CN107180655B - 一种反应堆自动停堆系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于反应堆控制领域，提供了一种反应堆自动停堆系统，包括用于检测安全壳晃动的多个传感器、多个传感数据处理模块、第一停堆信号生成模块和第二停堆信号生成模块；多个传感器安装于安全壳上，多个传感器生成多个模拟加速度信号，多个传感数据处理模块根据多个模拟加速度信号生成多个第一逻辑信号，第一停堆信号生成模块根据多个第一逻辑信号生成第一停堆信号，第二停堆信号生成模块根据多个第一逻辑信号生成第二停堆信号，第一停堆信号和/或第二停堆信号控制反应堆停堆。本发明通过所述安全壳晃动情况下反应堆自动停堆系统，在出现单一地停堆信号生成模块故障或单一地传感数据处理模块故障时仍然可以实现反应堆自动停堆功能。

Description

一种反应堆自动停堆系统
技术领域
本发明属于反应堆控制领域，尤其涉及一种反应堆自动停堆系统。
背景技术
现有反应堆控制技术包括若干智能传感器模块和一个主控制单元，由双绞线将其连接成数据通信网络。智能传感器模块由依次连接的三轴加速度传感器、A/D转换器、单片机、通信芯片、通信接口组成；主控制单元包括主控模块和与其连接的显示器、声光报警器、键盘、核反应堆紧急停堆开关电路、通信接口电路。若干个智能传感器模块安装于核反应堆设备四周建筑物承重结构体上，力求得到最大监测面积，并使其不出现探测盲区或重复探测区域，各智能传感器模块采集的信息经主控制单元计算、对比后，得到是否为地震波及地震的强度，若为强震，则自动快速关闭核反应堆，并报警使工作人员逃生。
现有技术的缺陷在于：主控制单元发生故障时若发生地震或其他外部因素导致安全壳晃动加速度过大，则无法实现反应堆自动停堆，存在潜在风险。
因此，现有技术存在主控制单元故障导致安全壳晃动时反应堆自动停堆功能丧失的问题。
发明内容
本发明提供了一种反应堆自动停堆系统，旨在解决现有技术所存在的主控制单元故障导致安全壳晃动时反应堆自动停堆功能丧失的问题。
本发明是这样实现的，一种反应堆自动停堆系统，所述反应堆自动停堆系统包括用于检测安全壳晃动的多个传感器、多个传感数据处理模块、第一停堆信号生成模块和第二停堆信号生成模块；
所述多个传感数据处理模块的输入端一一对应的与所述多个传感器连接，所述多个传感数据处理模块的输出端与所述第一停堆信号生成模块的输入端和所述第二停堆信号生成模块的输入端连接；
所述多个传感器安装于安全壳上，所述多个传感器对加速度进行探测以生成多个模拟加速度信号，所述多个传感数据处理模块根据多个模拟加速度信号生成多个第一逻辑信号，所述第一停堆信号生成模块根据所述多个第一逻辑信号生成第一停堆信号，所述第二停堆信号生成模块根据所述多个第一逻辑信号生成第二停堆信号，所述第一停堆信号和/或所述第二停堆信号控制反应堆停堆。
本发明提供的技术带来的有益效果是：反应堆自动停堆系统包括用于检测安全壳晃动的多个传感器、多个传感数据处理模块、第一停堆信号生成模块和第二停堆信号生成模块；多个传感器安装于安全壳上，多个传感器对加速度进行探测以生成多个模拟加速度信号，多个传感数据处理模块根据多个模拟加速度信号生成多个第一逻辑信号，第一停堆信号生成模块根据多个第一逻辑信号生成第一停堆信号，第二停堆信号生成模块根据多个第一逻辑信号生成第二停堆信号，第一停堆信号和/或第二停堆信号控制反应堆停堆；由于对停堆信号生成模块采用了双冗余设计，对传感数据处理模块采用了多个冗余设计；故出现单一地停堆信号生成模块故障或单一地传感数据处理模块故障时仍然可以实现反应堆自动停堆功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术发明，下面将对实施例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为本发明实施例提供的反应堆自动停堆系统的一种结构示意图；
图2为本发明实施例提供的反应堆自动停堆系统的另一种结构示意图；
图3为本发明实施例提供的反应堆自动停堆系统的另一种结构示意图；
图4为本发明实施例提供的反应堆自动停堆系统传感数据处理模块的模块结构图；
图5为本发明实施例提供的反应堆自动停堆系统的第一停堆信号生成模块的一种模块结构图；
图6为本发明实施例提供的反应堆自动停堆系统的第一停堆信号生成模块的另一种模块结构图；
图7为本发明实施例提供的反应堆自动停堆系统的第二停堆信号生成模块的一种模块结构图；
图8为本发明实施例提供的反应堆自动停堆系统的第二停堆信号生成模块的另一种模块结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参照图1，本发明实施例提供一种反应堆自动停堆系统，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
反应堆自动停堆系统包括用于检测安全壳晃动的多个传感器01、多个传感数据处理模块02、第一停堆信号生成模块03和第二停堆信号生成模块04。
其中，多个传感数据处理模块02的输入端一一对应的与多个传感器01连接，多个传感数据处理模块02的输出端与第一停堆信号生成模块03的输入端和第二停堆信号生成模块04的输入端连接。
在上述反应堆自动停堆系统中，多个传感器01安装于安全壳上，多个传感器01对加速度进行探测以生成多个模拟加速度信号，多个传感数据处理模块02根据多个模拟加速度信号生成多个第一逻辑信号，第一停堆信号生成模块03根据多个第一逻辑信号生成第一停堆信号，第二停堆信号生成模块04根据多个第一逻辑信号生成第二停堆信号，第一停堆信号和/或第二停堆信号控制反应堆停堆。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，第一停堆信号生成模块与第二停堆信号生成模块连接；第二停堆信号生成模块判断第一停堆信号生成模块是否发生故障以输出标识信号，当标识信号为有效值时，第二停堆信号控制反应堆停堆；当标识信号为无效值时，则第一停堆信号控制反应堆停堆。
其中，当第二停堆信号生成模块判断第一停堆信号生成模块发生故障，则输出有效值的标识信号(如1)，此时，第二停堆信号控制反应堆停堆；当第二停堆信号生成模块判断第一停堆信号生成模块未发生故障，则输出有效值的标识信号(如0)，此时，第一停堆信号控制反应堆停堆。
在本发明的另一个实施例中，如图3所示，反应堆自动停堆系统还包括切换模块；切换模块分别与第一停堆信号生成模块和第二停堆信号生成模块连接；切换模块检测第一停堆信号生成模块和第二停堆信号生成模块是否发生故障；当第一停堆信号生成模块发生故障时，切换模块转发第二停堆信号以控制反应堆停堆；当第二停堆信号生成模块发生故障时，切换模块转发第一停堆信号以控制反应堆停堆；当第一停堆信号生成模块和第二停堆信号生成模块均未发生故障时，切换模块转发第一停堆信号以控制反应堆停堆。
安全壳又称反应堆厂房，是一个带有准球形穹顶的圆柱形预应力钢筋混凝土结构，地面上高度约60m，直径约37m，壁厚近1m，内衬厚约6mm的不锈钢板，可承受绝对压力0.5Mpa的内压，其内包括核反应堆和蒸汽发生器、主泵、稳压器等其他一回路主要设备。安全壳将核反应堆及一回路主系统与外部环境完全隔离，用来控制和限制放射性物质从反应堆向外扩散，以保护公众免遭放射性物质的伤害，安全壳也是防止裂变产物释放到外界环境的最后一道安全屏障。
多个传感数据处理模块02包含于核岛模拟量集中控制系统/分布式控制系统之内。第一停堆信号生成模块03和第二停堆信号生成模块04包含于反应堆保护系统之内。传感器01安装于安全壳上，力求得到最大监测面积，并使其不出现探测盲区或重复探测区域。
如图4所示，传感数据处理模块02包括信号转换模块021和阈值判断模块022；信号转换模块021的输出端和阈值判断模块022的输入端连接；信号转换模块021根据模拟加速度信号生成数字加速度信号，阈值判断模块022判断数字加速度信号携带的加速度值是否大于预设加速度值，若是，则生成有效的第一逻辑信号，若否，则生成无效的第一逻辑信号。
信号转换模块021可以包括A/D转换芯片，阈值判断模块022可以包括微处理器。
预设加速度值可以为0.1g。
如图5所示，第一停堆信号生成模块03包括第一信号隔离模块031和第一逻辑处理模块032；第一信号隔离模块031的输出端和第一逻辑处理模块032的输入端连接；第一信号隔离模块031对多个第一逻辑信号进行隔离以生成多个第二逻辑信号，第一逻辑处理模块032判断多个第二逻辑信号中的有效信号个数是否大于预设个数，若是，则生成有效的第一停堆信号，若否，则生成无效的第一停堆信号。
第一信号隔离模块031可以包括光电隔离器，第一逻辑处理模块032可以包括微处理器。
如图6所示，第一停堆信号生成模块03还包括第一开关模块033；第一开关模块033的输入端与第一逻辑处理模块032的输出端连接；第一开关模块033根据用户输入的指令转发或停止转发第一停堆信号。
如图7所示，第二停堆信号生成模块04包括第二信号隔离模块041和第二逻辑处理模块042；第二信号隔离模块041的输出端和第二逻辑处理模块042的输入端连接；第二信号隔离模块041对多个第一逻辑信号进行隔离以生成多个第二逻辑信号，第一逻辑处理模块032判断多个第二逻辑信号中的有效信号个数是否大于预设个数，若是，则生成有效的第二停堆信号，若否，则生成无效的第二停堆信号。
第二信号隔离模块041可以包括光电隔离器，第二逻辑处理模块042可以包括微处理器。
第一停堆信号和/或第二停堆信号控制反应堆停堆具体为：有效的第二停堆信号和/或有效的第二停堆信号控制反应堆停堆。
如图8所示，第二停堆信号生成模块04还包括第二开关模块043；第二开关模块043的输入端与第二逻辑处理模块042的输出端连接；第二开关模块043根据用户输入的指令转发或停止转发第二停堆信号。
通过设置第一开关模块033和第二开关模块043，用户可以对反应堆自动停堆功能进行开启和关闭，以便在反应堆自动停堆系统进行检修和定期试验时能够将该保护机制闭锁，避免引起反应堆的误停堆。
多个传感器01可以为4个传感器01，多个传感数据处理模块02可以为4个传感数据处理模块02，预设个数可以为2个。
由于预设个数为2个，故避免了人为晃动单个传感器而导致的误判。
综上所述，本发明实施例中的反应堆自动停堆系统包括用于检测安全壳晃动的多个传感器、多个传感数据处理模块、第一停堆信号生成模块和第二停堆信号生成模块；多个传感器安装于安全壳上，多个传感器对加速度进行探测以生成多个模拟加速度信号，多个传感数据处理模块根据多个模拟加速度信号生成多个第一逻辑信号，第一停堆信号生成模块根据多个第一逻辑信号生成第一停堆信号，第二停堆信号生成模块根据多个第一逻辑信号生成第二停堆信号，第一停堆信号和/或第二停堆信号控制反应堆停堆；出现单一地停堆信号生成模块故障或单一地传感数据处理模块故障时仍然可以实现反应堆自动停堆功能，提高核电站抵御外部风险的能力，进而提高机组的运行安全水平。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种反应堆自动停堆系统，其特征在于，所述反应堆自动停堆系统包括用于检测安全壳晃动的多个传感器、多个传感数据处理模块、第一停堆信号生成模块和第二停堆信号生成模块；
所述多个传感数据处理模块的输入端一一对应的与所述多个传感器连接，所述多个传感数据处理模块的输出端与所述第一停堆信号生成模块的输入端和所述第二停堆信号生成模块的输入端连接；
所述多个传感器安装于安全壳上，所述多个传感器对加速度进行探测以生成多个模拟加速度信号，所述多个传感数据处理模块根据多个模拟加速度信号生成多个第一逻辑信号，所述第一停堆信号生成模块根据所述多个第一逻辑信号生成第一停堆信号，所述第二停堆信号生成模块根据所述多个第一逻辑信号生成第二停堆信号，所述第一停堆信号和/或所述第二停堆信号控制反应堆停堆。
2.如权利要求1所述的反应堆自动停堆系统，其特征在于，所述第一停堆信号生成模块与所述第二停堆信号生成模块连接；
所述第二停堆信号生成模块判断所述第一停堆信号生成模块是否发生故障以输出标识信号，当标识信号为有效值时，所述第二停堆信号控制反应堆停堆；当标识信号为无效值时，则所述第一停堆信号控制反应堆停堆。
3.如权利要求1所述的反应堆自动停堆系统，其特征在于，还包括切换模块；
所述切换模块分别与所述第一停堆信号生成模块和所述第二停堆信号生成模块连接；
所述切换模块检测所述第一停堆信号生成模块和所述第二停堆信号生成模块是否发生故障；当所述第一停堆信号生成模块发生故障时，所述切换模块转发所述第二停堆信号以控制反应堆停堆；当所述第二停堆信号生成模块发生故障时，所述切换模块转发所述第一停堆信号以控制反应堆停堆；当所述第一停堆信号生成模块和所述第二停堆信号生成模块均未发生故障时，所述切换模块转发所述第一停堆信号以控制反应堆停堆。
4.如权利要求1所述的反应堆自动停堆系统，其特征在于，传感数据处理模块包括信号转换模块和阈值判断模块；
所述信号转换模块的输出端和所述阈值判断模块的输入端连接；
所述信号转换模块根据模拟加速度信号生成数字加速度信号，所述阈值判断模块判断所述数字加速度信号携带的加速度值是否大于预设加速度值，若是，则生成有效的第一逻辑信号，若否，则生成无效的第一逻辑信号。
5.如权利要求1所述的反应堆自动停堆系统，其特征在于，所述第一停堆信号生成模块包括第一信号隔离模块和第一逻辑处理模块；
所述第一信号隔离模块的输出端和所述第一逻辑处理模块的输入端连接；
所述第一信号隔离模块对所述多个第一逻辑信号进行隔离以生成多个第二逻辑信号，所述第一逻辑处理模块判断多个第二逻辑信号中的有效信号个数是否大于预设个数，若是，则生成有效的第一停堆信号，若否，则生成无效的第一停堆信号。
6.如权利要求1所述的反应堆自动停堆系统，其特征在于，所述第一停堆信号生成模块还包括第一开关模块；
所述第一开关模块的输入端与所述第一逻辑处理模块的输出端连接；
所述第一开关模块根据用户输入的指令转发或停止转发所述第一停堆信号。
7.如权利要求1所述的反应堆自动停堆系统，其特征在于，所述第二停堆信号生成模块包括第二信号隔离模块和第二逻辑处理模块；
所述第二信号隔离模块的输出端和所述第二逻辑处理模块的输入端连接；
所述第二信号隔离模块对所述多个第一逻辑信号进行隔离以生成多个第二逻辑信号，所述第一逻辑处理模块判断多个第二逻辑信号中的有效信号个数是否大于预设个数，若是，则生成有效的第二停堆信号，若否，则生成无效的第二停堆信号。
8.如权利要求7所述的反应堆自动停堆系统，其特征在于，所述第二停堆信号生成模块还包括第二开关模块；
所述第二开关模块的输入端与所述第二逻辑处理模块的输出端连接；
所述第二开关模块根据用户输入的指令转发或停止转发所述第二停堆信号。
9.如权利要求3或4所述的反应堆自动停堆系统，其特征在于，有效的所述第一停堆信号和/或有效的所述第二停堆信号控制所述反应堆停堆。
10.如权利要求1所述的反应堆自动停堆系统，其特征在于，所述多个传感数据处理模块包含于核岛模拟量集中控制系统/分布式控制系统之内；
所述第一停堆信号生成模块和所述第二停堆信号生成模块包含于反应堆保护系统之内。
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