CN108052054A - 一种核电站集成化监测与分析系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电站集成化监测与分析系统，用于对核电站安全壳打压试验期间的试验数据进行监测和分析，包括：监测组件，用于在安全壳打压期间监测安全壳的结构状态、泄露率、火灾情况、裂缝状态以及外观状态，并传递监测数据；数据分析组件，与监测组件连接，用于接收监测数据进行分析得到分析结果，并根据分析结果判断安全壳是否处于正常运行状态；显示及报警组件，与数据分析组件连接，用于接收并显示分析结果和判断结果，还用于当安全壳状态异常时发出警报。本发明还公开了一种核电站集成化监测与分析方法。本发明提供的核电站集成化监测与分析系统和方法使数据均在同一系统，便于数据管理，并且解决数据不同步的问题，及时预警。

Description

一种核电站集成化监测与分析系统和方法

技术领域

本发明涉及核电站管理领域，具体涉及一种核电站集成化监测与分析系统和方法。

背景技术

在核电厂中，安全壳打压试验是核电厂最重要的试验之一，模拟验证安全壳在反应堆冷却剂散失事故(LOCA)工况下的密封性和强度性能。为了全面评估安全壳的性能，安全壳打压试验期间，需要测量大量的数据并进行计算分析。

目前国内外核电站进行安全壳打压试验均需要监测整体泄漏率数据、EAU仪表数据、外观检查数据、火灾监控数据，现有技术中这些数据及分析系统独立且分散。安全壳打压试验数据量大，数据分散，不利用管理；并且数据之间不同步，不利于安全壳状态分析；风险预警不及时，且所需要的技术人员多。

因此，提供一种核电站集成化监测与分析系统和方法，使数据均在同一系统中进行存储，计算，分析，便于数据管理，并且解决数据不同步的问题，及时预警，减少监控技术人员，是目前核电厂警报管理亟待解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的数据分散，不利用管理；并且数据之间不同步，不利于安全壳状态分析；风险预警不及时，且所需要的技术人员多的问题，提供一种核电站集成化监测与分析系统和方法，使数据均在同一系统中进行存储，计算，分析，便于数据管理，并且解决数据不同步的问题，及时预警，减少监控技术人员。

本发明提供了一种核电站集成化监测与分析系统，用于显示多个待测量冗余模拟量参数的测量信息，包括：

一种核电站集成化监测与分析系统，用于对核电站安全壳打压试验期间的试验数据进行监测和分析，包括：

监测组件，用于在安全壳打压期间监测安全壳的结构状态、泄露率、火灾情况、裂缝状态以及外观状态，并传递监测数据；

数据分析组件，与所述监测组件连接，用于接收所述监测数据并进行分析得到分析结果，并根据所述分析结果判断安全壳在打压试验期间是否处于正常运行状态；

显示及报警组件，与所述数据分析组件连接，用于接收并显示所述分析结果和判断结果，还用于当所述安全壳状态异常时发出警报。

优选地，所述监测组件包括：

结构状态监测模块，用于监测安全壳的结构状态并传递监测数据，安全壳的结构状态包括安全壳的应变、位移、沉降状态；

泄漏率监测模块，用于监测安全壳的温度、湿度以及压力，计算得到安全壳泄漏率并传递监测数据；

火灾监测模块，用于监测安全壳内外的火灾情况并传递监测数据；

裂缝监测模块，用于监测安全壳的裂缝情况并传递监测数据；

外观监测模块，用于监测安全壳的外观缺陷分布，并传递监测数据。

优选地，所述数据分析组件包含有数据库，所述数据库包括结构状态测量数据库、泄漏率测量数据库、火灾监测数据库、裂缝监测数据库以及外观检查数据库，所述数据分析组件还包括：

结构状态数据分析模块，与所述结构状态监测模块连接，用于接收所述结构状态监测数据并与所述结构状态测量数据库的数据进行对比分析；

泄漏率数据分析模块，与所述泄漏率监测模块连接，用于接收所述结构泄漏率监测数据并与所述泄漏率测量数据库的数据进行对比分析；

火灾数据分析模块，与所述火灾监测模块连接，用于接收所述火灾情况监测数据并与所述火灾监测数据库的数据进行对比分析；

裂缝数据分析模块，与所述裂缝监测模块连接，用于接收所述裂缝监测数据并与所述裂缝监测数据库的数据进行对比分析；

外观数据分析模块，与所述外观监测模块连接，用于接收所述外观监测数据并与所述外观检查数据库的数据进行对比分析。

优选地，所述结构状态数据分析模块还与所述泄漏率数据分析模块、裂缝数据分析模块以及外观数据分析模块分别连接，用于将泄漏率监测数据、裂缝监测数据以及外观监测数据和结构状态监测数据进行对比以进一步分析安全壳的结构状态。

优选地，所述火灾数据分析模块还与所述泄漏率数据分析模块连接，用于将所述泄漏率监测数据和火灾监测数据进行对比以进一步分析所述火灾情况。

优选地，所述显示及报警组件包括：

至少一个显示器，与所述数据分析组件连接，用于接收所述分析结果和所述判断结果并显示；

报警器，与所述数据分析组件连接，用于当所述安全壳状态异常时发出警报。

本发明还提供了一种核电站集成化监测与分析方法，用于监测和分析核电站安全壳打压试验期间的试验数据，包括如下步骤:

S1、在安全壳打压期间监测安全壳的结构状态、泄露率、火灾情况、裂缝状态以及外观状态，并传递监测数据；

S2、接收所述监测数据并进行分析得到分析结果，并根据所述分析结果判断安全壳在打压试验期间是否处于正常运行状态；

S3、接收并显示所述分析结果和判断结果，还用于当所述安全壳状态异常时发出警报。

优选地，所述步骤S1包括：

S11、监测安全壳的结构状态参数并传递监测数据，安全壳的结构状态包括安全壳的应变、位移、沉降状态；

S12、监测安全壳的温度、湿度以及压力，计算得到安全壳泄漏率并传递监测数据；

S13、监测安全壳内外的火灾情况并传递监测数据；

S14、监测安全壳的裂缝情况并传递监测数据；

S15、监测安全壳的外观缺陷分布，并传递监测数据；

所述步骤S11-S15均同步进行。

优选地，所述步骤S2包括：

S21、接收所述S11步骤传递的结构状态监测数据并与结构状态测量数据库的数据进行对比分析；

S22、接收所述S12步骤传递的结构泄漏率监测数据并与泄漏率测量数据库的数据进行对比分析；

S23、接收所述步骤S13传递的火灾情况监测数据并与火灾监测数据库的数据进行对比分析；

S24、接收所述步骤S14传递的裂缝监测数据并与裂缝监测数据库的数据进行对比分析；

S25、接收所述步骤S15传递的外观监测数据并与所述外观检查数据库的数据进行对比分析；

所述步骤S21-S25均同步进行。

优选地，所述步骤S21还包括：将所述步骤S12、步骤S14、步骤S15传递的泄漏率监测数据、裂缝监测数据以及外观监测数据和步骤S11结构状态监测数据进行对比以进一步分析安全壳的结构状态。

优选地，所述步骤S23还包括：将所述步骤S12传递的泄漏率监测数据和步骤S13传递的火灾监测数据进行对比以进一步分析所述火灾情况。

优选地，所述步骤S3包括：

S31、接收所述分析结果和所述判断结果并显示；

S32、当所述安全壳状态异常时发出警报。

本发明方案提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：使数据均在同一系统中进行存储，计算，分析，便于数据管理，并且解决数据不同步的问题，及时预警，减少监控技术人员。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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是本发明第一实施例提供的核电站集成化监测与分析系统结构图；

图2是本发明第二实施例提供的核电站集成化监测与分析系统结构图；

图3是本发明第二实施例提供的核电站集成化监测与分析系统示意图；

图4是本发明第三实施例提供的核电站集成化监测与分析方法流程图；

图5是本发明第四实施例提供的核电站集成化监测与分析方法流程图。

具体实施方式

为了解决现有技术中存在的数据分散，不利用管理；并且数据之间不同步，不利于安全壳状态分析；风险预警不及时，且所需要的技术人员多的问题，本发明具体思路如下：提供一种核电站集成化监测与分析系统，用于对核电站安全壳打压试验期间的试验数据进行监测和分析，包括：监测组件，用于在安全壳打压期间监测安全壳的结构状态、泄露率、火灾情况、裂缝状态以及外观状态，并传递监测数据；数据分析组件，与监测组件连接，用于接收监测数据并进行分析得到分析结果，并根据分析结果判断安全壳在打压试验期间是否处于正常运行状态；显示及报警组件，与数据分析组件连接，用于接收并显示分析结果和判断结果，还用于当安全壳状态异常时发出警报。本发明提供的核电站集成化监测与分析系统和方法使数据均在同一系统中进行存储，计算，分析，便于数据管理，并且解决数据不同步的问题，及时预警，减少监控技术人员。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

如图1所示，本发明实施例一提供了一种核电站集成化监测与分析系统，用于对核电站安全壳打压试验期间的试验数据进行监测和分析，包括：监测组件1，用于在安全壳打压期间监测安全壳的结构状态、泄露率、火灾情况、裂缝状态以及外观状态，并传递监测数据；数据分析组件2，与所述监测组件1连接，用于接收所述监测数据并进行分析得到分析结果，并根据所述分析结果判断安全壳在打压试验期间是否处于正常运行状态；显示及报警组件3，与所述数据分析组件2连接，用于接收并显示所述分析结果和判断结果，还用于当所述安全壳状态异常时发出警报。

实施例二

如图2所示，监测组件1包括：结构状态监测模块11，用于监测安全壳的结构状态并传递结构状态监测数据，安全壳的结构状态包括安全壳的应变、位移、沉降状态；泄漏率监测模块12，用于监测安全壳的温度、湿度以及压力，计算得到安全壳泄漏率参数并传递泄漏率监测数据；火灾监测模块13，用于监测安全壳内外的火灾情况并传递火灾情况监测数据；裂缝监测模块14，用于监测安全壳的裂缝情况并传递裂缝监测数据；外观监测模块15，用于监测安全壳的外观缺陷分布，并传递外观监测数据。

在本实施例中，结构状态监测模块11具体包括声频应变计、热电偶、铅垂线、水准罐等仪表设备，以监测安全壳打压试验期间的应变、位移、沉降状态；泄漏率监测模块12具体包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器以及泄漏率计算单元，通过监测到温度、湿度、压力，利用泄漏率计算单元计算得到泄漏率；火灾监测模块13具体通过监测火灾画面和温度监测，得到安全壳内外的火灾情况；裂缝监测模块14具体通过仪器监测安全壳的裂缝变化；外观监测模块15具体通过仪器查找安全壳外部混凝土表面的缺陷，目的是为了考核安全壳钢筋混凝土结构的建造质量，全面了解安全壳混凝土外表面的缺陷分布。

结合图2和图3所示，数据分析组件2包含有数据库，所述数据库包括结构状态测量数据库、泄漏率测量数据库、火灾监测数据库、裂缝监测数据库以及外观检查数据库，所述数据分析组件2还包括：结构状态数据分析模块21，与所述结构状态监测模块11连接，用于接收所述结构状态监测数据并与所述结构状态测量数据库的数据进行对比分析；泄漏率数据分析模块22，与所述泄漏率监测模块12连接，用于接收所述泄漏率监测数据并与所述泄漏率测量数据库的数据进行对比分析；火灾数据分析模块23，与所述火灾监测模块13连接，用于接收所述火灾情况监测数据并与所述火灾监测数据库的数据进行对比分析；裂缝数据分析模块24，与所述裂缝监测模块14连接，用于接收所述裂缝监测数据并与所述裂缝监测数据库的数据进行对比分析；外观数据分析模块25，与所述外观监测模块15连接，用于接收所述外观监测数据并与所述外观检查数据库的数据进行对比分析。

在实际监测过程中，结构状态数据分析模块21还与所述泄漏率数据分析模块22、裂缝数据分析模块24以及外观数据分析模块25分别连接，用于将泄漏率监测数据、裂缝监测数据以及外观监测数据和结构状态监测数据进行对比，具体对比结构状态数据，安全壳内压力数据，裂缝变化趋势以及外观检查的缺陷分布，以进一步及时的判断安全壳的变形情况。

在具体实施过程中，火灾数据分析模块23还与所述泄漏率数据分析模块22连接，用于将所述泄漏率监测数据和火灾监测数据进行对比，对比火灾监测画面和泄漏率系统的温度数据，可以准确及时的判断火灾的真实情况，起火点的具体位置，以及火灾的发展趋势，以进一步分析所述火灾情况。

在本实施例中，显示及报警组件3包括：至少一个显示器31，与所述数据分析组件2连接，用于接收所述分析结果和所述判断结果并显示；报警器32，与所述数据分析组件2连接，用于当所述安全壳状态异常时发出警报。如图2所示，本实施例中具体包括4个显示器以显示分析结果和判断结果。

具体地，报警器32为声光报警器，提高了安全壳试验的安全性，当泄漏率数据分析模块22分析得到泄漏率测量异常、泄漏率数据分析模块22或者火灾数据分析模块23监测到温度超过设定值或者发现着火源、裂缝数据分析模块24发现裂缝变化超过阈值以及结构状态数据分析模块21监测指标声频应变计的温度或频率、热电偶的温度、铅垂线的温度、水准罐的温度或频率、收敛计的温度等超过预先设置的阈值时，报警器32发出警报。

实施例三

如图4所示，本发明实施例三提供了一种核电站集成化监测与分析方法，用于监测和分析核电站安全壳打压试验期间的试验数据，包括如下步骤:

S1、在安全壳打压期间监测安全壳的结构状态、泄露率、火灾情况、裂缝状态以及外观状态，并传递监测数据；

S2、接收所述监测数据并进行分析得到分析结果，并根据所述分析结果判断安全壳在打压试验期间是否处于正常运行状态；

S3、接收并显示所述分析结果和判断结果，还用于当所述安全壳状态异常时发出警报。

实施例四

如图5所示，在本实施例中，步骤S1包括：

S11、监测安全壳的结构状态参数并传递结构状态监测数据，安全壳的结构状态包括安全壳的应变、位移、沉降状态；

S12、监测安全壳的温度、湿度以及压力，计算得到安全壳泄漏率并传递泄漏率监测数据；

S13、监测安全壳内外的火灾情况并传递火灾情况监测数据；

S14、监测安全壳的裂缝情况并传递监测数据；

S15、监测安全壳的外观缺陷分布，并传递外观监测数据；

所述步骤S11-S15均同步进行。

具体地，步骤S2包括：

S21、接收所述S11步骤传递的结构状态监测数据并与结构状态测量数据库的数据进行对比分析；

S22、接收所述S12步骤传递的结构泄漏率监测数据并与泄漏率测量数据库的数据进行对比分析；

S23、接收所述步骤S13传递的火灾情况监测数据并与火灾监测数据库的数据进行对比分析；

S24、接收所述步骤S14传递的裂缝监测数据并与裂缝监测数据库的数据进行对比分析；

S25、接收所述步骤S15传递的外观监测数据并与所述外观检查数据库的数据进行对比分析；

所述步骤S21-S25均同步进行。

在具体监测过程中，步骤S21还包括：将所述步骤S12、步骤S14、步骤S15传递的泄漏率监测数据、裂缝监测数据以及外观监测数据和步骤S11结构状态监测数据进行对比，具体对比结构状态数据，安全壳内压力数据，裂缝变化趋势以及外观检查的缺陷分布，以进一步及时的判断安全壳的变形情况。

具体地，步骤S23还包括：将所述步骤S12传递的泄漏率监测数据和步骤S13传递的火灾监测数据进行对比，具体对比火灾监测画面和泄漏率系统的温度数据，可以准确及时的判断火灾的真实情况，起火点的具体位置，以及火灾的发展趋势，以进一步分析所述火灾情况。

在本实施例汇总，所述步骤S3包括：

S31、接收所述分析结果和所述判断结果并显示；

S32、当所述安全壳状态异常时发出警报。

具体地，警报为声光警报，提高了安全壳试验的安全性，当步骤S22分析得到泄漏率测量异常、步骤S22或者步骤S23监测到温度超过设定值或者发现着火源、步骤S24发现裂缝变化超过阈值以及步骤S21监测指标声频应变计的温度或频率、热电偶的温度、铅垂线的温度、水准罐的温度或频率、收敛计的温度等超过预先设置的阈值时，步骤S32发出警报。

综上所述，本申请方案相对于现有技术至少具有以下有益技术效果：

1)简化了显示画面中的信息，降低了操纵员的监视负荷；

2)操纵员可以通过点击打开弹出窗查看每个参与计算的模拟量传感器信息。

根据上面的描述，上述核电站集成化监测与分析系统用于实施上述核电站集成化监测与分析方法，所以，该系统的实施方式与上述方法的一个或多个实施方式相同，在此就不再一一赘述了。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (12)

1.一种核电站集成化监测与分析系统，用于对核电站安全壳打压试验期间的试验数据进行监测和分析，其特征在于，包括：

监测组件(1)，用于在安全壳打压期间监测安全壳的结构状态、泄露率、火灾情况、裂缝状态以及外观状态，并传递监测数据；

数据分析组件(2)，与所述监测组件(1)连接，用于接收所述监测数据并进行分析得到分析结果，并根据所述分析结果判断安全壳在打压试验期间是否处于正常运行状态；

显示及报警组件(3)，与所述数据分析组件(2)连接，用于接收并显示所述分析结果和判断结果，还用于当所述安全壳状态异常时发出警报。

2.根据权利要求1所述的核电站集成化监测与分析系统，其特征在于，所述监测组件(1)包括：

结构状态监测模块(11)，用于监测安全壳的结构状态并传递结构状态监测数据，安全壳的结构状态包括安全壳的应变、位移、沉降状态；

泄漏率监测模块(12)，用于监测安全壳的温度、湿度以及压力，计算得到安全壳泄漏率并传递泄漏率监测数据；

火灾监测模块(13)，用于监测安全壳内外的火灾情况并传递火灾情况监测数据；

裂缝监测模块(14)，用于监测安全壳的裂缝情况并传递裂缝监测数据；

外观监测模块(15)，用于监测安全壳的外观缺陷分布，并传递外观监测数据。

3.根据权利要求2所述的核电站集成化监测与分析系统，其特征在于，所述数据分析组件(2)包含有数据库，所述数据库包括结构状态测量数据库、泄漏率测量数据库、火灾监测数据库、裂缝监测数据库以及外观检查数据库，所述数据分析组件(2)还包括：

结构状态数据分析模块(21)，与所述结构状态监测模块(11)连接，用于接收所述结构状态监测数据并与所述结构状态测量数据库的数据进行对比分析；

泄漏率数据分析模块(22)，与所述泄漏率监测模块(12)连接，用于接收所述泄漏率监测数据并与所述泄漏率测量数据库的数据进行对比分析；

火灾数据分析模块(23)，与所述火灾监测模块(13)连接，用于接收所述火灾情况监测数据并与所述火灾监测数据库的数据进行对比分析；

裂缝数据分析模块(24)，与所述裂缝监测模块(14)连接，用于接收所述裂缝监测数据并与所述裂缝监测数据库的数据进行对比分析；

外观数据分析模块(25)，与所述外观监测模块(15)连接，用于接收所述外观监测数据并与所述外观检查数据库的数据进行对比分析。

4.根据权利要求3所述的核电站集成化监测与分析系统，其特征在于，所述结构状态数据分析模块(21)还与所述泄漏率数据分析模块(22)、裂缝数据分析模块(24)以及外观数据分析模块(25)分别连接，用于将泄漏率监测数据、裂缝监测数据以及外观监测数据和结构状态监测数据进行对比以进一步分析安全壳的结构状态。

5.根据权利要求3所述的核电站集成化监测与分析系统，其特征在于，所述火灾数据分析模块(23)还与所述泄漏率数据分析模块(22)连接，用于将所述泄漏率监测数据和火灾监测数据进行对比以进一步分析所述火灾情况。

6.根据权利要求1所述的核电站集成化监测与分析系统，其特征在于，所述显示及报警组件(3)包括：

至少一个显示器(31)，与所述数据分析组件(2)连接，用于接收所述分析结果和所述判断结果并显示；

报警器(32)，与所述数据分析组件(2)连接，用于当所述安全壳状态异常时发出警报。

7.一种核电站集成化监测与分析方法，用于监测和分析核电站安全壳打压试验期间的试验数据，其特征在于，包括如下步骤:

S1、在安全壳打压期间监测安全壳的结构状态、泄露率、火灾情况、裂缝状态以及外观状态，并传递监测数据；

S2、接收所述监测数据并进行分析得到分析结果，并根据所述分析结果判断安全壳在打压试验期间是否处于正常运行状态；

S3、接收并显示所述分析结果和判断结果，还用于当所述安全壳状态异常时发出警报。

8.根据权利要求7所述的核电站集成化监测与分析方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11、监测安全壳的结构状态参数并传递结构状态监测数据，安全壳的结构状态包括安全壳的应变、位移、沉降状态；

S12、监测安全壳的温度、湿度以及压力，计算得到安全壳泄漏率并传递泄漏率监测数据；

S13、监测安全壳内外的火灾情况并传递火灾情况监测数据；

S14、监测安全壳的裂缝情况并传递缝监测数据；

S15、监测安全壳的外观缺陷分布，并传递外观监测数据；

所述步骤S11-S15均同步进行。

9.根据权利要求8所述的核电站集成化监测与分析方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21、接收所述S11步骤传递的结构状态监测数据并与结构状态测量数据库的数据进行对比分析；

S22、接收所述S12步骤传递的结构泄漏率监测数据并与泄漏率测量数据库的数据进行对比分析；

S23、接收所述步骤S13传递的火灾情况监测数据并与火灾监测数据库的数据进行对比分析；

S24、接收所述步骤S14传递的裂缝监测数据并与裂缝监测数据库的数据进行对比分析；

S25、接收所述步骤S15传递的外观监测数据并与所述外观检查数据库的数据进行对比分析；

所述步骤S21-S25均同步进行。

10.根据权利要求9所述的核电站集成化监测与分析方法，其特征在于，所述步骤S21还包括：将所述步骤S12、步骤S14、步骤S15传递的泄漏率监测数据、裂缝监测数据以及外观监测数据和步骤S11结构状态监测数据进行对比以进一步分析安全壳的结构状态。

11.根据权利要求9所述的核电站集成化监测与分析方法，其特征在于，所述步骤S23还包括：将所述步骤S12传递的泄漏率监测数据和步骤S13传递的火灾监测数据进行对比以进一步分析所述火灾情况。

12.根据权利要求7所述的核电站集成化监测与分析方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31、接收所述分析结果和所述判断结果并显示；

S32、当所述安全壳状态异常时发出警报。