CN109857164B - 一种乏燃料水池液位监测系统校验平台及校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种乏燃料水池液位监测系统校验平台及校验方法，校验平台包括气动系统和PLC控制系统，PLC控制系统包括触摸屏、PLC控制器和压力变送器，PLC控制器分别与气动系统、触摸屏和压力变送器连接，PLC控制器基于从触摸屏输入的校验所需参数，利用预存储的校验方法对压力变送器采集的液位计套筒内的气体压力进行逻辑判断，并依据判断结果和校验需求对气动系统进行相应的控制，以调节液位计套筒内的气体压力。因此，本发明实现了对乏燃料水池液位监测系统的自动校验，从而弥补了人工手动校验存在的不足，提高了校验精度。

Description

一种乏燃料水池液位监测系统校验平台及校验方法

技术领域

本发明涉及核能发电技术领域，更具体的说，涉及一种乏燃料水池液位监测系统校验平台及校验方法。

背景技术

乏燃料水池液位监测系统由内部竖直管和外部不锈钢套管构成，上端部密封并带有进气接口。其中，内部竖直管安装有连续液位监测传感器(简称MN)、点液位监测传感器(简称SN)、一组加热铂电阻测温传感器(简称动态电阻)和一组参考电阻测温传感器(简称参考电阻)。MN在乏燃料水池液位监测系统全量程范围内安装，SN仅在固定的4个点(19.55米，19.3米，15.5米，11.5米)安装。乏燃料水池液位监测系统用于实时监测乏燃料水池液位，以保证事故后长期冷却期间对乏燃料水液位的连续监测、显示和报警，防止燃料组件裸漏。

当前，乏燃料水池液位监测系统主要采用人工手动校验方式，主要由工作人员手动调整气源输出至乏燃料水池液位监测系统的液位计套筒内的压力，以使液位计套筒内液面到达校验点位置，因此校验精度不高。

发明内容

有鉴于此，本发明公开一种乏燃料水池液位监测系统校验平台及校验方法，以实现对乏燃料水池液位监测系统的自动校验，从而弥补人工手动校验存在的不足，提高校验精度。

一种乏燃料水池液位监测系统校验平台，包括：气动系统和PLC控制系统；

所述气动系统用于对来自气源的压缩气体进行过滤减压和调压处理，得到正压气体，并将所述正压气体输出至液位计套筒，以调整所述液位计套筒内的液位，以及用于控制所述液位计套筒负压真空，将所述液位计套筒内的气体抽出并排放到大气中；

所述PLC控制系统包括：触摸屏、PLC控制器和压力变送器；

所述PLC控制器分别与所述气动系统、所述触摸屏和所述压力变送器连接，所述PLC控制器用于基于从所述触摸屏输入的校验所需参数，利用预存储的校验方法对所述压力变送器采集的所述液位计套筒内的气体压力进行逻辑判断，并依据判断结果和校验需求对所述气动系统进行相应的控制。

优选的，所述气动系统包括：气源处理组件、三位四通换向阀、进气开关阀、放气开关阀、比例调节阀、真空泵和真空过滤器，所述气源处理组件、所述三位四通换向阀、所述进气开关阀、所述放气开关阀、所述比例调节阀、所述真空泵和所述真空过滤器相互之间通过气压软管连接；

当所述气动系统向所述液位计套筒输入正压气体时，所述气源处理组件对来自气源的压缩气体进行过滤减压，并将过滤减压后的气体输入至所述比例调节阀进行调压，调压后得到正压气体依次经所述进气开关阀和所述三位四通换向阀输出至所述液位计套筒，以调整所述液位计套筒内的液位；

当所述气动系统控制所述液位计套筒负压真空时，控制所述液位计套筒的气体管路与所述真空泵连接，并与所述比例调节阀的管路断开连接，启动所述真空泵将所述液位计套筒内的气体抽出，并将抽出的气体经所述真空过滤器和所述真空泵排出到大气中；

所述PLC控制器与所述气动系统连接，并依据所述判断结果和所述校验需求对所述气动系统进行相应的控制，具体包括：

所述PLC控制器分别与所述比例调节阀、所述进气开关阀、所述放气开关阀和所述真空泵连接，并依据所述判断结果和所述校验需求分别对所述比例调节阀、所述进气开关阀、所述放气开关阀和所述真空泵进行相应的控制。

优选的，所述气动系统还包括：

设置在所述气源和所述气源处理组件之间的手动开关阀，所述手动开关阀用于控制所述气源和所述气源处理组件之间气压管路的导通和关断。

优选的，所述气动系统还包括：

设置在所述三位四通换向阀和所述液位计套筒之间的手动三通阀，所述手动三通阀用于切换所述液位计套筒的气体管路与所述真空泵和所述比例调节阀的管路之间的连接。

一种乏燃料水池液位监测系统校验方法，应用于上述所述的乏燃料水池液位监测系统校验平台，所述校验方法包括：

获取压力变送器采集的液位计套筒内的气体压力；

基于输入的校验所需参数，利用预存储的校验方法对所述气体压力进行逻辑判断，得到判断结果，并依据所述判断结果和校验需求对气动系统进行相应的控制。

优选的，所述基于输入的校验所需参数，利用预存储的校验方法对所述气体压力进行逻辑判断，得到判断结果，并依据所述判断结果和校验需求对气动系统进行相应的控制，具体包括：

初始化所述气动系统和所述PLC控制系统；

基于输入的所述校验所需参数，设定相对应的用于输出至所述液位计套筒的第一输出气压值；

控制所述气动系统向所述液位计套筒内输入气体；

判断所述压力变送器采集的所述气体压力是否大于设定的所述第一输出气压值；

若所述气体压力不大于所述第一输出气压值，则返回控制所述气动系统继续向所述液位计套筒内输入气体；

若所述气体压力大于所述第一输出气压值，则控制所述气动系统向所述液位计套筒输出所述气体压力的状态维持第一预设时间；

当所述气动系统向所述液位计套筒输出所述气体压力的时间达到所述第一预设时间时，控制所述气动系统对所述液位计套筒的气体进行放气降压；

当所述液位计套筒的气体压力降至所述第一输出气压值时，记录作为校验点的点液位监测传感器的值；

判断所述校验点是否为所述点液位监测传感器的最后一个校验点；

如果否，则返回步骤，继续基于再次输入的校验所需参数，设定相对应的用于输出至所述液位计套筒的输出气压值；

如果是，则利用所有的所述点液位监测传感器的校验点，计算得到乏燃料水池中液体密度；

利用所述液体密度和预设算法计算得到连续液位监测传感器的修正参数，并利用所述修正参数对整个校验系统进行参数修正。

优选的，当对连续液位监测传感器进行全量程校验时，所述基于输入的校验所需参数，利用预存储的校验方法对所述气体压力进行逻辑判断，得到判断结果，并依据所述判断结果和校验需求对气动系统进行相应的控制，具体包括：

初始化所述气动系统和所述PLC控制系统；

基于输入的所述校验所需参数，设定相对应的用于输出至所述液位计套筒的第二输出气压值；

控制所述气动系统向所述液位计套筒内输入气体；

判断所述压力变送器采集的所述气体压力是否大于设定的所述第二输出气压值；

若所述气体压力不大于所述第二输出气压值，则返回控制所述气动系统继续向所述液位计套筒内输入气体；

若所述气体压力大于所述第二输出气压值，则控制所述气动系统向所述液位计套筒输出所述气体压力的状态维持第二预设时间；

当所述气动系统向所述液位计套筒输出所述气体压力的时间达到所述第二预设时间时，控制所述气动系统对所述液位计套筒的气体进行放气降压；

当所述液位计套筒的气体压力降至所述第二输出气压值时，输入一个作为校验点的连续液位监测传感器的值并进行校验；

当所述连续液位监测传感器的值校验通过时，判断所述连续液位监测传感器的当前校验值是否为最后一个校验点；

如果否，则返回步骤，继续基于再次输入的校验所需参数，设定相对应的用于输出至所述液位计套筒的输出气压值；

如果是，则结束对所述连续液位监测传感器的校验流程。

优选的，当进行负压校验时，所述基于输入的校验所需参数，利用预存储的校验方法对所述气体压力进行逻辑判断，得到判断结果，并依据所述判断结果和校验需求对气动系统进行相应的控制，具体包括：

初始化所述气动系统和所述PLC控制系统；

基于输入的负压校验所需参数，计算得到设定负压值，其中，所述负压校验所需参数至少包括：乏池液位和乏池最高液位；

启动真空泵，抽吸液位计套筒内的气体；

判断所述液位计套筒内的气压是否不大于所述设定负压值；

如果否，则继续利用所述真空泵抽吸所述液位计套筒内的气体；

如果是，则控制所述真空泵停止工作。

优选的，在控制所述真空泵停止工作之后，还包括：

检测点液位监测传感器报警点的动态电阻测量温度和静态电子测量温度的差值；

将所述差值与所述点液位监测传感器由干状态到湿状态对应的温度变化阈值进行比较；

当所述差值与所述温度变化阈值相等时，发出报警信号。

优选的，还包括：

将乏燃料水池液位监测系统校验过程中的现场试验数据存储至数据库，以供数据查询、趋势分析和报告导出。

从上述的技术方案可知，本发明公开了一种乏燃料水池液位监测系统校验平台及校验方法，校验平台包括气动系统和PLC控制系统，PLC控制系统包括触摸屏、PLC控制器和压力变送器，PLC控制器分别与气动系统、触摸屏和压力变送器连接，PLC控制器基于从触摸屏输入的校验所需参数，利用预存储的校验方法对压力变送器采集的液位计套筒内的气体压力进行逻辑判断，并依据判断结果和校验需求对气动系统进行相应的控制，以调节液位计套筒内的气体压力。因此，本发明实现了对乏燃料水池液位监测系统的自动校验，从而弥补了人工手动校验存在的不足，提高了校验精度。

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，还可以根据公开的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种乏燃料水池液位监测系统校验平台的框图；

图2为本发明实施例公开的一种气动系统的原理图；

图3为本发明实施例公开的一种PLC控制系统原理图；

图4为本发明实施例公开的一种乏燃料水池液位监测系统校验方法的流程图；

图5为本发明实施例公开的一种乏燃料水池液位监测系统校验平台自动校验控制流程图；

图6为本发明实施例公开的一种乏燃料水池液位监测系统校验平台对MN进行全量程校验的方法流程图；

图7为本发明实施例公开的一种乏燃料水池液位监测系统校验平台对负压校验的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种乏燃料水池液位监测系统校验平台及校验方法，以实现对乏燃料水池液位监测系统的自动校验，从而弥补人工手动校验存在的不足，提高校验精度。

参见图1，本发明一实施例公开的一种乏燃料水池液位监测系统校验平台的框图，该校验平台包括：气动系统10和PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)控制系统20；

其中：

气动系统10用于对来自气源的压缩气体进行过滤减压和调压处理，得到正压气体，并将所述正压气体输出至液位计套筒30，以调整所述液位计套筒30内的液位，以及用于控制所述液位计套筒30负压真空，将所述液位计套筒30内的气体抽出并排放到大气中；

需要说明的是，本实施例中液位计套筒30具体指的是乏燃料水池液位监测系统的液位计套筒30。

PLC控制系统20包括：触摸屏21、PLC控制器22和压力变送器23；

其中，触摸屏21作为PLC控制系统的人机操作界面，主要完成自动校验平台校验功能选择以及系统运行所需参数的设置；

压力变送器23分别与液位计套筒30和PLC控制器22连接，压力变送器23用于将从液位计套筒30采集的气体压力输出至PLC控制器22；

PLC控制器22内设置有自动校验系统，通过人工触控触摸屏21将整个校验平台的工作模型切换至自校验模式，然后通过输入校验所需参数并点击开始后，自动校验系统开始运行。

PLC控制器22分别与气动系统10、触摸屏21和压力变送器23连接，PLC控制器22用于基于从触摸屏21输入的校验所需参数，利用预存储的校验方法对所述压力变送器23采集的液位计套筒30内的气体压力进行逻辑判断，并依据判断结果和校验需求对气动系统10进行相应的控制。

具体的，PLC控制器22依据判断结果和校验需求确定压力变送器23采集的液位计套筒30内的气体压力是否符合要求，并在确定液位计套筒30内的气体压力不符合要求时，对气动系统10进行相应的控制，以调节液位计套筒30内的气体压力。

综上可知，本发明由压力变送器23实时采集液位计套筒30内的气体压力，并反馈至PLC控制器22，PLC控制器22基于输入的校验所需参数，利用预存储的校验方法对反馈气体压力进行逻辑判断，得到判断结果，依据判断结果和校验需求确定压力变送器23采集的液位计套筒30内的气体压力是否符合要求，并在确定液位计套筒30内的气体压力不符合要求时，对气动系统10进行相应的控制，以调节液位计套筒30内的气体压力。相比现有方案而言，本发明实现了对乏燃料水池液位监测系统的自动校验，从而弥补了人工手动校验存在的不足，提高了校验精度。

为进一步优化上述实施例，参见图2，本发明一实施例公开的一种气动系统原理图，该气动系统负责实现乏燃料水池液位监测系统的正压输出及负压输出，该气动系统包括：气源处理组件13、三位四通换向阀14、进气开关阀15、放气开关阀16、比例调节阀17、真空泵18和真空过滤器19，其中，气动系统各组成部件之间通过气路软管连接，气动系统通过气压软管与气源连接；

具体的，当所述气动系统10向所述液位计套筒30输入正压气体时，气源处理组件13对来自气源的压缩气体进行过滤减压，并将过滤减压后的气体输入至所述比例调节阀17进行调压，调压后得到正压气体依次经所述进气开关阀15和所述三位四通换向阀14输出至所述液位计套筒30，以调整所述液位计套筒30内的液位；

当所述气动系统10控制所述液位计套筒30负压真空时，控制所述液位计套筒30的气体管路与所述真空泵18连接，并与所述比例调节阀17的管路断开连接，启动所述真空泵18将所述液位计套筒30内的气体抽出，并将抽出的气体经所述真空过滤器19和所述真空泵18排出到大气中。

基于图2公开的气动系统，所述PLC控制器22与所述气动系统10连接，并依据判断结果和校验需求对气动系统10进行相应的控制，具体包括：

PLC控制器22分别与比例调节阀17、进气开关阀15、放气开关阀16和真空泵18连接，并依据判断结果和校验需求分别对比例调节阀17、进气开关阀15、放气开关阀16和真空泵18进行相应的控制。

需要说明的是，在实际应用中，比例调节阀17具体与PLC控制器22的模拟量输出端和开关量输出端连接，进气开关阀15、放气开关阀16和真空泵18具体与PLC控制器22的开关量输出端连接，压力变送器23具体与PLC控制器22的RS485通信接口连接。其中，PLC控制器22的温度测量接口与测量仪表上的动态电阻温度测点1～4以及静态电阻温度测点1～4连接，具体参见图3。

为进一步优化上述实施例，参见图2，气动系统还包括：手动开关阀11；

手动开关阀11设置在气源和气源处理组件13之间，用于控制所述气源和所述气源处理组件13之间气压管路的导通和关断。

具体的，当所述气动系统10向所述液位计套筒30输入正压气体时，打开手动开关阀11，来自气源的压缩气体，具体为4～8bar的气体，进入气源处理组件13，由气源处理组件13按照预设需求进行过滤减压，再输入到比例调节阀17进行调压，调压后得到的正压气体经打开的进气开关阀15、三位四通换向阀14输出至手动三通阀12，通过手动三通阀12将满足设计需求的正压气体输出至液位计套筒30，通过调整液位计套筒30内液位，实现乏燃料水池液位监测系统的校验功能。在校验结束后，可通过安装在手动三通阀12和进气开关阀15之间的三位四通换向阀14，释放液位计套筒30内剩余的正压气体。

为进一步优化上述实施例，参见图2，气动系统还包括：手动三通阀12

手动三通阀12设置在所述三位四通换向阀14和所述液位计套筒30之间，手动三通阀12用于切换所述液位计套筒30的气体管路与所述真空泵18和所述比例调节阀17的管路之间的连接。

具体的，当所述气动系统10控制所述液位计套筒30负压真空时，将手动三通阀12置于负压位置，使液位计套筒30的气体管路与真空泵18连接，并与比例调节阀17的管路断开。启动真空泵18，液位计套筒30内的气体被抽出，抽出的气体依次经过真空过滤器19、真空泵18排出到大气中，从而使液位计套筒30内形成负压，液位计套筒30内液位上升。

需要说明的是，上述实施例中，校验平台的各组成部件可以采用24V的供电电压，该24V供电电压由变压器对220V电压经变压器转换后得到。

综上可知，本发明公开了一种乏燃料水池液位监测系统校验平台包括：气动系统10和PLC控制系统20，PLC控制系统包括：触摸屏21、PLC控制器22和压力变送器23，气动系统10包括：手动开关阀11、手动三通阀12、气源处理组件13、三位四通换向阀14、进气开关阀15、放气开关阀16、比例调节阀17、真空泵18和真空过滤器19，PLC控制器22基于从触摸屏21输入的校验所需参数，利用预存储的校验方法对压力变送器23采集的液位计套筒30内的气体压力进行逻辑判断，并依据判断结果和校验需求对气动系统，具体为气动系统中的比例调节阀17、进气开关阀15、放气开关阀16和真空泵18进行相应的控制。因此，本发明实现了对乏燃料水池液位监测系统的自动校验，从而弥补了人工手动校验存在的不足，提高了校验精度。

另外，相对于现有校验平台而言，本发明公开的校验平台可操作性强，校验精度高，易于携带和安装。

现有对乏燃料水池液位监测系统校验的方案中，将作为气源的氮气高压贮气瓶与乏燃料水池液位监测系统的进气口相连，根据SN(即点液位监测传感器的简称)的点位置，打开贮气瓶，手动调整输出压力，比如，当前乏池液位为19.4米，输出980Pa气压，即可使液位计套筒内液位下降至19.3米附近。当套筒内液位下降至该SN点下方时，该点处于干状态，根据动、静态电阻的差值，可检验该SN点是否触发。同理，可检验其它几个SN点是否触发。对于当前乏燃料水池液位以上的SN点，则通过抽吸套筒气体，形成负压，使套筒内液位上升至该点，使该点处于湿状态，根据动、静态电阻的差值，可以校验该点是否触发。另外，对于MN(即连续液位监测传感器的简称)点的校验，现有方案仅能以SN的4个点作为参考进行校验，而MN在乏燃料水池液位监测系统全量程范围内的其它点，由于缺乏参考，无法实现校验。因此，现有人工手动校验方案存在很大不足、比如校验精度不高，并存在应用上的局限性。

为解决人工手动校验存在的上述不足，本发明在上述校验平台上设置了自动校验系统，通过触摸屏上的人机操作界面选择自校验模式，并输入校验所需参数，在校验开始后即可实现对乏燃料水池液位监测系统的自动校验。

因此，与上述装置实施例相对应，本发明还公开了一种燃料水池液位监测系统校验方法。

参见图4，本发明一实施例公开的一种乏燃料水池液位监测系统校验方法的流程图，该校验方法应用于上述校验平台，具体应用于PLC控制器，该校验方法包括步骤：

步骤S101、获取压力变送器采集的液位计套筒内的气体压力；

压力变送器是一种将压力转换成气动信号或电动信号进行控制和远传的设备。本步骤中，压力变送器将在液位计套筒内监测到的气体压力转变成标准的电信号(如4～20mADC等)传输至PLC控制器，以使PLC控制器根据该电信号获知液位计套筒内的压力情况。

步骤S102、基于输入的校验所需参数，利用预存储的校验方法对所述气体压力进行逻辑判断，得到判断结果，并依据所述判断结果和校验需求对气动系统进行相应的控制。

具体的，PLC控制器依据判断结果和校验需求确定压力变送器采集的液位计套筒内的气体压力是否符合要求，并在确定液位计套筒内的气体压力不符合要求时，对气动系统进行相应的控制，以调节液位计套筒内的气体压力。

气动系统用于对来自气源的压缩气体进行过滤减压和调压处理，得到正压气体，并将所述正压气体输出至液位计套筒，以调整所述液位计套筒内的液位，以及用于控制所述液位计套筒负压真空，将所述液位计套筒内的气体抽出并排放到大气中。换句话说，气动系统主要用于调整液位计套筒内的气体压力，从而调整液位计套筒内的液面高度。

综上可知，本发明由压力变送器实时采集液位计套筒内的气体压力，并反馈至PLC控制器，PLC控制器基于输入的校验所需参数，利用预存储的校验方法对反馈气体压力进行逻辑判断，得到判断结果，依据判断结果和校验需求确定压力变送器采集的液位计套筒内的气体压力是否符合要求，并在确定液位计套筒内的气体压力不符合要求时，对气动系统进行相应的控制，以调节液位计套筒内的气体压力。因此，本发明实现了对乏燃料水池液位监测系统的自动校验，从而弥补了人工手动校验存在的不足，提高了校验精度。

本领域技术人员知晓，乏燃料水池液位监测系统内部竖直管安装有连续液位监测传感器(简称MN)和点液位监测传感器(简称SN)，MN在乏燃料水池液位监测系统全量程范围内安装，SN仅在固定的4个点(19.55米，19.3米，15.5米，11.5米)安装。乏燃料水池液位监测系统用于实时监测乏燃料水池液位，以保证事故后长期冷却期间对乏燃料水液位的连续监测、显示和报警，防止燃料组件裸漏。

本实施例中，PLC控制器内安装的自动校验系统可以通过对乏燃料水池液位监测系统的4个SN点，对系统自身进行校验，计算出乏燃料水池中的液体密度，并通过预设算法计算并修正系统自身参数。具体参见图5所示的流程图，此时，步骤S102具体包括：

步骤S201、初始化气动系统和PLC控制系统；

步骤S202、基于输入的校验所需参数，设定相对应的用于输出至液位计套筒的第一输出气压值；

具体的，假设校验所需参数为：乏池初始液位；则与乏池初始液位相对应的用于输出至液位计套筒的第一输出气压值可为5kPa左右，其中，5kPa为根据校验的SN点的一个点19.3米计算得到。

步骤S203、控制气动系统向液位计套筒内输入气体；

步骤S204、判断压力变送器从液位计套筒采集的气体压力是否大于设定的所述第一输出气压值，如果否，则返回步骤S203，如果是，则执行步骤S205；

步骤S205、控制所述气动系统向所述液位计套筒输出所述气体压力的状态维持第一预设时间；

其中，所述第一预设时间的具体数值依据实际需要而定。

步骤S206、当所述气动系统向所述液位计套筒输出所述气体压力的时间达到所述第一预设时间时，控制所述气动系统对所述液位计套筒的气体进行放气降压；

步骤S207、当所述液位计套筒的气体压力降至所述第一输出气压值时，记录作为校验点的点液位监测传感器的值；

步骤S208、判断所述校验点是否为所述点液位监测传感器的最后一个校验点，如果否，则返回步骤S202，如果是，则执行步骤S209；

步骤S209、利用所有的所述点液位监测传感器的校验点，计算得到乏燃料水池中液体密度；

具体的，根据两个固定SN点的距离(如19.3m-11.5m)和气压的对应关系，利用公式P＝ρgh计算得到乏池液体密度ρ，其中，P表示气压，g为重力加速度，h为两个固定SN点的距离。

步骤S210、利用所述液体密度和预设算法计算得到连续液位监测传感器的修正参数，并利用所述修正参数对整个校验系统进行参数修正。

综上，PLC控制器利用安装的自动校验系统，通过对乏燃料水池液位监测系统的4个SN点，对系统自身进行校验，计算出乏燃料水池中的液体密度，并通过预设算法计算并修正系统自身参数，当系统完成自校验后，得到气压与液位的精确对应关系，以进行后续校验工作。

当PLC控制器切换至自动全量程校验模式时，整个校验平台就可以对MN进行全量程校验。具体参见图6所示的流程图，此时，步骤S102具体包括：

步骤S301、初始化气动系统和PLC控制系统；

步骤S302、基于输入的校验所需参数，设定相对应的用于输出至液位计套筒的第二输出气压值；

其中，本步骤中的校验所需参数包括：乏池初始液位、步长、校验点数、MN等待时长、调稳时长等。

第二输出气压值根据设定的校验点计算得出。

步骤S303、控制气动系统向液位计套筒内输入气体；

步骤S304、判断压力变送器从液位计套筒采集的气体压力是否大于设定的所述第二输出气压值，如果否，则返回步骤S303，如果是，则执行步骤S305；

步骤S305、控制所述气动系统向所述液位计套筒输出所述气体压力的状态维持第二预设时间；

其中，所述第二预设时间的具体数值依据实际需要而定。

步骤S306、当所述气动系统向所述液位计套筒输出所述气体压力的时间达到所述第二预设时间时，控制所述气动系统对所述液位计套筒的气体进行放气降压；

步骤S307、当所述液位计套筒的气体压力降至所述第二输出气压值时，输入一个作为校验点的连续液位监测传感器的值并进行校验；

步骤S308、当所述连续液位监测传感器的值校验通过时，判断所述连续液位监测传感器的当前校验值是否为最后一个校验点，如果否，则返回步骤S302，如果是，则执行步骤S309；

步骤S309、结束对所述连续液位监测传感器的校验流程。

综上可知，本发明实现了对MN的全量程校验，从而弥补了现有方案由于缺乏可靠的参考，无法对MN进行全量程范围内进行校验的空白。

需要说明的是，本发明公开的校验方法对乏燃料水池液位监测系统其它功能的校验与上述校验过程类似，此处不再赘述，但负压校验除外。当对负压进行校验时，在触摸屏上的人机操作界面选择负压校验，输入负压校验必需的参数：乏池液位和乏池最高液位，点击开始，自动校验平台开始运行，具体运行后，对负压校验的流程参见图7所示的流程图，此时，步骤S102具体包括：

步骤S401、初始化气动系统和PLC控制系统；

步骤S402、基于输入的负压校验所需参数，计算得到设定负压值，其中，所述负压校验所需参数至少包括：乏池液位和乏池最高液位；

具体的，初始化完成以下计算：根据乏池液位和校验点位置，计算出需要形成的负压，并将该负压作为设定负压值，并根据乏池液位、最高液位计算最小负压值，以防止负压过大，将乏池里面的硼水抽出来。

步骤S403、启动真空泵，抽吸液位计套筒内的气体；

步骤S404、判断所述液位计套筒内的气压是否不大于所述设定负压值，如果否，则返回步骤S403，否则，执行步骤S405；

步骤S405、控制真空泵停止工作。

需要说明的是，当启动真空泵抽吸液位计套筒内的气体时，压力变送器会实时采集的液位计套筒内的气体压力，并将采集的气体压力反馈至PLC控制器，PLC控制器通过判断液位计套筒内的气压是否不大于设定负压值，来决定是否控制真空泵停止工作。

为进一步优化上述实施例，在步骤S405之后，还包括：

检测SN点的动态电阻测量温度和静态电子测量温度的差值；

将所述差值与所述SN点由干状态到湿状态对应的温度变化阈值进行比较；

当所述差值与所述温度变化阈值相等时，发出报警信号，也即触发SN点，否则判定SN点不正常。

综上可知，本发明对是否触发SN点，采用直接测量SN动态电阻测量温度和静态电阻测量温度的差值，与SN点由干状态到湿状态对应的温度变化阈值进行比较的结构进行判断。因此，充分利用了SN的动作原理，及时准确地判断SN是否触发。

本领域技术人员知晓，现有人工手动校验的方式，试验结果记录到纸质文档，归档之后，试验数据查询不便，对试验数据的挖掘和分析困难。为解决这一问题，本发明在图3所示实施例的基础上，在步骤S102之后，还包括：

将乏燃料水池液位监测系统校验过程中的现场试验数据存储至数据库，以供数据查询、趋势分析和报告导出。

在实际应用中，可以在PLC控制器内安装试验数据分析软件，该试验数据分析软件能够将乏燃料水池液位监测系统校验过程中的现场试验数据存储至数据库，以供数据查询、趋势分析和报告导出。

具体的，试验数据分析软件加载校验试验数据文件，将数据存入数据库。通过软件的历史查询界面，选定机组号、校验功能、试验起止时间，点击查询，即可查询到该时间段内符合条件的所有试验记录。同时可查询出该记录的详细信息：试验参数、校验点的试验数据等。

通过软件的趋势分析界面，选定机组、校验功能、试验起止时间，点击查询，即可查询到该时间段内，符合条件的每次校验试验的最大误差，并绘制成曲线，即校验试验最大误差趋势线。通过校验试验最大误差趋势线，可以分析液位监测系统的状态变化情况，诊断液位监测系统是否正常。

通过导出报告功能，试验数据分析软件可以按照规定的报告格式，导出试验报告。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种乏燃料水池液位监测系统校验平台，其特征在于，包括：气动系统和PLC控制系统；

所述气动系统用于对来自气源的压缩气体进行过滤减压和调压处理，得到正压气体，并将所述正压气体输出至液位计套筒，以调整所述液位计套筒内的液位，以及用于控制所述液位计套筒负压真空，将所述液位计套筒内的气体抽出并排放到大气中；

所述PLC控制系统包括：触摸屏、PLC控制器和压力变送器；

所述PLC控制器分别与所述气动系统、所述触摸屏和所述压力变送器连接，所述PLC控制器用于基于从所述触摸屏输入的校验所需参数，利用预存储的校验方法对所述压力变送器采集的所述液位计套筒内的气体压力进行逻辑判断，并依据判断结果和校验需求对所述气动系统进行相应的控制；

所述PLC控制器具体用于：

获取压力变送器采集的液位计套筒内的气体压力；

初始化所述气动系统和所述PLC控制系统；

基于输入的所述校验所需参数，设定相对应的用于输出至所述液位计套筒的第一输出气压值；

控制所述气动系统向所述液位计套筒内输入气体；

判断所述压力变送器采集的所述气体压力是否大于设定的所述第一输出气压值；

若所述气体压力不大于所述第一输出气压值，则返回控制所述气动系统继续向所述液位计套筒内输入气体；

若所述气体压力大于所述第一输出气压值，则控制所述气动系统向所述液位计套筒输出所述气体压力的状态维持第一预设时间；

当所述气动系统向所述液位计套筒输出所述气体压力的时间达到所述第一预设时间时，控制所述气动系统对所述液位计套筒的气体进行放气降压；

当所述液位计套筒的气体压力降至所述第一输出气压值时，记录作为校验点的点液位监测传感器的值；

判断所述校验点是否为所述点液位监测传感器的最后一个校验点；

如果否，则返回步骤，继续基于再次输入的校验所需参数，设定相对应的用于输出至所述液位计套筒的输出气压值；

如果是，则利用所有的所述点液位监测传感器的校验点，计算得到乏燃料水池中液体密度；

利用所述液体密度和预设算法计算得到连续液位监测传感器的修正参数，并利用所述修正参数对整个校验系统进行参数修正。

2.根据权利要求1所述的乏燃料水池液位监测系统校验平台，其特征在于，所述气动系统包括：气源处理组件、三位四通换向阀、进气开关阀、放气开关阀、比例调节阀、真空泵和真空过滤器，所述气源处理组件、所述三位四通换向阀、所述进气开关阀、所述放气开关阀、所述比例调节阀、所述真空泵和所述真空过滤器相互之间通过气压软管连接；

当所述气动系统向所述液位计套筒输入正压气体时，所述气源处理组件对来自气源的压缩气体进行过滤减压，并将过滤减压后的气体输入至所述比例调节阀进行调压，调压后得到正压气体依次经所述进气开关阀和所述三位四通换向阀输出至所述液位计套筒，以调整所述液位计套筒内的液位；

当所述气动系统控制所述液位计套筒负压真空时，控制所述液位计套筒的气体管路与所述真空泵连接，并与所述比例调节阀的管路断开连接，启动所述真空泵将所述液位计套筒内的气体抽出，并将抽出的气体经所述真空过滤器和所述真空泵排出到大气中；

所述PLC控制器与所述气动系统连接，并依据所述判断结果和所述校验需求对所述气动系统进行相应的控制，具体包括：

所述PLC控制器分别与所述比例调节阀、所述进气开关阀、所述放气开关阀和所述真空泵连接，并依据所述判断结果和所述校验需求分别对所述比例调节阀、所述进气开关阀、所述放气开关阀和所述真空泵进行相应的控制。

3.根据权利要求2所述的乏燃料水池液位监测系统校验平台，其特征在于，所述气动系统还包括：

设置在所述气源和所述气源处理组件之间的手动开关阀，所述手动开关阀用于控制所述气源和所述气源处理组件之间气压管路的导通和关断。

4.根据权利要求2所述的乏燃料水池液位监测系统校验平台，其特征在于，所述气动系统还包括：

设置在所述三位四通换向阀和所述液位计套筒之间的手动三通阀，所述手动三通阀用于切换所述液位计套筒的气体管路与所述真空泵和所述比例调节阀的管路之间的连接。

5.一种乏燃料水池液位监测系统校验方法，其特征在于，应用于权利要求1～4任意一项所述的乏燃料水池液位监测系统校验平台，所述校验方法包括：

获取压力变送器采集的液位计套筒内的气体压力；

基于输入的校验所需参数，利用预存储的校验方法对所述气体压力进行逻辑判断，得到判断结果，并依据所述判断结果和校验需求对气动系统进行相应的控制。

6.根据权利要求5所述的乏燃料水池液位监测系统校验方法，其特征在于，所述基于输入的校验所需参数，利用预存储的校验方法对所述气体压力进行逻辑判断，得到判断结果，并依据所述判断结果和校验需求对气动系统进行相应的控制，具体包括：

初始化所述气动系统和所述PLC控制系统；

基于输入的所述校验所需参数，设定相对应的用于输出至所述液位计套筒的第一输出气压值；

控制所述气动系统向所述液位计套筒内输入气体；

判断所述压力变送器采集的所述气体压力是否大于设定的所述第一输出气压值；

若所述气体压力不大于所述第一输出气压值，则返回控制所述气动系统继续向所述液位计套筒内输入气体；

若所述气体压力大于所述第一输出气压值，则控制所述气动系统向所述液位计套筒输出所述气体压力的状态维持第一预设时间；

当所述气动系统向所述液位计套筒输出所述气体压力的时间达到所述第一预设时间时，控制所述气动系统对所述液位计套筒的气体进行放气降压；

当所述液位计套筒的气体压力降至所述第一输出气压值时，记录作为校验点的点液位监测传感器的值；

判断所述校验点是否为所述点液位监测传感器的最后一个校验点；

如果否，则返回步骤，继续基于再次输入的校验所需参数，设定相对应的用于输出至所述液位计套筒的输出气压值；

如果是，则利用所有的所述点液位监测传感器的校验点，计算得到乏燃料水池中液体密度；

利用所述液体密度和预设算法计算得到连续液位监测传感器的修正参数，并利用所述修正参数对整个校验系统进行参数修正。

7.根据权利要求5所述的乏燃料水池液位监测系统校验方法，其特征在于，当对连续液位监测传感器进行全量程校验时，所述基于输入的校验所需参数，利用预存储的校验方法对所述气体压力进行逻辑判断，得到判断结果，并依据所述判断结果和校验需求对气动系统进行相应的控制，具体包括：

初始化所述气动系统和所述PLC控制系统；

基于输入的所述校验所需参数，设定相对应的用于输出至所述液位计套筒的第二输出气压值；

控制所述气动系统向所述液位计套筒内输入气体；

判断所述压力变送器采集的所述气体压力是否大于设定的所述第二输出气压值；

若所述气体压力不大于所述第二输出气压值，则返回控制所述气动系统继续向所述液位计套筒内输入气体；

若所述气体压力大于所述第二输出气压值，则控制所述气动系统向所述液位计套筒输出所述气体压力的状态维持第二预设时间；

当所述气动系统向所述液位计套筒输出所述气体压力的时间达到所述第二预设时间时，控制所述气动系统对所述液位计套筒的气体进行放气降压；

当所述液位计套筒的气体压力降至所述第二输出气压值时，输入一个作为校验点的连续液位监测传感器的值并进行校验；

当所述连续液位监测传感器的值校验通过时，判断所述连续液位监测传感器的当前校验值是否为最后一个校验点；

如果否，则返回步骤，继续基于再次输入的校验所需参数，设定相对应的用于输出至所述液位计套筒的输出气压值；

如果是，则结束对所述连续液位监测传感器的校验流程。

8.根据权利要求5所述的乏燃料水池液位监测系统校验方法，其特征在于，当进行负压校验时，所述基于输入的校验所需参数，利用预存储的校验方法对所述气体压力进行逻辑判断，得到判断结果，并依据所述判断结果和校验需求对气动系统进行相应的控制，具体包括：

初始化所述气动系统和所述PLC控制系统；

基于输入的负压校验所需参数，计算得到设定负压值，其中，所述负压校验所需参数至少包括：乏池液位和乏池最高液位；

启动真空泵，抽吸液位计套筒内的气体；

判断所述液位计套筒内的气压是否不大于所述设定负压值；

如果否，则继续利用所述真空泵抽吸所述液位计套筒内的气体；

如果是，则控制所述真空泵停止工作。

9.根据权利要求8所述的乏燃料水池液位监测系统校验方法，其特征在于，在控制所述真空泵停止工作之后，还包括：

检测点液位监测传感器报警点的动态电阻测量温度和静态电子测量温度的差值；

将所述差值与所述点液位监测传感器由干状态到湿状态对应的温度变化阈值进行比较；

当所述差值与所述温度变化阈值相等时，发出报警信号。

10.根据权利要求5所述的乏燃料水池液位监测系统校验方法，其特征在于，还包括：

将乏燃料水池液位监测系统校验过程中的现场试验数据存储至数据库，以供数据查询、趋势分析和报告导出。

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