CN109274553A - 核安全级dcs系统通信的自诊断方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于核安全级通信技术领域，为了解决现有DCS系统冗余通道间通信过程，存在对源数据发生故障无法进行识别的技术问题，本发明提供一种核安全级DCS系统通信的自诊断方法和装置，所述方法包括：发送通道产生周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，每周期待发送的数据信号依次与所述周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，一起发送出去；解析当前周期的数据信号对应当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，并判断所述当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求，对所述核安全级DCS系统通信进行自诊断；因此，能够通过采用周期性叠加和/或递减的心跳信号，准确地对传输的数据进行自诊断。
Description
技术领域
本发明涉及核安全级通信技术领域，尤其涉及一种核安全级DCS系统通信的自诊断方法和装置。
背景技术
核电站用安全级数字仪控系统(Digital Control System，简称DCS)，出于安全、稳定的考虑，通常设置有冗余通道，并且冗余通道间的通信需要进行自诊断；而现有技术中常用的自诊断方法为CRC自诊断。
但是发明人在实现本发明的过程中发现：上述DCS系统冗余通道间通信，在采用CRC自诊断方法实现过程中，进行CRC打包时，如果源数据发生故障无法进行识别。
为了解决上述CRC自诊断实现方案中存在的技术问题，一种容易想到的解决方案是采用心跳包的方式，例如，产生有0、1交替信号。但是这种0、1交替信号也存在一定问题：由于核安全级DCS系统多采用异步系统，无法确保接收0、1型心跳信号的通道能够采集到0、1交替，从而产生误判。
需要说明的是，上述技术方案的解释，仅仅是为了本领域技术人员更容易理解本发明的技术方案，而非全部属于现有技术；尤其是上述是发明人在实现本发明过程中发现技术问题的过程，以及对上述替代方案的分析；这些都是发明人付出创造性劳动得到的。
发明内容
为了解决现有DCS系统冗余通道间通信过程，存在对源数据发生故障无法进行识别的技术问题，本发明提供一种核安全级DCS系统通信的自诊断方法和装置，能够通过采用周期性叠加和/或递减的心跳信号，准确地对传输的数据进行自诊断。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案包括：
本发明一方面提供一种核安全级DCS系统通信的自诊断方法，其特征在于，包括：
发送通道产生周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，并且将所述周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号作为校验信号；
每周期待发送的数据信号依次与所述周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，一起发送出去；
接收通道接收所述发送通道发送的数据后，解析当前周期的数据信号对应当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，并判断所述当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求；
基于所述当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求，对所述核安全级DCS系统通信进行自诊断。
本发明实施例优选地，所述周期性叠加和/或周期性递减的周期数大于或等于2。
本发明实施例优选地，所述周期性叠加和/或周期性递减的信号为三角波和/或正弦波。
本发明实施例优选地，所述周期性叠加和/或周期性递减的信号为每次递加1，当叠加值等于65535时，重新从0开始，每次递加1。
本发明实施例优选地，所述发送通道设置有第一平台软件和第一组态软件，所述第一组态软件用于产生所述周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号；所述接收通道设置有第二平台软件和第二组态软件，并且所述第二组态软件用于解析所述当前周期的数据信号对应当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，并基于前一个周期的信号值与当前周期的信号值之间是否满足周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号规律，来判断所述当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求。
本发明第二方面还提供一种核安全级DCS系统通信的自诊断装置，其特征在于，包括：
发送通道，所述发送通道包括心跳信号产生模块和信号发送模块；
所述心跳信号产生模块用于产生周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，并且将所述周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号作为校验信号；
所述信号发送模块用于将每周期待发送的数据信号依次与所述周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，一起发送出去；
接收通道，所述接收通道包括信号接收模块、心跳信号解析模块和自诊断判断模块；
所述信号接收模块用于接收所述发送通道发送的数据，所述心跳信号解析模块用于解析当前周期的数据信号对应当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号；
所述自诊断判断模块用于判断所述当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求，并基于所述当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求，对所述核安全级DCS系统通信进行自诊断。
本发明实施例优选地，所述周期性叠加和/或周期性递减的周期数大于或等于2。
本发明实施例优选地，所述周期性叠加和/或周期性递减的信号为三角波和/或正弦波。
本发明实施例优选地，所述周期性叠加和/或周期性递减的信号为每次递加1，当叠加值等于65535时，重新从0开始，每次递加1。
本发明实施例优选地，所述自诊断判断模块基于前一个周期的信号值与当前周期的信号值之间是否满足周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号规律，来判断所述当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求。
本发明第三方面还提供一种核安全级DCS系统通信用发送通道，其特征在于，包括：
心跳信号产生模块，用于产生周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，并且将所述周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号作为校验信号；
信号发送模块，用于将每周期待发送的数据信号依次与所述周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，一起发送出去。
本发明第四方面还提供一种核安全级DCS系统通信用接收通道，其特征在于，包括：
信号接收模块，用于接收发送通道发送的数据；
心跳信号解析模块，用于解析当前周期的数据信号对应当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号；
自诊断判断模块，用于判断所述当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求，并基于所述当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求，对所述核安全级DCS系统通信进行自诊断。
采用本发明提供的上述技术方案，可以至少获得以下有益效果中的一种：
1、通过周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号来实现数据的自诊断，接收通道接收到数据之后，分析与数据关联当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求；能够直接以用于检验的心跳信号本身来进行自诊断判断，而不会过于依赖源数据；因此，能够准确地对传输的数据进行自诊断。
2、周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号持续多个周期，并且周期数大于或等于2，因此，如果对该心跳信号检测，可以根据(检测装置自己的)周期进行检测，由于正常情况下，当前周期的心跳信号值与前一周期和后一周期不同；所以可以基于这种区别，实现对与数据关联当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求的判断。
3、通过周期性叠加和/或周期性递减的信号为三角波和/或正弦波，可以快速、方便地实现心跳信号的生成；并且生成的心跳信号对应的值周期性不同，为快速实现直接以用于检验的心跳信号本身来进行自诊断判断，提供了解决方案。
发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书变得显而易见，或者通过实施本发明的技术方案而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。
附图说明
图1为本发明实施例提供一种核安全级DCS系统的结构示意图。
图2为本发明实施例提供一种核安全级DCS系统通信的自诊断方法的流程图。
图3为本发明实施例提供一种心跳信号的示意图。
图4为本发明实施例提供一种核安全级DCS系统通信的自诊断装置的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，这些具体的说明只是让本领域普通技术人员更加容易、清晰理解本发明，而非对本发明的限定性解释；并且只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组控制器可执行指令的控制系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
下面通过附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细描述：
实施例
如图1所示，本实施例提供一种核安全级DCS系统(数字仪控系统，英文全称Digital Control System)，该DCS系统包括第一通道100、第二通道200，第一通道100和第二通道200相互构成冗余设计，并且可以相互传输数据；其中，第一通道100设置有第一组态软件110、平台软件120，第二通道200设置有第二组态软件210、平台软件220；平台软件120和平台软件220为相同的平台，第一组态软件110、第二组态软件210中可以分别设置心跳信号生成模块和/或心跳信号解析模块。为了使本领域技术人员更容易理解本实施例，下文以第一通道110作为发送通道，第二通道200作为接收通道，第一通道100中的第一组态软件110包括心跳信号生成模块，第二通道200中第二组态软件210包括心跳信号解析模块，进行举例说明。但是本领域技术人员应当理解，第一通道100也可以作为心跳信号接收一方，而第二通道200也可以作为心跳信号发生一方；这些都属于本实施例技术方案的保护范围。
如图2所示，本实施例提供一种核安全级DCS系统通信的自诊断方法，该方法包括：
S110、发送通道产生周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，并且将周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号作为校验信号。
本实施例提供的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号具体包括：1、周期性叠加的心跳信号，2、周期性递减的心跳信号，3、周期性叠加的心跳信号与周期性递减的心跳信号相加组成心跳信号。周期性指心跳信号会按照周期性的变化(例如nT时长)，而周期性叠加是指在一个周期时长内信号值叠加变化，例如nT时间段内，每隔时间T信号就会叠加变化一次，每次叠加的值可以相同也可以不同；而周期性递减是指在一个周期时长内信号值递减变化，例如nT时间段内，每隔时间T信号就会递减变化一次，每次递减的值可以相同也可以不同；并且当周期性叠加的心跳信号与周期性递减的心跳信号相加组成心跳信号时，每次叠加和递减的值也可以不同，并且叠加的周期和递减的周期可以相同也可以不同。但是本实施例优选的实施方式中，提供的上述心跳信号，需要满足当前周期用于校验用的心跳参数与前一个和后一个分别不同。
S120、每周期待发送的数据信号依次与周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，一起发送出去。即发送通道每次向接收通道发送数据时，都会将上述周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号一起发送出去，而且优选的实施方式中，当前周期用于校验用的心跳参数与前一个和后一个分别不同，以便于接收通道能够基于当前周期接收到的信号是否满足对应叠加和/或递减信号，来判断当前的心跳信号是否符合要求，从而进行自诊断。优选的实施方式中，数据和心跳信号一起发送出去的方式为：将数据和心跳信号按照自定义预定的格式或者核电通信要求的标准格式，一起打包处理后，再发送出去，并且每个包数据都是确定的。
S130、接收通道接收发送通道发送的数据后，解析当前周期的数据信号对应当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，并判断当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求；
由于上述周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号生成规则是提前设置的，并且发送通道发送上述心跳信号的规律也是提前设置的；所以在接收通道接收到数据之后，可以根据提前设置的规律解析周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号；并且判断当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求。
S140、基于当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求，对核安全级DCS系统通信进行自诊断。
由于上述周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号生成规则是提前设置的，所以可以基于基于当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求(提前设置的规律)，对核安全级DCS系统通信进行自诊断；即如果满足，则判定当前周期接收的数据符合要求；如果不满足，则判定当前周期接收的数据不符合要求。例如，上述优选的实施方式中，心跳信号需要满足当前周期用于校验用的心跳参数与前一个和后一个分别不同；所以可以基于解析到的心跳信号是否与前一个周期对应心跳信号之间的差值是否满足提前设置的规律，而第一个周期只需要判断心跳信号初始值。
如上所示，本实施例优选地，周期性叠加和/或周期性递减的周期数大于或等于2。因此，当前周期用于校验用的心跳参数与前一个和后一个分别不同，并且基于这种区别，可以实现对与数据关联当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求的判断。
本实施例优选地，周期性叠加和/或周期性递减的信号为三角波和/或正弦波。因此，可以快速、方便地实现心跳信号的生成；并且生成的心跳信号对应的值周期性不同，为快速实现直接以用于检验的心跳信号本身来进行自诊断判断，提供了解决方案。
如图3所示，本实施例优选地，周期性叠加和/或周期性递减的信号为每次递加1，当叠加值等于65535时，重新从0开始，每次递加1。即每个时间T一个周期，心跳信号值增加1；当叠加到65535时，一个周期性叠加信号结束，从新进入下一个周期，重新从0开始，每次再递加1。
如图1-图3所示，本实施例优选地，发送通道设置有第一平台软件和第一组态软件，第一组态软件用于产生周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号；接收通道设置有第二平台软件和第二组态软件，并且第二组态软件用于解析当前周期的数据信号对应当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，并基于前一个周期的信号值与当前周期的信号值之间是否满足周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号规律，来判断当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求。
因此，通过周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号来实现数据的自诊断，接收通道接收到数据之后，分析与数据关联当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求；能够直接以用于检验的心跳信号本身来进行自诊断判断，而不会过于依赖源数据；因此，能够准确地对传输的数据进行自诊断。
如图4所示，本实施例还提供一种核安全级DCS系统通信的自诊断装置，该装置包括：
发送通道130，该发送通道130包括心跳信号产生模块111和信号传输模块112，信号传输模块能够发送数据，所以可以称信号发送模块；
心跳信号产生模块111用于产生周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，并且将周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号作为校验信号；
信号发送模块用于将每周期待发送的数据信号依次与周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，一起发送出去；
接收通道140，该接收通道140包括信号传输模块223，该信号传输模块223用于接收信号，所以也可以称信号接收模块，心跳信号解析模块222和自诊断判断模块221；
信号接收模块用于接收发送通道130发送的数据，心跳信号解析模块222，用于解析当前周期的数据信号对应当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号；
自诊断判断模块221，用于判断当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求，并基于当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求，对核安全级DCS系统通信进行自诊断。
其中，本实施例提供的核安全级DCS系统通信的自诊断装置，可以实现图2中自诊断方法，因此心跳信号产生模块111、心跳信号解析模块222和自诊断判断模块221，生成心跳信号，解析心跳信号以及自诊断判断的规则与上述相同，因此不再赘述。
其中，本实施例优选地，周期性叠加和/或周期性递减的周期数大于或等于2。因此，当前周期用于校验用的心跳参数与前一个和后一个分别不同，并且基于这种区别，可以实现对与数据关联当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求的判断。
并且本实施例优选地，周期性叠加和/或周期性递减的信号为三角波和/或正弦波。因此，可以快速、方便地实现心跳信号的生成；并且生成的心跳信号周期性不同，为快速实现直接以用于检验的心跳信号本身来进行自诊断判断，提供了解决方案。
本实施例提供的核安全级DCS系统通信的自诊断装置同样可以采用图3对应的心跳信号，即心跳信号可以周期性叠加和/或周期性递减的信号为每次递加1，当叠加值等于65535时，重新从0开始，每次递加1。
本实施例优选地，自诊断判断模块221基于前一个周期的信号值与当前周期的信号值之间是否满足周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号规律，来判断当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求。
采用本申请提供的上述技术方案，可以至少获得以下有益效果中的一种：
1、通过周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号来实现数据的自诊断，接收通道接收到数据之后，分析与数据关联当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求；能够直接以用于检验的心跳信号本身来进行自诊断判断，而不会过于依赖源数据；因此，能够准确地对传输的数据进行自诊断。
2、周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号持续多个周期，并且周期数大于或等于2，因此，如果对该心跳信号检测，可以根据(检测装置自己的)周期进行检测，由于正常情况下，当前周期的心跳信号值与前一周期和后一周期不同；所以可以基于这种区别，实现对与数据关联当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求的判断。
3、通过周期性叠加和/或周期性递减的信号为三角波和/或正弦波，可以快速、方便地实现心跳信号的生成；并且生成的心跳信号对应的值周期性不同，为快速实现直接以用于检验的心跳信号本身来进行自诊断判断，提供了解决方案。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后需要说明的是，上述说明仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，都可利用上述揭示的做法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和简单的替换等，这些都属于本发明技术方案保护的范围。
Claims (10)
1.一种核安全级DCS系统通信的自诊断方法，其特征在于，包括：
发送通道产生周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，并且将所述周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号作为校验信号；
每周期待发送的数据信号依次与所述周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，一起发送出去；
接收通道接收所述发送通道发送的数据后，解析当前周期的数据信号对应当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，并判断所述当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求；
基于所述当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求，对所述核安全级DCS系统通信进行自诊断。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述周期性叠加和/或周期性递减的周期数大于或等于2。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述周期性叠加和/或周期性递减的信号为三角波和/或正弦波。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述周期性叠加和/或周期性递减的信号为每次递加1，当叠加值等于65535时，重新从0开始，每次递加1。
5.根据权利要求1-4中任意一种所述的方法，其特征在于，所述发送通道设置有第一平台软件和第一组态软件，所述第一组态软件用于产生所述周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号；所述接收通道设置有第二平台软件和第二组态软件，并且所述第二组态软件用于解析所述当前周期的数据信号对应当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，并基于前一个周期的信号值与当前周期的信号值之间是否满足周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号规律，来判断所述当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求。
6.一种核安全级DCS系统通信的自诊断装置，其特征在于，包括：
发送通道，所述发送通道包括心跳信号产生模块和信号发送模块；
所述心跳信号产生模块用于产生周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，并且将所述周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号作为校验信号；
所述信号发送模块用于将每周期待发送的数据信号依次与所述周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，一起发送出去；
接收通道，所述接收通道包括信号接收模块、心跳信号解析模块和自诊断判断模块；
所述信号接收模块用于接收所述发送通道发送的数据，所述心跳信号解析模块用于解析当前周期的数据信号对应当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号；
所述自诊断判断模块用于判断所述当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求，并基于所述当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求，对所述核安全级DCS系统通信进行自诊断。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述周期性叠加和/或周期性递减的周期数大于或等于2。号为每次递加1，当叠加值等于65535时，重新从0开始，每次递加1。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述自诊断判断模块基于前一个周期的信号值与当前周期的信号值之间是否满足周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号规律，来判断所述当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求。
9.一种核安全级DCS系统通信用发送通道，其特征在于，包括：
心跳信号产生模块，用于产生周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，并且将所述周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号作为校验信号；
信号发送模块，用于将每周期待发送的数据信号依次与所述周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号，一起发送出去。
10.一种核安全级DCS系统通信用接收通道，其特征在于，包括：
信号接收模块，用于接收发送通道发送的数据；
心跳信号解析模块，用于解析当前周期的数据信号对应当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号；
自诊断判断模块，用于判断所述当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求，并基于所述当前周期的周期性叠加和/或周期性递减的心跳信号是否满足预定要求，对所述核安全级DCS系统通信进行自诊断。
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