与每一分区的核级DCS控制机柜相连后，向主控制室发送报警信号。

进一步的，核级DCS维护装置401还用于将分区光电转换集线器进行集成。

核级DCS维护装置401还用于采集核级DCS控制机柜中中央处理单元的数字量输入信号情况，将所述数字量输入信号情况报告主控制室。

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。

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：通过根据核级DCS控制机柜的功能进行分区，利用光电转换集线器实现核级DCS维护装置与核级DCS控制机柜相连。实现了维护工具连接核级DCS对其进行维修时满足电气隔离的要求和国际标准；同时，由于建立了维护网络，核级DCS维护装置实现覆盖全部核级DCS控制机柜，能将所有核级DCS控制机柜的连接工作集中处理，提高了维护的效率。

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 (18)

1.一种核级DCS的维护方法，其特征在于，所述方法包括：

根据核级DCS控制机柜的功能进行分区；

将每一分区中的单个核级DCS控制机柜通过机柜光电转换集线器与分区光电转换集线器相连；

核级DCS维护装置通过分区光电转换集线器对每一分区的核级DCS控制机柜进行维护。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

核级DCS维护装置通过分区光电转换集线器与每一分区的核级DCS控制机柜相连。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

向主控制室发送报警信号。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将分区光电转换集线器进行集成。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述机柜光电转换集线器与分区光电转换集线器相连，包括：

机柜光电转换集线器与分区光电转换集线器采用光纤进行相连。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据核级DCS控制机柜的功能进行分区，包括：

所述核级DCS控制机柜根据功能分为七个分区。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在每个核级DCS控制机柜内增设网线端头悬空器。

8.如权利要求1-7所述的任一方法，其特征在于，所述方法还包括：

采集核级DCS控制机柜中中央处理单元的数字量输入信号情况，将所述数字量输入信号情况报告主控制室。

9.一种核级DCS的维护装置，其特征在于，所述装置包括：

分区模块，用于根据核级DCS控制机柜的功能进行分区；

第一连接模块，用于将每一分区中的单个核级DCS控制机柜通过机柜光电转换集线器与分区光电转换集线器相连；

维护模块，用于通过分区光电转换集线器对每一分区的核级DCS控制机柜进行维护。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二连接模块，用于通过分区光电转换集线器与每一分区的核级DCS控制机柜相连。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

报警模块，用于在所述第二连接模块通过分区光电转换集线器与每一分区的核级DCS控制机柜相连时，向主控制室发送报警信号。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

集成模块，用于将所述分区光电转换集线器进行集成。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

采集模块，用于采集核级DCS控制机柜中中央处理单元的数字量输入信号情况，将所述数字量输入信号情况报告主控制室。

14.一种核级DCS的维护系统，其特征在于，所述系统包括：

核级DCS维护装置，用于根据核级DCS控制机柜的功能进行分区，将每一分区中的单个核级DCS控制机柜通过机柜光电转换集线器与分区光电转换集线器相连，并通过分区光电转换集线器对每一分区的核级DCS控制机柜进行维护；

所述核级DCS控制机柜，与所述核级DCS维护装置根据如上方式相连，接收所述核级DCS维护装置的维护。

15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述核级DCS维护装置通过分区光电转换集线器与每一分区的核级DCS控制机柜相连。

16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述核级DCS维护装置还用于：

向主控制室发送报警信号。

17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述核级DCS维护装置还用于：

将分区光电转换集线器进行集成。

18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述核级DCS维护装置还用于：

采集核级DCS控制机柜中中央处理单元的数字量输入信号情况，将所述数字量输入信号情况报告主控制室。