CN109001619B - 一种sip试验信号回采及可视化趋势跟踪方法 - Google Patents

一种sip试验信号回采及可视化趋势跟踪方法 Download PDF

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Abstract

一种SIP试验信号回采及可视化趋势跟踪方法，包括：针对超温超功通道，取在第一时刻时通道的注入信号的电压作为本次试验中阈值继电器的动作电压；所述第一时刻为自所述阈值继电器状态翻转的时刻往前预设时间所对应的时刻，所述预设时间为所述阈值继电器状态翻转所需时间。本发明可以克服试验台采集到的阈值继电器动作值失真的缺陷，避免出现试验结果为不及格的误判；进一步地，本发明设定试验准则和预警值，并进行可视化处理，提供操作员更为丰富和直观的试验结论，方便操作员提前预判可能发生的试验超差，提前发现可能引发通道故障的隐患；同时快速提供试验通道对应的板卡信息，节约查找通道信息的时间，帮助操作员快速定位板件进行重新校验或者更换等工作。

Description

一种SIP试验信号回采及可视化趋势跟踪方法
技术领域
本发明涉及核电领域，尤其涉及一种SIP试验信号回采及可视化趋势跟踪方法。
背景技术
SIP(过程仪表系统)作为核岛KRG系统的一部分，其作用是将由变送器测量得到的过程变量(压力、水位、流量、温度、转速等)信号进行必要的处理，最终经阈值处理形成逻辑保护信号，送至RPR(反应堆保护系统)进行逻辑运算(3取2或4取2)形成保护指令。SIP系统和RPN(核仪表系统)、RPR系统以及所有专设安全系统(如RIS、EAS、ETY等)一起，构成广义的反应堆保护系统。
SIP是反应堆广义保护系统一个重要组成部分，其故障将直接威胁到核电站的安全和正常运行。作为一个保护系统，在反应堆出现事故瞬态的情况下，SIP才起作用。在正常运行工况下，其故障是隐蔽的。为了及时发现故障以保证SIP系统的可用性，必须对SIP系统进行定期试验。
整个保护系统的定期试验分为相互重叠的三段试验：T1、T2、T3三个部分，其关系如图1所示,T1试验就是常说的SIP试验，如图1所示。SIP试验采用的方法称为“物理斜波试验法”，如图2所示，进行SIP通道试验时，试验装置首先激励继电器CC和继电器XX，将SIP通道触发到试验状态,然后在通道口注入代表事故瞬态的斜波信号，并监督阈值继电器XU的状态，并根据监督结果最终判断通道功能是否正常。而针对超温超功通道的回路，因其回路当中含有动态模块导致，阈值继电器XU的状态翻转时信号波动较大，导致试验台采集到的XU动作值失真，进而导致试验结果误判为不及格。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种SIP试验信号回采及可视化趋势跟踪方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种SIP试验信号回采及可视化趋势跟踪方法，包括：将SIP通道触发到试验状态,在通道口注入代表事故瞬态的信号并监测阈值继电器的状态，当阈值继电器动作时，记录阈值继电器的动作时间以及阈值继电器的动作电压；
其中，针对超温超功通道，取在第一时刻时通道的注入信号的电压作为本次试验中阈值继电器的动作电压；所述第一时刻为自所述阈值继电器状态翻转的时刻往前预设时间所对应的时刻，所述预设时间为所述阈值继电器状态翻转所需时间。
较佳的，所述方法还包括：设定试验准则，将记录的结果与设定的试验准则进行比较以判断通道功能是否正常，所述试验准则包括电压准则和时间准则。
较佳的，所述方法还包括：存储每个通道的历次试验的记录结果，将记录结果按照时间轴拟合趋势曲线并结合实验准则进行可视化处理。
较佳的，所述的存储每个通道的历次试验的记录结果包括：提供第一数据库、第二数据库、第三数据库，将每次试验的阈值继电器的动作时间以及动作电压关联写入第一数据库，将每次试验的阈值继电器的动作时间写入第二数据库，将每次试验的阈值继电器的动作电压写入第三数据库；
较佳的，所述时间准则为一个时间数值区间，所述电压准则为一个电压数值区间；
所述的将记录结果按照时间轴拟合趋势曲线并结合实验准则进行可视化处理包括：以试验次序作为横坐标，将第二数据库中最近预设次数的阈值继电器的动作时间的试验结果作为纵坐标，在第一坐标系中画出动作时间拟合曲线，并在第一坐标系中画出设定的时间准则的时间数值区间的区间界线；以试验次序作为横坐标，将第三数据库中最近预设次数的阈值继电器的动作电压的试验结果作为纵坐标，在第二坐标系中画出动作时间拟合曲线，并在第二坐标系中画出设定的电压准则的电压数值区间的区间界线。
较佳的，所述方法还包括：设定动作时间的时间预警值和动作电压的电压预警值，所述时间预警值为一个时间数值区间，所述电压预警值为一个电压数值区间；
所述的将记录结果按照时间轴拟合趋势曲线还包括：在第一坐标系中画出设定的时间预警值的时间数值区间的区间界线；在第二坐标系中画出设定的电压预警值的电压数值区间的区间界线。
较佳的，所述方法还包括：提供第四数据库，所述第四数据库内包含通道对应的所有板卡的相关信息，当试验记录的阈值继电器的动作时间超出所述时间预警值时，或者试验记录的阈值继电器的动作电压值超出电压预警值时，调用第四数据库的信息进行展示。
实施本发明的SIP试验信号回采及可视化趋势跟踪方法，具有以下有益效果：针对超温超功通道的回路，取在第一时刻时通道的注入信号的电压作为本次试验中阈值继电器的动作电压，其中，第一时刻为自所述阈值继电器状态翻转的时刻往前预设时间所对应的时刻，预设时间为所述阈值继电器状态翻转所需时间，因此可以克服试验台采集到的阈值继电器动作值失真的缺陷，避免出现试验结果为不及格的误判；进一步地，本发明设定试验准则和预警值，并进行可视化处理，提供操作员更为丰富和直观的试验结论，方便操作员提前预判可能发生的试验超差，提前发现可能引发通道故障的隐患；同时快速提供试验通道对应的板卡信息，节约查找通道信息的时间，帮助操作员快速定位板件进行重新校验或者更换等工作。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
图1是核电站保护系统的定期试验的过程示意图；
图2是现有技术中SIP通道试验的原理图；
图3是本发明较佳实施例的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本说明书中使用的“第一”、“第二”等包含序数的术语可用于说明各种构成要素，但是这些构成要素不受这些术语的限定。使用这些术语的目的仅在于将一个构成要素区别于其他构成要素。例如，在不脱离本发明的权利范围的前提下，第一构成要素可被命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。
为了更好的理解本发明的技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
较佳实施例中，所述方法包括：
S100、在试验执行之前，需对试验装置的数据库结构进行优化，具体为：参考图3，提供第一数据库、第二数据库、第三数据库、第四数据库，第一数据库用于存储每次试验的阈值继电器的动作时间以及动作电压的数据，第二数据库用于存储每次试验的阈值继电器的动作时间的数据，第三数据库用于存储每次试验的阈值继电器的动作电压的数据，第四数据库用于存储通道对应的所有板卡的位置等相关信息，
S200、预先设定试验准则，所述试验准则包括时间准则Tset和电压准则Eset，每个准则都有一定的允许误差Δ，因此较佳的，本实施例中时间准则为一个时间数值区间[Tset-Δ，Tset+Δ]，电压准则为一个电压数值区间[Eset-Δ，Eset+Δ]。
优选的，还可以预先设定动作时间的时间预警值和动作电压的电压预警值，本实施例中，所述时间预警值为一个时间数值区间[T1,T2]，所述电压预警值为一个电压数值区间[E1,E2]，显然，Tset-Δ＜T1＜T2＜Tset+Δ，Eset-Δ＜E1＜E2＜Eset+Δ，一般预警值可由现场操作员根据实际工作需要调整为试验准则上下限的预设百分比。
S300、试验装置首先激励图2中的继电器CC和继电器XX，将SIP通道触发到试验状态,然后在通道口注入代表事故瞬态的斜波信号，并监测阈值继电器XU的状态，当阈值继电器动作(即状态翻转)时，记录阈值继电器的动作时间Txu(即自开始试验到阈值继电器动作的响应时间)以及阈值继电器的动作电压Exu(即阈值继电器动作时注入信号的电压)。其中，考虑阈值继电器状态翻转并不影响阈值继电器的动作特性，因此针对超温超功通道，取在第一时刻时通道的注入信号的电压作为本次试验中阈值继电器的动作电压；所述第一时刻为自阈值继电器Exu状态翻转的时刻往前预设时间所对应的时刻，所述预设时间为所述阈值继电器状态翻转所需时间。
S400、存储每个通道的历次试验的记录结果，将记录结果按照时间轴拟合趋势曲线，并结合实验准则进行可视化处理，从而给操作员提供直观的可视化的试验结果走向和趋势，将记录的结果与设定的试验准则进行比较以判断通道功能是否正常，以及将记录的结果与预警值进行比较以判断是否有变坏的趋势，如果突破预警值(即试验结果趋势有变坏的可能)时，系统立刻调用第四数据库将该试验通道对应的板卡位置等相关信息在操作界面反馈给操作员，达到精准定位通道板件和帮助操作员预判该通道的健康状况的作用，帮助操作员在试验结果突破黄线时提前校验通道板卡，提高反应堆保护系统的稳定性和可靠性。具体的，步骤S400包括：
S410、存储记录结果：将每次试验的阈值继电器的动作时间以及动作电压关联写入第一数据库，将每次试验的阈值继电器的动作时间写入第二数据库，将每次试验的阈值继电器的动作电压写入第三数据库。
S420、将试验结果可视化展示：以试验次序作为横坐标，将第二数据库中最近预设次数的阈值继电器的动作时间的试验结果作为纵坐标，在第一坐标系中画出动作时间拟合曲线，并在第一坐标系中画出设定的时间准则的时间数值区间的区间界线；以试验次序作为横坐标，将第三数据库中最近预设次数的阈值继电器的动作电压的试验结果作为纵坐标，在第二坐标系中画出动作时间拟合曲线，并在第二坐标系中画出设定的电压准则的电压数值区间的区间界线。
预设次数可实时选择，例如在试验装置的软件系统中增加查看次数的设定选项，预设次数的上限值为当前数据库存储的该通道试验总次数。
优选的，如果设定了预警值，则在可视化展示时，还包括：在第一坐标系中画出设定的时间预警值的时间数值区间的区间界线；在第二坐标系中画出设定的电压预警值的电压数值区间的区间界线。
为区别显示，可以将时间准则、电压准则的区间界线以红色线条示意，将时间预警值、电压预警值的区间界线以黄色线条示意。
其中，拟合曲线可以是直接将相邻的两个离散点直线连接形成折线。
S430、将记录的结果与设定的试验准则进行比较以判断通道功能是否正常，当试验记录的阈值继电器的动作时间超出时间准则的时间数值区间[Tset-Δ，Tset+Δ]，或者试验记录的阈值继电器的动作电压值超出电压准则的电压数值区间[Eset-Δ，Eset+Δ]时，则判定通道功能不正常，可以通过软件界面弹窗提醒，否则判定通道功能正常。如果判定通道功能正常，则继续将记录的结果与预警值进行比较，当试验记录的阈值继电器的动作时间超出所述时间预警值时，或者试验记录的阈值继电器的动作电压值超出电压预警值时，即拟合曲线突破黄线的时候，调用第四数据库的信息进行展示。
综上所述，实施本发明的SIP试验信号回采及可视化趋势跟踪方法，具有以下有益效果：针对超温超功通道的回路，取在第一时刻时通道的注入信号的电压作为本次试验中阈值继电器的动作电压，其中，第一时刻为自所述阈值继电器状态翻转的时刻往前预设时间所对应的时刻，预设时间为所述阈值继电器状态翻转所需时间，因此可以克服试验台采集到的阈值继电器动作值失真的缺陷，避免出现试验结果为不及格的误判；进一步地，本发明设定试验准则和预警值，并进行可视化处理，提供操作员更为丰富和直观的试验结论，方便操作员提前预判可能发生的试验超差，提前发现可能引发通道故障的隐患；同时快速提供试验通道对应的板卡信息，节约查找通道信息的时间，帮助操作员快速定位板件进行重新校验或者更换等工作。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (6)

1.一种SIP试验信号回采及可视化趋势跟踪方法，其特征在于，包括：将SIP通道触发到试验状态,在通道口注入代表事故瞬态的信号并监测阈值继电器的状态，当阈值继电器动作时，记录阈值继电器的动作时间以及阈值继电器的动作电压，所述动作时间是指自开始试验到阈值继电器动作的响应时间，所述动作电压是指阈值继电器动作时注入信号的电压；
其中，针对超温超功通道，取在第一时刻时通道的注入信号的电压作为本次试验中阈值继电器的动作电压；所述第一时刻为自所述阈值继电器状态翻转完成的时刻往前预设时间所对应的时刻，所述预设时间为所述阈值继电器状态翻转所需时间；
所述方法还包括：提供第四数据库，所述第四数据库内包含通道对应的所有板卡的相关信息，当试验记录的阈值继电器的动作时间超出时间预警值时，或者试验记录的阈值继电器的动作电压值超出电压预警值时，调用第四数据库的信息进行展示。
2.根据权利要求1所述的SIP试验信号回采及可视化趋势跟踪方法，其特征在于，所述方法还包括：设定试验准则，将记录的结果与设定的试验准则进行比较以判断通道功能是否正常，所述试验准则包括电压准则和时间准则。
3.根据权利要求2所述的SIP试验信号回采及可视化趋势跟踪方法，其特征在于，所述方法还包括：存储每个通道的历次试验的记录结果，将记录结果按照时间轴拟合趋势曲线并结合实验准则进行可视化处理。
4.根据权利要求3所述的SIP试验信号回采及可视化趋势跟踪方法，其特征在于，所述的存储每个通道的历次试验的记录结果包括：提供第一数据库、第二数据库、第三数据库，将每次试验的阈值继电器的动作时间以及动作电压关联写入第一数据库，将每次试验的阈值继电器的动作时间写入第二数据库，将每次试验的阈值继电器的动作电压写入第三数据库。
5.根据权利要求4所述的SIP试验信号回采及可视化趋势跟踪方法，其特征在于，所述时间准则为一个时间数值区间，所述电压准则为一个电压数值区间；
所述的将记录结果按照时间轴拟合趋势曲线并结合实验准则进行可视化处理包括：以试验次序作为横坐标，将第二数据库中最近预设次数的阈值继电器的动作时间的试验结果作为纵坐标，在第一坐标系中画出动作时间拟合曲线，并在第一坐标系中画出设定的时间准则的时间数值区间的区间界线；以试验次序作为横坐标，将第三数据库中最近预设次数的阈值继电器的动作电压的试验结果作为纵坐标，在第二坐标系中画出动作时间拟合曲线，并在第二坐标系中画出设定的电压准则的电压数值区间的区间界线。
6.根据权利要求5所述的SIP试验信号回采及可视化趋势跟踪方法，其特征在于，所述方法还包括：设定动作时间的时间预警值和动作电压的电压预警值，所述时间预警值为一个时间数值区间，所述电压预警值为一个电压数值区间；
所述的将记录结果按照时间轴拟合趋势曲线还包括：在第一坐标系中画出设定的时间预警值的时间数值区间的区间界线；在第二坐标系中画出设定的电压预警值的电压数值区间的区间界线。
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