CN106504808A - 一种全数字化反应堆保护系统调试装置 - Google Patents

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熊之光
费志松
方金土
胡劲
金舟锴
杜从波
吴坤
黄锡庭
姜宏
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Abstract

本发明属于核电站反应堆保护技术领域，具体涉及一种全数字化反应堆保护系统调试装置，目的在于开发设计一套全数字化反应堆保护系统调试装置，通过建立快速工况数据库，可以同时实现批量模拟量输入，数字量输入输出等信号的仿真，根据试验规程配置相关试验工况，从而加快调试的进度。其特征在于，它包括上位机和多台下位机；上位机与下位机通过以太网进行连接；下位机设置在核反应堆保护系统的保护通道内，通过模拟量信号电缆和开关量信号电缆与反应堆保护系统DCS机柜连接。本发明极大地提高了调试效率，缩短了调试时间，为电厂发电提供了有力的时间支持。

Description

一种全数字化反应堆保护系统调试装置
技术领域
本发明属于核电站反应堆保护技术领域，具体涉及一种全数字化反应堆保护系统调试装置。
背景技术
反应堆保护系统是保证反应堆三道安全屏障(燃料包壳、一回路压力边界、安全壳)的完整性，限制反应堆在允许范围内运行或是缓解事故后果，保护反应堆、环境以及人员安全的重要控制系统。反应堆保护系统调试试验中逻辑功能检查(TP RPR 14)、保护通道响应时间测量(TP RPR 15)和堆芯装料前反应堆保护系统整体系统试验(TP RPR 17)，需要将系统设置到无停堆和专设动作信号实际输出触发实体设备动作的状态，以证明反应堆保护系统功能，反应堆保护系统调试试验成功完成是机组装料的必要条件之一。在数字化反应堆保护系统的调试试验过程中，需要按保护功能逻辑输入大量信号，以验证系统功能，如果直接从端子排人工注入测试信号，则需要大量人力协调同步实施，且很难实现同步操作；如果直接从保护控制系统工程师站上进行强制模拟信号的话，则需要利用多个工程师站对大量信号进行强制，同样面对需要大量人力、操作不便的情况，同时还存在同一个系统软件配置控制逻辑和实验信号，难以完全确认保护控制系统软件与实体逻辑的一致问题。
发明内容
本发明的目的在于开发设计一套全数字化反应堆保护系统调试装置，通过建立快速工况数据库，可以同时实现批量模拟量输入，数字量输入输出等信号的仿真，根据试验规程配置相关试验工况，从而加快调试的进度。
本发明是这样实现的：
一种全数字化反应堆保护系统调试装置，包括上位机和多台下位机；上位机与下位机通过以太网进行连接；下位机设置在核反应堆保护系统的保护通道内，通过模拟量信号电缆和开关量信号电缆与反应堆保护系统DCS机柜连接。
如上所述的上位机的数量为1-2台。
如上所述的上位机为2台，其中一台为备用机。
如上所述的上位机采用便携式PC机。
如上所述的下位机的数量为1-10台，具有DI、DO和AO三个端口；DI和DO端口通过开关量信号电缆与反应堆保护系统DCS机柜连接，AO端口通过模拟量信号电缆与反应堆保护系统DCS机柜连接。
如上所述的下位机的数量为4台，分别对应放在反应堆保护系统四个保护通道的房间内；所述下位机分别采用W602N1标准试验台、W603N2标准试验台、W607N3标准试验台和W609N4标准试验台分别安装在测试小车上实现。
如上所述的标准试验台的功能为多通道信号发生器。
如上所述上位机与下位机连接的以太网采用双重冗余设计，整体为双环网结构，网络通讯距离大于等于150米，网络通信速率不小于100Mbps。
如上所述下位机的模拟量输出信号精度为±0.1％of Span；下位机AI通道正负极性接反不损坏，共模干扰抑制比大于120db；下位机AI通道差模干扰抑制比大于60db；下位机输入回路绝缘强度大于1500V；下位机I/O网络通信速率不小于1Mbps。
如上所述下位机的测试小车结构强度满足设备运输、起吊或现场长期使用要求，底部加装滚轮，采用柜顶部进线设计。
本发明的有益效果是：
本发明描述的全数字化反应堆保护系统调试装置可以有效实现快速工况建立、单点强制及批量信号输入输出，可根据需要灵活配置模拟所需要的电厂工况并可方便、快速地将各保护参数设置到初始状态，同时可以完成反应堆保护系统停堆功能的测试及输出信号的反馈，此外还可以通过注入专设驱动信号来验证各专设驱动功能，此装置极大地提高了调试效率，缩短了调试时间，为电厂发电提供了有力的时间支持。
附图说明
图1是本发明的一种全数字化反应堆保护系统调试装置的系统架构图；
图2是本发明的一种全数字化反应堆保护系统调试装置的工作状态连接关系图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。
如图1和图2所示，一种全数字化反应堆保护系统调试装置，包括上位机和多台下位机。上位机与下位机通过以太网进行连接。下位机设置在核反应堆保护系统的保护通道内，通过模拟量信号电缆和开关量信号电缆与反应堆保护系统DCS机柜连接。
上位机的数量为1-2台。当采用2台上位机时，其中一台为备用机。所述的上位机采用便携式PC机。
所述的下位机的数量为1-10台，具有DI、DO和AO三个端口。DI和DO端口通过开关量信号电缆与反应堆保护系统DCS机柜连接，AO端口通过模拟量信号电缆与反应堆保护系统DCS机柜连接。优选地，下位机的数量为4台，分别对应放在反应堆保护系统四个保护通道的房间内。所述下位机分别采用
W602N1标准试验台、W603N2标准试验台、W607N3标准试验台和W609N4标准试验台分别安装在测试小车上实现。上述标准试验台的功能为多通道信号发生器。
所述上位机与下位机连接的以太网采用双重冗余设计，整体为双环网结构，网络通讯距离大于等于150米，网络通信速率不小于100Mbps。所述下位机的模拟量输出信号精度为±0.1％of Span。下位机AI通道正负极性接反不损坏，共模干扰抑制比大于120db。下位机AI通道差模干扰抑制比大于60db。下位机输入回路绝缘强度大于1500V。下位机I/O网络通信速率不小于1Mbps。所述下位机的测试小车结构强度满足设备运输、起吊或现场长期使用要求，底部加装滚轮，采用柜顶部进线设计。
本发明根据全数字化反应堆保护系统调试需要将该试验装置整合为一套小型DCS(分布式控制系统)，通过将信号电缆连接至核电厂反应堆保护系统控制机柜实现该调试装置与反应堆保护系统的控制系统的连接。在调试装置操作站上完成快速工况建立、批量信号输入、点的强制、逻辑组合、电厂工况模拟等调试试验所需功能。

Claims (10)

1.一种全数字化反应堆保护系统调试装置，其特征在于：它包括上位机和多台下位机；上位机与下位机通过以太网进行连接；下位机设置在核反应堆保护系统的保护通道内，通过模拟量信号电缆和开关量信号电缆与反应堆保护系统DCS机柜连接。
2.根据权利要求1所述的全数字化反应堆保护系统调试装置，其特征在于：所述的上位机的数量为1-2台。
3.根据权利要求2所述的全数字化反应堆保护系统调试装置，其特征在于：所述的上位机为2台，其中一台为备用机。
4.根据权利要求1所述的全数字化反应堆保护系统调试装置，其特征在于：所述的上位机采用便携式PC机。
5.根据权利要求1所述的全数字化反应堆保护系统调试装置，其特征在于：所述的下位机的数量为1-10台，具有DI、DO和AO三个端口；DI和DO端口通过开关量信号电缆与反应堆保护系统DCS机柜连接，AO端口通过模拟量信号电缆与反应堆保护系统DCS机柜连接。
6.根据权利要求5所述的全数字化反应堆保护系统调试装置，其特征在于：所述的下位机的数量为4台，分别对应放在反应堆保护系统四个保护通道的房间内；所述下位机分别采用W602N1标准试验台、W603N2标准试验台、W607N3标准试验台和W609N4标准试验台分别安装在测试小车上实现。
7.根据权利要求6所述的全数字化反应堆保护系统调试装置，其特征在于：所述的标准试验台的功能为多通道信号发生器。
8.根据权利要求1所述的全数字化反应堆保护系统调试装置，其特征在于：所述上位机与下位机连接的以太网采用双重冗余设计，整体为双环网结构，网络通讯距离大于等于150米，网络通信速率不小于100Mbps。
9.根据权利要求6所述的全数字化反应堆保护系统调试装置，其特征在于：所述下位机的模拟量输出信号精度为±0.1％of Span；下位机AI通道正负极性接反不损坏，共模干扰抑制比大于120db；下位机AI通道差模干扰抑制比大于60db；下位机输入回路绝缘强度大于1500V；下位机I/O网络通信速率不小于1Mbps。
10.根据权利要求6所述的全数字化反应堆保护系统调试装置，其特征在于：所述下位机的测试小车结构强度满足设备运输、起吊或现场长期使用要求，底部加装滚轮，采用柜顶部进线设计。
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