CN106325131B - 一种海上小型堆严重事故仪控系统及其控制方法 - Google Patents
一种海上小型堆严重事故仪控系统及其控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种海上小型堆严重事故仪控系统及其控制方法，其中，控制方法包括：步骤S1，将严重事故监测变量信号与保护系统及事故后监视系统监测变量进行对比，获得严重事故监测与保护系统监测共用监测变量、严重事故监测与事故后监视系统监测共用监测变量；步骤S2，对所述共用监测变量，采用宽量程、安全级的共用传感器；步骤S3，将所述共用传感器的测量值与保护系统的整定范围比较，并根据比较结果进行分向传输与显示。本发明在综合考虑保护系统、事故后监视系统的基础上，针对小型核电厂的要求进行设计，通过扩展量程的方式确定共用仪表，从而减少仪表的使用量，降低经济成本与缩减使用空间。
Description
技术领域
本发明涉及核电仪控技术领域，尤其涉及一种海上小型堆严重事故仪控系统及其控制方法。
背景技术
随着我国海洋经济开发逐渐深化和国家海权维护战略需求不断突显，对海上分布式能源基地的需求已经显现。海上小型堆核电厂以其功率密度高、燃料补给需求低、安全、机动、多用途、模块化、清洁无污染的特点，成为经济地满足海上能源需求的首选。
现有产品及方法描述了核电厂严重事故仪控系统设计的相关方法，仅提出了严重事故所需的采集信号，没有针对严重事故与保护系统以及事故后监视系统共用的监测信号提出监测参数的优化输入和显示方法；现有产品及方法是将严重事故仪控系统作为一个独立的系统来实现其功能，因而具有独有的数据处理机柜和逻辑处理机柜以及维修、试验等模块，使得仪控系统机柜的数量较多，仪控设备的成本和占用的空间较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种可以减少监测传感器的使用数量、节省空间、经济性高的海上小型堆严重事故仪控系统及其控制方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种海上小型堆严重事故仪控系统的控制方法，包括：
步骤S1，将严重事故监测变量信号与保护系统及事故后监视系统监测变量进行对比，获得严重事故监测与保护系统监测共用监测变量、严重事故监测与事故后监视系统监测共用监测变量；
步骤S2，对所述共用监测变量，采用宽量程、安全级的共用传感器；
步骤S3，将所述共用传感器的测量值与保护系统的整定范围比较，并根据比较结果进行分向传输与显示。
其中，当严重事故与保护系统共用传感器的测量值在保护系统整定范围内时，所述共用传感器以保护系统精度的量程采集监测参数，超过保护系统整定范围时，切换到严重事故的量程采集监测参数。
其中，当严重事故与事故后监视系统共用传感器的测量值在事故后监视系统整定范围内时，所述共用传感器以事故后监视系统精度的量程采集监测参数，超过事故后监视系统整定范围时，切换到严重事故的量程采集监测参数。
其中，所述控制方法还包括：所述步骤S3具体包括：
若共用传感器的测量值小于等于保护系统的整定值，则将共用传感器的测量值输出到保护系统进行后续的处理与显示；
若共用传感器的测量值超过保护系统的整定值，则将共用传感器的测量值输出到相应的严重事故仪控系统或事故后监视系统进行后续的处理与显示。
其中，所述控制方法还包括：
对严重事故与保护系统共用传感器和严重事故与事故后监视系统共用传感器进行分容量供电。
其中，所述分容量供电具体是指，给严重事故与保护系统共用传感器提供24h容量的 UPS供电，给严重事故与事故后监视系统共用传感器提供72h容量的UPS供电。
本发明还提供一种海上小型堆严重事故仪控系统，包括：
严重事故专用传感器、严重事故与保护系统共用的传感器以及严重事故与事故后监视共用的传感器，所述严重事故与保护系统共用的传感器用于监测严重事故与保护系统共用的监测变量，所述严重事故与事故后监视共用的传感器用于监测严重事故与事故后监视共用的监测变量；
阈值比较与优选输出模块，用于将所述共用的传感器的测量值与保护系统的整定范围比较，并根据比较结果进行分向传输与显示。
其中，所述阈值比较与优选输出模块具体用于：
若共用传感器的测量值小于等于保护系统的整定值，则将共用传感器的测量值输出到保护系统通道进行后续的处理与显示；
若共用传感器的测量值超过保护系统的整定值，则将共用传感器的测量值输出到相应的严重事故仪控系统或事故后监视系统通道进行后续的处理与显示。
其中，所述严重事故仪控系统还包括与保护系统共用的定值处理器、局部符合逻辑处理器以及集成逻辑处理器。
其中，所述严重事故仪控系统与保护系统各个通道之间相互独立并相互隔离。
本发明实施例的有益效果在于，在综合考虑保护系统、事故后监视系统的基础上，针对小型核电厂的要求进行设计，通过扩展量程的方式确定共用仪表，从而减少仪表的使用量，降低经济成本与缩减使用空间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一一种海上小型堆严重事故仪控系统的控制方法的流程示意图。
图2是本发明实施例一中对共用传感器的分析示意图。
图3是本发明实施例一中进行比较分析和优选输出的示意图。
图4是将本发明实施例二一种严重事故仪控系统搭载至保护系统安全级平台上的功能示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。
请参照图1所示，本发明实施例提供一种海上小型堆严重事故仪控系统的控制方法，包括：
步骤S1，将严重事故监测变量信号与保护系统及事故后监视系统监测变量进行对比，获得严重事故监测与保护系统监测共用监测变量、严重事故监测与事故后监视系统监测共用监测变量；
步骤S2，对所述共用监测变量，采用宽量程、安全级的共用传感器；
步骤S3，将所述共用传感器的测量值与保护系统的整定范围比较，并根据比较结果进行分向传输与显示。
以下对各步骤分别进行详细说明。
本实施例中，严重事故仪控系统的设计输入来自上游的《严重事故仪控功能需求》，根据功能需求确定严重事故仪控系统设计输入的监测变量信息，如表1严重事故监测变量栏所示。
步骤S1的一个作用在于，明确海上小型反应堆严重仪控系统的规模。将严重事故监测变量信号的信息与保护系统及事故后监视系统监测变量信息分析对比，分析结果如表1所示：
表1 严重事故仪控系统与保护系统以及事故后监视系统共用监测变量的分析表
| 严重事故监测变量 | 对严重事故，保护系统，事故后监视系统监测变量进行分析对比后的结果 |
| 1.堆芯出口温度；2.RCS压力；3.SG 压力；4.SIS 注入流量；5.反应堆堆舱压力；6.CMT 水位监测；7.IRWST水位监测；8. 反应堆堆舱地坑水位监测；9. RCS冷却剂温度；10. SG 补水箱水位；11.SG 水位；12.堆坑水位监测；13.堆坑注水流量；14.堆坑温度监测；15.安全壳壁面温度监测；16.反应堆舱水位监测；17.反应堆舱温度监测；18.安全壳压力监测；19.安全壳内氢、氧气浓度测量；20.安全壳内剂量率测量；21.抑压水池水位监测；22.抑压水池水温度监测；23.抑压水池压力监测；24.放射性释放；25.ACC水位监测；26.安全壳泄压通道剂量率；27.排放管道及剂量率；28.排放管道流量 | 在严重事故28项监测变量中，用斜体标识的监测变量代表与保护系统监测的共用监测变量共7项，用粗体标识的监测变量代表与事故后监视共用变量共15项，剩余6项监测变量为严重事故监测专有监测变量 |
再如图2所示，确定严重事故监测与保护系统监测共用监测变量、严重事故监测与事故后监视系统监测共用监测变量之后，则需确定严重仪控系统专用传感器，以及与保护系统、事故后监视系统共用的传感器，从而减少严重仪控系统的传感器的数量。
进一步地，当严重事故与保护系统共用的传感器监测的信号值在保护系统整定范围内时，共用传感器以保护系统精度的量程采集监测参数，超过保护系统整定范围时，切换到严重事故的量程采集监测参数。
严重事故与事故后监视系统共用的传感器采集共用监测信号时参照严重事故与保护系统共用的传感器采集方法采集，以实现严重事故与保护系统以及事故后监测系统共用传感器采集的目的。对严重事故与保护系统以及事故后监视系统共用的传感器，当严重事故与事故后监视系统共用传感器的测量值在事故后监视系统整定范围内时，所述共用传感器以事故后监视系统精度的量程采集监测参数，超过事故后监视系统整定范围时，切换到严重事故的量程采集监测参数，以实现严重事故与事故后监测系统共用传感器采集的目的。
步骤S3用于优化严重事故监测参数的输入和显示。根据共用传感器的测量值，通过阈值比较分析，与保护系统和严重事故的整定范围比较，进行分向传输与显示。若共用传感器的测量值小于等于保护系统的整定值，则将传感器采集的测量值输出到保护系统进行后续的处理与显示。若共用传感器的测量值超过保护系统的整定值，则将测量值输出到相应的严重事故仪控系统或事故后监视系统进行后续的处理与显示，如图3所示，通过此方法可以判断事故属于哪个阶段，然后在保护系统和严重事故仪控系统间进行分向传输与显示，优化了严重事故监测数据的分流与显示，减少了严重事故仪控系统监测参数的输入与显示数量，更有利于人员操作。
本实施例还根据共用传感器的分类，对严重事故与保护系统共用的传感器和严重事故与事故后监视共用的传感器进行分容量供电，具体地，给严重事故与保护系统共用传感器提供24h容量的 UPS供电，给严重事故与事故后监视系统共用传感器提供72h容量的UPS供电。
本发明实施例二提供一种海上小型堆严重事故仪控系统，包括：
严重事故专用传感器、严重事故与保护系统共用的传感器以及严重事故与事故后监视共用的传感器，所述严重事故与保护系统共用的传感器用于监测严重事故与保护系统共用的监测变量，所述严重事故与事故后监视共用的传感器用于监测严重事故与事故后监视共用的监测变量；
阈值比较与优选输出模块，用于将所述共用的传感器的测量值与保护系统的整定范围比较，并根据比较结果进行分向传输与显示。
具体地，请参照图4所示，为将本实施例的严重事故仪控系统搭载至保护系统安全级平台上的功能示意图。
a）传感器
传感器分为保护系统专用传感器、事故后监视专用传感器、严重事故与保护系统共用的传感器、严重事故与事故后监视共用的传感器以及严重事故专用传感器。
b）阈值比较与优选输出模块
此模块的功能是对严重事故与保护系统和事故后监视系统共用传感器监测的信号先进行定值处理与比较，若共用传感器测得的值属于保护系统的范围，那就优先输入到保护系统通道，再参与保护系统后续的逻辑处理与显示。若测的值超过保护系统的整定范围，那就输出到事故后监视系统或严重事故仪控系统通道进行后续的逻辑处理与显示。
c）严重事故仪控系统搭载至保护系统平台上时，与保护系统共用相应的定值处理器、局部符合逻辑处理器、集成逻辑处理器。严重事故仪控系统与保护系统各个通道之间采用功能隔离和实体隔离，以达到相互间的独立性。
d）维修和试验子系统
严重事故仪控系统与保护系统共用两列集成试验子系统和维修试验盘，使它具有维修和试验功能，以验证严重事故仪控系统的正常运行。
e）集成通信子系统
严重事故仪控系统与保护系统共用两列集成通信处理子系统，与保护系统一样完成序列内的数据的通信功能。
f）主控室
共用相应的显示和操作控制子系统模块；为严重事故安全设施与操纵员之间提供接口；对严重事故安全设备提供手动部件级控制；提供严重事故仪控的监测信号的显示功能及报警。
g）远程停堆站（RSS）
远程停堆站是严重事故仪控系统的辅控制点，提供足够的监测信号和操作设备，以便在主控室不可用时使反应堆安全停堆并维持安全停堆状态，电站的各主要参数能够得到监测。远程停堆站的监控设备采用与主控室内主要监测设备相同的人机界面，以确保操纵员的工作效率，降低人因失误概率。
通过上述说明可知，本发明在综合考虑保护系统、事故后监视系统的基础上，针对小型核电厂的要求进行设计，通过扩展量程的方式确定共用仪表，从而减少仪表的使用量，降低经济成本与缩减使用空间；另外将严重事故仪控功能搭载至保护系统安全级平台上，缩小了海上核电厂的规模，减少了机柜数量、仪控硬件采购成本以及系统所占用的空间；在信号的传输和处理中与保护系统隔离，以实现对严重仪控功能实现平台的优化设计。通过对海上小型核电厂事故的监控，保护人员及系统设备的安全，实现核电厂可控的最终稳定状态，从而为船舱外的应急赢得更多的时间，并尽量降低向船舱外的放射性释放，尽量避免水域的长期污染。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种海上小型堆严重事故仪控系统的控制方法，包括：
步骤S1，将严重事故监测变量信号与保护系统及事故后监视系统监测变量进行对比，获得严重事故监测与保护系统监测共用监测变量、严重事故监测与事故后监视系统监测共用监测变量；
步骤S2，对所述共用监测变量，采用宽量程、安全级的共用传感器；
步骤S3，将所述共用传感器的测量值与保护系统的整定范围比较，若共用传感器的测量值小于等于保护系统的整定值，则将共用传感器的测量值输出到保护系统进行后续的处理与显示；若共用传感器的测量值超过保护系统的整定值，则将共用传感器的测量值输出到相应的严重事故仪控系统或事故后监视系统进行后续的处理与显示。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当严重事故与保护系统共用传感器的测量值在保护系统整定范围内时，所述共用传感器以保护系统精度的量程采集监测参数，超过保护系统整定范围时，切换到严重事故的量程采集监测参数。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当严重事故与事故后监视系统共用传感器的测量值在事故后监视系统整定范围内时，所述共用传感器以事故后监视系统精度的量程采集监测参数，超过事故后监视系统整定范围时，切换到严重事故的量程采集监测参数。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：
对严重事故与保护系统共用传感器和严重事故与事故后监视系统共用传感器进行分容量供电。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述分容量供电具体是指，给严重事故与保护系统共用传感器提供24h容量的 UPS供电，给严重事故与事故后监视系统共用传感器提供72h容量的UPS供电。
6.一种海上小型堆严重事故仪控系统，其特征在于，包括：
严重事故专用传感器、严重事故与保护系统共用的传感器以及严重事故与事故后监视共用的传感器，所述严重事故与保护系统共用的传感器用于监测严重事故与保护系统共用的监测变量，所述严重事故与事故后监视共用的传感器用于监测严重事故与事故后监视共用的监测变量；
阈值比较与优选输出模块，用于将所述共用的传感器的测量值与保护系统的整定范围比较，若共用传感器的测量值小于等于保护系统的整定值，则将共用传感器的测量值输出到保护系统通道进行后续的处理与显示；
若共用传感器的测量值超过保护系统的整定值，则将共用传感器的测量值输出到相应的严重事故仪控系统或事故后监视系统通道进行后续的处理与显示。
7.根据权利要求6所述的海上小型堆严重事故仪控系统，其特征在于，还包括与保护系统共用的定值处理器、局部符合逻辑处理器以及集成逻辑处理器。
8.根据权利要求7所述的海上小型堆严重事故仪控系统，其特征在于，所述严重事故仪控系统与保护系统各个通道之间相互独立并相互隔离。
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