一种核电厂机组启动和停运报警的处理系统和方法
技术领域
本发明涉及核电站运行和管理领域,具体涉及一种核电厂机组启动和停运报警的处理系统和方法。
背景技术
核电站一般维持在正常运行范围内,但当工艺过程参数偏离运行范围,设备状态与当前工艺系统实际运行状态不符,设备发生故障,或者系统设备不再可操作,就会产生报警。报警的目的是给操纵员对发生的事件予以提醒,并要求操纵员对过程进行干预以消除或缓解故障,使核电站回到正常状态。
在现有技术中,采用组合警报或者单一警报的方法,采用组合警报时,操纵员还必须依靠指示仪或查看其他的信息才能确定具体的故障;而使用单一报警后,由于不受物理空间的限制,报警数目不受限制,在机组启动和停运期间(主要包括调试启动和大修期间),机组存在的报警太多,要用多个屏幕才能显示完,使得重要的、核安全有关的报警不易引起警觉而被忽视,错过处理良机。
因此,提供一种核电厂机组启动和停运报警的处理系统和方法,以避免重要的、核安全有关的报警不易引起警觉而被忽视,从而避免故障或事故扩大,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操纵员必须依靠指示仪或查看其他的信息才能确定具体的故障,或者重要的、核安全有关的报警不易引起警觉而被忽视,错过处理良机的问题,提供一种核电厂机组启动和停运报警的处理系统和方法,便于操作人员监视报警信息以及报警重要程度,并且能够及时对报警进行相应处理。
本发明提供了一种核电厂机组启动和停运报警的处理系统,包括:
机组状态预选模块,用于接收核电站机组运行过程中的机组状态信息,预选出需要进行重要报警的机组状态;
报警分析模块,与所述机组状态预选模块连接,用于根据需要进行报警的机组状态,确定报警范围,并对出现的多个报警进行梳理分类;
报警显示及处理模块,与所述报警分析模块连接,用于依据所述报警分析模块整理出的报警的重要程度等级进行布局并将所述报警集中显示于同一显示区域上,并对所述报警进行处理。
优选地,所述报警的重要程度等级以从显示区域的边缘向显示区域的中心依次增强的方式布局。
优选地,所述机组状态预选模块确定的核电站机组运行时需要进行报警的机组状态包括:完全卸料模式、换料停堆模式、维修停堆模式、余热排出系统冷却的正常堆模式。
优选地,所述报警分析模块对需要进行报警的机组状态下可能出现的报警按所需功能分类包括:反应性、冷却有关、屏障完整性、压缩空气压力以及稳压器水位。
优选地,所述报警显示及处理模块包括:
报警显示单元,与所述报警分析模块连接,用于依据报警重要程度集中显示所述报警分析模块分类后的报警信息;
报警处理单元,与所述报警显示单元连接,用于自动对所述报警进行处理或者提供手动处理链接以及报警卡,以便操作人员手动对报警进行处理。
优选地,所述报警显示单元显示的报警信息具体包括:报警类别、报警内容以及报警重要程度;每一所述报警卡用于显示对应的报警值、报警缘由以及后续处理流程以便于操作人员对报警进行处理。
优选地,所述报警显示单元分类显示的报警中,反应性类报警的重要程度等级大于冷却类报警的重要程度等级;反应性类报警的重要程度等级大于屏障完整性报警的重要程度等级;屏障完整性报警的重要程度等级大于稳压器水位报警以及压缩空气压力报警的重要程度等级。
本发明还提供了一种核电厂机组启动和停运报警的处理方法,包括如下步骤:
S1、接收核电站机组运行过程中的机组状态信息,预选处出需要进行重要报警的机组状态;
S2、根据所述步骤S1确定的需要进行报警的机组状态,确定报警范围,并对出现的多个报警进行梳理分类;
S3、依据所述步骤S2整理出的报警的重要程度等级进行布局并将所述报警集中显示于同一显示区域上,并对所述报警进行处理。
优选地,所述步骤S2中所述报警的重要程度等级以从显示区域的边缘向显示区域的中心依次增强的方式布局。
优选地,所述步骤S1中确定的核电站机组运行时需要进行报警的机组状态包括:完全卸料模式、换料停堆模式、维修停堆模式、余热排出系统冷却的正常堆模式。
优选地,所述步骤S2中对需要进行报警的状态下可能出现的报警按所需功能的分类包括:反应性、冷却有关、屏障完整性以及压缩空气压力。
优选地,所述步骤S3包括:
S31、依据报警重要程度等级集中显示所述步骤S2中分类后的报警信息;
S32、自动对所述报警进行处理或者提供手动处理链接以及报警卡,以便操作人员手动对报警进行处理。
优选地,所述步骤S31中显示的报警信息具体包括:报警类别、报警内容以及报警重要程度;每一所述报警卡用于显示对应的报警值、报警缘由以及后续处理流程以便于操作人员对报警进行处理。
优选地,所述步骤S31分类显示的报警中,反应性类报警的重要程度等级大于冷却类报警的重要程度等级;反应性类报警的重要程度等级大于屏障完整性报警的重要程度等级;屏障完整性报警的重要程度等级大于稳压器水位报警以及压缩空气压力报警的重要程度等级。
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:确定核电机组需要该报警系统的机组状态,并对重要报警按所需功能进行分类以及集中显示,使得操作人员可以监测到核安全相关的重要报警信息而避免报警信息的遗漏,同时保证出现的报警能够及时进行处理。
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厂机组启动和停运报警的处理系统结构图;
图2是本发明第一实施例提供的报警信息显示示意图;
图3是本发明第二实施例提供的核电厂机组启动和停运报警的处理方法流程图;
图4是本发明第三实施例提供的核电厂机组启动和停运报警的处理方法流程图。
具体实施方式
为了解决现有技术中存在的操纵员必须依靠指示仪或查看其他的信息才能确定具体的故障,或者重要的、核安全有关的报警不易引起警觉而被忽视,错过处理良机的问题,本发明具体思路如下:确定核电机组需要报警的状态,并对重要报警进行分类以及集中显示,使得操作人员可以监测到所有的重要报警信息而避免报警信息的遗漏,同时保证出现的报警能够及时进行处理。
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厂机组启动和停运报警的处理系统,包括:机组状态预选模块1,用于接收核电站机组运行过程中的机组状态信息,预选出需要进行重要报警的机组状态;报警分析模块2,与所述机组状态预选模块1连接,用于根据需要进行报警的机组状态,确定报警范围,并对出现的多个报警进行梳理分类;报警显示及处理模块3,与所述报警分析模块2连接,用于依据所述报警分析模块2整理出的报警的重要程度等级进行布局并将所述报警集中显示于同一显示区域上,并对所述报警进行处理,所有警报集中显示于同一区域使得操作人员可以监测到所有的重要报警信息而避免报警信息的遗漏,同时保证出现的报警能够及时进行处理。
反应堆正常运行分六个状态:完全卸料模式、换料停堆模式、维修停堆模式;余热排出系统(RRA)冷却的正常堆模式;蒸发器冷却的正常堆模式、功率运行模式。正常运行工况下,蒸发器冷却的正常堆模式和功率运行模式报警总量较少,不需要专门的报警系统;而完全卸料模式、换料停堆模式、维修停堆模式、RRA冷却的正常堆模式下,机组存在大量的报警,需要设计机组启动和停运专用报警系统。因此,在本实施例中,机组状态预选模块1确定的核电站机组运行时需要进行专用报警系统的机组状态包括:完全卸料模式、换料停堆模式、维修停堆模式、余热排出系统冷却的正常堆模式。
具体地,报警分析模块2对需要进行报警的状态下可能出现的报警按所需功能的分类包括:反应性、冷却有关、屏障完整性以及压缩空气压力。
反应性这类报警的出现表示反应性有异常或反应性检测有异常,包括源量程停堆中子通量高、源量程通道I信号丧失、硼表取样流量低和硼浓度异常;
冷却有关这类报警的出现表示冷却功能受到影响,冷却功能包括水装量、循环和冷源三要素:
1)影响水装量的有关报警有稳压器水位(由于布局原因,稳压器水位报警单列)、压力容器水位、一回路环路水位、乏燃料水池液位;
2)影响循环有关报警涉及余热排出系统(RRA)泵故障、流量低等、PTR泵故障。
3)冷源主要涉及设备冷却水系统(RRI)/重要厂用水系统(SEC)有关报警;
屏障的完整性这类报警的出现表示有关屏障的完整性有异常或有关监控,包括:
1)反应堆厂房内反射性监控故障报警或放射性高报警:KRT008MA、028MA、041MA、011、012MA、022MA。
2)乏燃料水池反射性监控故障报警或放射性高报警:KRT013MA、014MA。
3)烟囱排气气体β活度监控故障报警或放射性高报警:KRT017MA、021MA。
4)安全壳疏水坑液位高和工艺疏水箱RPE003BA液位高
5)燃料大厅气流方向异常。
在本实施例中,报警显示及处理模块3包括:报警显示单元31,与所述报警分析模块2连接,用于依据报警重要程度集中显示所述报警分析模块2分类后的报警信息;报警处理单元32,与所述报警显示单元31连接,用于自动对所述报警进行处理或者提供手动处理链接以及报警卡,以便操作人员手动对报警进行处理。本实施例中,报警显示单元31即为电站计算机和控制系统显示屏。报警显示单元31显示的报警信息具体包括:报警类别、报警内容以及报警重要程度;每一所述报警卡用于显示对应的报警值、报警缘由以及后续处理流程以便于操作人员对报警进行处理。
结合图2所示,显示屏上报警分为五大类:反应性、冷却有关、屏障完整性、压缩空气压力以及稳压器水位,其中稳压器水位位于上述冷却有关的列表中,每一不同字母代表不同的报警信息标号,不同的报警标号对应有不同的报警内容,例如RPN403KA代表停堆中子通量高(A),RPN412KA1代表源量程通道I信号丧失,RPN412KA2代表源量程通道II信号丧失,RPN426KA代表停堆中子通量高(B);每一报警信息前设置有一个不同颜色的圆圈,用于代表报警重要程度,例如绿色代表保护已动作,红色代表紧急,需要立即处理,黄色代表不紧急,白色代表系统自动处理,监测人员可以根据不同报警的颜色来按照重要程度依次处理报警,此外,最重要的报警信息显示于显示屏正中,依照重要程度依次往显示屏两侧进行显示。例如图2中,反应性类型的警报至于显示屏正中,表示这类警报最为重要,屏幕往两侧依次是屏障完整性类报警和冷却水类报警,然后更往屏幕侧面显示的是稳压器水位和压缩空气压力警报,说明报警显示单元21分类显示的报警中,反应性类报警的重要程度等级大于冷却类报警的重要程度等级;反应性类报警的重要程度等级大于屏障完整性报警的重要程度等级;屏障完整性报警的重要程度等级大于稳压器水位报警以及压缩空气压力报警的重要程度等级。
在本实施例中,部分报警系统可以自动处理,部分需要操作人员手动处理,为了便于操作人员手动处理报警,显示屏上每一报警处显示所述手动处理链接,每一所述手动处理链接用于链接至对应的所述报警卡,每一所述报警卡用于显示对应的报警值、报警缘由以及后续处理流程以便于操作人员对报警进行处理。例如,出现稳压器水位低2的警报时,图2中的稳压器水位处RCP448KA警报前的圈呈白色,代表系统自动处理,此时操作人员手动点击此处警报,会链接至对应的警报卡,此时警报卡上会显示报警内容为稳压器水位低,警报的具体位置、分区和供电列,并且会在报警卡上提示警报产生的原因为:
(1)一回路冷却剂提及减少;
(2)水位控制回路运行异常;
(3)控制棒(束)误插入。
需要操作人员手动的情况下,为了便于操作人员工作,报警卡上还会显示具体如何操作过程,例如出现RCP448KA警报时,具体需要进行的操作为:
(1)手动调节增加上充流量;
(2)水位控制回路异常
a、检查警告信号是否与电站计算机和控制系统显示屏(KIC)水位读数一致;
b、检查通断式加热器断电;
c、如果水位控制回路运行异常,执行故障处理程序IRRC/RPR 1。
(3)如果控制棒误插执行故障处理程序I RGL1。
为了进一步表示该报警的重要程度,报警卡上还会显示出现该报警的后果,例如出现RCP448KA警报时,后果为:
(1)稳压器通断式电加热器全部停运;
(2)水位到10%(449KA或449AA)时下泄隔离阀可能关闭。
实施例二
如图3所示,本发明实施例二提供了一种核电厂机组启动和停运报警的处理方法,包括如下步骤:
S1、接收核电站机组运行过程中的机组状态信息,预选处出需要进行重要报警的机组状态;
S2、根据所述步骤S1确定的需要进行报警的机组状态,确定报警范围,并对出现的多个报警进行梳理分类;
S3、依据所述步骤S2整理出的报警的重要程度等级进行布局并将所述报警集中显示于同一显示区域上,并对所述报警进行处理。
具体地,所述步骤S2中所述报警的重要程度等级以从显示区域的边缘向显示区域的中心依次增强的方式布局。
在本实施例中,反应堆正常运行分六个状态:完全卸料模式、换料停堆模式、维修停堆模式;余热排出系统(RRA)冷却的正常堆模式;蒸发器冷却的正常堆模式、功率运行模式。正常运行工况下,蒸发器冷却的正常堆模式和功率运行模式报警总量较少,不需要专门的报警系统;而完全卸料模式、换料停堆模式、维修停堆模式、RRA冷却的正常堆模式下,机组存在大量的报警,需要设计机组启动和停运专用报警系统。因此,步骤S1确定的核电站机组运行时需要进行报警的状态包括:完全卸料模式、换料停堆模式、维修停堆模式、余热排出系统冷却的正常堆模式。
具体地,所述步骤S2中对需要进行报警的状态下可能出现的报警按所需功能的分类包括:反应性、冷却有关、屏障完整性以及压缩空气压力。
实施例三
如图4所示,在本实施例中,步骤S3包括:
S31、依据报警重要程度等级集中显示所述步骤S2中分类后的报警信息;
步骤S31中显示的报警信息具体包括:报警类别、报警内容以及报警重要程度;每一所述报警卡用于显示对应的报警值、报警缘由以及后续处理流程以便于操作人员对报警进行处理。
S32、自动对所述报警进行处理或者提供手动处理链接以及报警卡,以便操作人员手动对报警进行处理。
结合图2和图4所示,在本实施例中,通过电站计算机和控制系统显示屏显示分类后的报警信息,显示屏上报警分为五大类:反应性、冷却有关、屏障完整性、压缩空气压力以及稳压器水位,其中稳压器水位位于上述冷却有关的列表中,每一不同字母代表不同的报警信息标号,不同的报警标号对应有不同的报警内容,每一报警信息前设置有一个不同颜色的圆圈,用于代表报警重要程度,例如红色代表紧急,白色代表系统自动处理,监测人员可以根据不同报警的颜色来按照重要程度依次处理报警,此外,最重要的报警信息显示于显示屏正中,依照重要程度依次往显示屏两侧进行显示。所述步骤S31分类显示的报警中,反应性类报警的重要程度等级大于冷却类报警的重要程度等级;反应性类报警的重要程度等级大于屏障完整性报警的重要程度等级;屏障完整性报警的重要程度等级大于稳压器水位报警以及压缩空气压力报警的重要程度等级。
在本实施例中,部分报警系统可以自动处理,部分需要操作人员手动处理,为了便于操作人员手动处理报警,步骤S31中显示的报警信息具体包括:报警类别、报警内容以及报警重要程度;每一所述报警卡用于显示对应的报警值、报警缘由以及后续处理流程以便于操作人员对报警进行处理。
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)确定核电机组需要该报警系统的机组状态,并对重要报警按所需功能进行分类以及集中显示,使得操作人员可以监测到核安全相关的重要报警信息而避免报警信息的遗漏;
2)保证出现的重要报警能够及时进行处理。
根据上面的描述,上述核电厂机组启动和停运报警的处理系统用于实施上述核电厂机组启动和停运报警的处理方法,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。