CN110211717B - 一种核电厂控制室综合信息显示系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种核电厂控制室综合信息显示系统及方法，包括：显示模块及与显示模块连接的核电厂监控模块，显示模块包括多显示子模块，且多显示子模块在同一区域内显示核电厂信息，核电厂监控模块用于在核电厂正常运行时，控制每一显示子模块显示对应的核电厂信息；在核电厂事故工况时，控制其中一个显示子模块声光报警，并控制另一个显示子模块同步显示报警信息。本发明将核电厂所有的核电厂安全参数显示系统参数，以简明的方式迅速、可靠的连续固定显示，便于操纵员监视并迅速知晓电厂状态，高效的进行信息处理和核电厂控制。

Description

一种核电厂控制室综合信息显示系统及方法

技术领域

本发明涉及核电厂主控室系统设计领域，具体涉及一种核电厂控制室综合信息显示系统及方法。

背景技术

随着核电厂DCS仪控系统的广泛应用，电厂控制系统数字化程度越来越高。按要求，主控室内的核电厂安全参数显示系统(SPDS)要以简明方式向控制室人员提供正常工况，特别是异常工况下的信息，用于帮助控制室人员迅速而又可靠地判断电厂的安全状态。SPDS的位置应便于控制室人员观察。系统应能提供可据以迅速、可靠地评估电厂安全状态的连续显示信息。

在现有技术中，采用了全数字化的操纵员工作站作为电厂主要操作手段，布置在主控室中间位置；大屏幕LDP作为电厂概貌画面的显示设备，布置在操纵员工作站正前方；硬件盘台BUP作为操纵员工作站的后备手段，布置在主控室一侧。核电厂运行的安全参数SPDS，小部分在大屏幕LDP连续固定显示，另外大部分连续固定显示信息全部分散在BUP盘台上且位于操纵员视线一侧。电厂安全重要电厂信息的指示，或者在软界面VDU显示(大屏幕部分可连续固定显示，操纵员工作站部分不能连续固定显示)，或者以硬件设备布置在主控室一侧，信息获取的便捷性和直观性相比早期全硬件盘台有所降低。在现有技术中，SPDS参数获取主要有三个渠道：1)通过主控室的4台大屏幕的电厂概貌画面获取，但因大屏幕的主要功能是显示电厂概貌，故不能显示所有的SPDS参数。2) 通过操纵员工作站显示器调用获取。操纵员工作站显示器的信息需要操纵员手动多步骤操作调取，不能实现连续固定显示。3)从主控室一侧的BUP盘台上获取部分参数信息。

现有技术中存在如下缺陷：现有技术中SPDS参数主要通过主控室的4台大屏幕的电厂概貌画面、操纵员工作站显示器调用、庞大的BUP盘台上的分散布置的部分参数设备三个途径获取，信息较为分散。且主控室BUP盘长度约为10 余米，共布置了1300余个设备。核电厂运行的关键重要状态信息，如跳堆、跳机、全厂失电等电厂状态均按照功能分区分散布置在后备盘(BUP)上，且后备盘位于主控室操纵员视线一侧，不利于观察，核电厂安全参数获取的简明程度、便捷性等较低。

因此，为了便于操纵员监视并迅速知晓电厂状态，高效的进行信息处理和电厂控制，急需寻求一种核电厂控制室综合信息显示系统，以简明的方式迅速、可靠的连续固定显示电厂安全重要参数的要求。

发明内容

本发明针对现有技术中所存在的核电厂运行的关键重要状态信息，如跳堆、跳机、全厂失电等电厂状态均按照功能分区分散布置在后备盘上，且后备盘位于主控室操纵员视线一侧，不利于观察，核电厂安全参数获取的简明程度、便捷性等较低等技术问题，提供了一种核电厂控制室综合信息显示系统。

本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：一种核电厂控制室综合信息显示系统，包括：显示模块及与所述显示模块连接的核电厂监控模块，所述显示模块包括多个显示子模块，且多个显示子模块集成在同一空间区域，所述核电厂监控模块用于在核电厂正常运行时，控制每一显示子模块显示对应的核电厂信息；在核电厂事故工况时，控制其中一个显示子模块声光报警，并控制另一个显示子模块同步显示报警信息。

进一步地，所述显示模块包括：分别与所述核电厂监控模块连接的工艺报警显示子模块、概貌监控显示子模块、重要参数显示子模块、实体保卫显示子模块和火灾报警显示子模块；所述核电厂监控模块用于在核电厂正常运行时，分别对应控制所述概貌监控显示子模块、重要参数显示子模块、实体保卫显示子模块和火灾报警显示子模块对应显示核电厂概貌信息、核电厂重要模拟量参数信息、实体保卫信息和重要设备区域实时信息；所述核电厂监控模块还用于在核电厂发生事故工况时，根据接收的报警数据，控制所述工艺报警显示子模块显示声光报警信号，并同时控制所述概貌监控显示子模块切换显示报警信息，以实现在核电厂发生事故工况时的联动显示。

进一步地，所述核电厂监控模块包括：数据采集模块，用于采集所述核电厂监控模块中的报警数据、核电厂概貌数据、重要模拟量参数、实体保卫数据以及重要设备区域实时数据；数据传输模块，连接所述数据采集模块，用于将所述报警数据、核电厂概貌数据、重要模拟量参数、实体保卫数据以及重要设备区域实时数据传输至数据处理模块；数据处理模块，连接所述数据传输模块，用于在核电厂正常运行时，将所述核电厂概貌数据与预存在所述数据处理模块中的原始画面进行叠加，生成核电厂概貌信息，并将其传输至所述概貌监控显示子模块；将所述重要模拟量参数、实体保卫数据以及重要设备区域实时数据分别传输至所述重要参数显示子模块、实体保卫显示子模块和火灾报警显示子模块；在核电厂发生事故工况时，将所述报警数据进行处理同步生成声光报警信号和报警信息，分别传输至所述工艺报警显示子模块和概貌监控显示子模块，以实现发生事故工况时的联动显示。

进一步地，所述数据采集模块包括：安全级控制柜、非安全级控制柜和监控采集单元，所述安全级控制柜用于采集核电厂安全级系统设备的概貌数据、重要模拟量参数以及报警数据，所述非安全级控制柜用于采集核电厂非安全级系统设备的概貌数据、重要模拟量参数以及报警数据；所述监控采集单元用于采集实体保卫数据以及重要设备区域实时数据。

进一步地，所述数据传输模块包括：安全级DCS系统总线、非安全级DCS 系统网以及普通监控网络，所述安全级DCS系统总线一端连接所述安全级控制柜，用于接收并传输所述安全级控制柜采集的概貌数据、重要模拟量参数以及报警数据；所述非安全级DCS系统网一端与所述非安全级控制柜连接，用于接收并传输所述非安全级控制柜采集的核电厂概貌数据、重要模拟量参数及报警数据；所述普通监控网络一端与监控采集单元连接，用于接收并传输所述监控采集单元采集的实体保卫数据以及重要设备区域实时数据。

进一步地，所述数据处理模块包括：报警处理机柜，所述报警处理机柜的输入端分别连接所述安全级DCS系统总线和非安全级DCS系统网，用于在发生事故工况时，接收所述安全级DCS系统总线和非安全级DCS系统网传输的报警数据，并将所述报警数据与预设的报警逻辑进行比较，生成声光报警信号，所述报警处理机柜的输出端连接所述工艺报警显示子模块，用于将声光报警信号传输至所述工艺报警显示子模块进行显示；服务器，所述服务器的输入端连接所述非安全级DCS系统网，用于在核电厂正常运行时，接收所述非安全级DCS 系统网传输的核电厂概貌数据和重要模拟量参数，并激活服务器内预设的操作画面，生成核电厂概貌信息和重要模拟量参数信息，所述服务器的输出端通过非安全级DCS监控网分别与所述概貌监控显示子模块和重要参数显示子模块连接，在所述概貌监控显示子模块和重要参数显示子模块上对应显示所述核电厂概貌信息和重要模拟量参数信息；在发生事故工况时，接收所述安全级DCS系统总线和非安全级DCS系统网传输的报警数据，激活服务器内预设的操作画面，生成与声光报警信号同步的报警信息，并将所述报警信息传输至所述概貌监控显示子模块进行显示；普通监控处理单元，所述普通监控处理单元的输入端与所述普通监控网络连接，用于接收所述普通监控网络传输的实体保卫数据以及重要设备区域实时数据，并激活普通所述监控处理单元内预设在的监控画面，生成实体保卫信息以及重要设备区域实时信息，并传输至所述实体保卫显示子模块和火灾报警显示子模块对应进行显示。

进一步地，所述核电厂监控模块还包括第一网关和第二网关，所述第一网关分别连接所述安全级DCS系统总线和非安全级DCS系统网，用于将所述安全级DCS系统总线传输的概貌数据、重要模拟量参数以及报警数据传递至所述非安全级DCS系统网，供所述概貌监控显示子模块和重要参数显示子模块显示；第二网关分别连接所述非安全级DCS系统网和所述报警处理机柜，用于将所述非安全级DCS系统网中传输的报警数据传输至所述报警处理机柜中，供所述工艺报警显示子模块显示。

进一步地，第二网关与报警处理机柜通过硬接线连接，保证安全级DCS系统总线与非安全级DCS系统网的隔离。

进一步地，通过一体化钢制框架将所述多个显示子模块集成在同一空间区域以一体化形式分别呈现不同的核电厂信息。

进一步地，所述系统还包括键鼠模块，所述键鼠模块通过复用结构分别与所述概貌监控显示子模块和操纵员工作站上的办公系统数字化显示单元进行连接，用于操纵员手动切换所述概貌监控显示子模块显示与所述办公系统数字化显示单元相同的画面，方便在所述概貌监控显示子模块显示更为详细的电厂参数信息。

进一步地，所述复用结构包括：与所述键鼠模块连接的ATEN切换器，以及与所述ATEN切换器输出端连接的KVM和所述办公系统数字化显示单元，所述 KVM的输出端连接至所述概貌监控显示子模块。

另一方面，本发明还提供了一种核电厂控制室综合信息显示方法，包括：

在核电厂正常运行时，通过核电厂监控模块控制多个显示子模块显示对应的核电厂信息；在核电厂事故工况时，控制其中一个显示子模块声光报警，并控制另一个显示子模块同步显示报警信息。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：本发明针对有技术中所存在的核电厂运行的关键重要状态信息，如跳堆、跳机、全厂失电等电厂状态均按照功能分区分散布置在后备盘上，且后备盘位于主控室操纵员视线一侧，不利于观察，核电厂安全参数获取的简明程度、便捷性等较低等技术问题，提出了一种核电厂控制室综合信息显示系统，将电厂概貌画面、电厂重要状态报警、电厂重要参数、厂区出入口控制信息、核岛关键设备闭路电视监视信息集中布置，包含所有的SPDS参数，以简明的方式迅速、可靠的连续固定显示电厂安全重要参数的要求，且核电厂控制室综合信息显示系统将电厂关键重要信息组合布置在主控室操纵员工作视线的正前方，简化操纵员获取信息的渠道，帮助操纵员与主控室内连续固定显示的参数环境建立联系，大大提高了操纵员情景认知水平，降低操纵员的负荷，降低人因失误的可能性。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种核电厂控制室综合信息显示系统功能模块示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种核电厂控制室综合信息显示系统显示模块布置示意图；

图3是本发明实施例一提供的一种核电厂控制室综合信息显示系统核电厂监控模块示意图；

图4是本发明实施例一提供的一种核电厂控制室综合信息显示系统核电厂监控模块进一步细化的功能模块示意图；

图5是本发明实施例一提供的一种核电厂控制室综合信息显示系统键鼠复用模块结构示意图；

图6是本发明实施例二提供的一种核电厂控制室综合信息显示方法流程图。

具体实施方式

为了解决现有技术中所存在的核电厂运行的关键重要状态信息，如跳堆、跳机、全厂失电等电厂状态均按照功能分区分散布置在后备盘上，且后备盘位于主控室操纵员视线一侧，不利于观察，核电厂安全参数获取的简明程度、便捷性等较低等技术问题，本发明旨在提供一种核电厂控制室综合信息显示系统，其核心思想是：通过大屏幕模块，报警盘模块，重要参数模块，闭路电视模块以及厂区出入口控制模块将核电厂概貌画面、核电厂重要状态报警、核电厂重要参数、核电厂厂区出入口控制信息、核岛关键设备闭路电视监视信息集中布置，并组合布置在主控室操纵员工作视线的正前方，简化操纵员获取信息的渠道。

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

本发明实施提供了一种核电厂控制室综合信息显示系统，如图1所示，该核电厂控制室综合信息显示系统，包括：显示模块1及与显示模块1连接的核电厂监控模块100，显示模块1包括多个显示子模块，且多个显示子模块集成在同一区域，核电厂监控模块100用于在核电厂正常运行时，控制每一显示子模块显示对应的核电厂信息；在核电厂事故工况时，控制其中一个显示子模块声光报警，并控制另一个显示子模块同步显示报警信息；进一步地，显示模块1 包括：分别与所述核电厂监控模块100连接的工艺报警显示子模块10、概貌监控显示子模块20、重要参数显示子模块30、实体保卫显示子模块40和火灾报警显示子模块50；核电厂监控模块100用于在核电厂正常运行时，分别控制概貌监控显示子模块20、重要参数显示子模块/30、实体保卫显示子模块40和火灾报警显示子模块50对应显示核电厂概貌信息、核电厂重要模拟量参数信息、实体保卫信息和重要设备区域实时信息；核电厂监控模块100还用于在核电厂发生事故工况时，根据接收的报警数据，控制工艺报警显示子模块10显示声光报警信号，并同时控制概貌监控显示子模块20切换显示报警信息，以实现在核电厂发生事故工况时的联动显示。需要说明的是：工艺报警显示子模块10采用的是光字牌，其仅可发出声、光信息，用于提示操纵员注意，而概貌监控显示子模块20为液晶大屏幕，其在核电厂发生事故工况时，可显示出事故工况下的处理报警所需的核电厂信息，可供操纵员直观高效的进行报警处理。方便操作员在核电厂事故工况下快速判断发生事故的位置并做出事故处理，进一步确保核电厂运行的安全性。

进一步地，结合附图2，可以看出：概貌监控显示子模块20，包括从左到右依次排列第一显示子模块21、第二显示子模块22、第三显示子模块23和第四显示子模块24，用于显示核电厂概貌画面；具体地，第一显示子模块21用于显示核电厂压力-温度(P-T)图，第二显示子模块22用于显示核电厂一回路概貌画面，第三显示子模块23用于显示核电厂二回路概貌画面，第四显示子模块 24用于显示核电厂电气概貌画面；工艺报警显示子模块10，包括第一报警显示子模块11和第二报警显示子模块12，其中，第一报警显示子模块11设置在第一显示子模块21的左侧，第二报警显示子模块12设置在第四显示子模块24的右侧，用于显示核电厂的报警信息，具体地，核电厂报警信息包括：跳堆、主泵运行异常、安注启动、安全壳喷淋启动，以及重要的非安全级报警、跳机、孤岛运行、全厂失电、操纵员工作站故障及不可用信号等；重要参数显示子模块30，设置在概貌监控显示子模块20上方，用于显示核电厂重要模拟量参数，包括核功率、热功率、汽机转速及时间等；火灾报警显示子模块50，设置在第一显示子模块21的左侧，并位于第一报警显示子模块11的下方，用于对核电厂重要设备区域进行实时监控，主要用于火灾报警信号后，操纵员调用对应区域视频图像，辅助判断火灾现场的实际情况，当火灾报警触发后，火灾报警显示子模块50自动切换显示火灾报警区域的视频；实体保卫显示子模块40，设置在第四显示子模块24的右侧，并位于第二报警显示子模块12的下方，用于对核电厂厂区重要出入口及隔离边界进行监控，提供实体保卫信息。需要说明的是：集成布置的工艺报警显示子模块10，概貌监控显示子模块20，重要参数显示子模块30，实体保卫显示子模块40以及火灾报警显示子模块50，设置在主控室操纵员工作视线的正前方，用于降低操纵员的负荷，降低人因失误的可能性；本发明上述显示模块通过一体化钢制框架将多个显示子模块集成在同一空间区域以一体化形式分别呈现不同的核电厂信息，并布置在主控室操纵员工作视线的正前方，简化操纵员获取信息的渠道，帮助操纵员与主控室内连续固定显示的参数环境建立联系，大大提高了操纵员情景认知水平，降低操纵员的负荷，降低人因失误的可能性；且便于操纵员监控及设备布置施工，设备布置更为美观。

优选地，第一显示子模块21、第二显示子模块22、第三显示子模块23和第四显示子模块24均采用液晶大屏幕，用于清晰的显示核电厂的概貌画面；第一报警显示子模块11和第二报警显示子模块12采用光字牌，光字牌可表示过程故障或设备状态，方便操作员快速的查看，提示操纵员对事件进行必要的操作，具体地，光字牌可通过4种状态：快闪、平光、慢闪、灯灭来表示报警未确认、报警已确认、报警解除和报警解除已确认，同时光字牌的输出端还可外接音箱器，当第一报警盘模块11和第二报警模块12被触发时，对报警信息进行语音播报，提示操纵员；实体保卫显示子模块40以及火灾报警显示子模块50 采用小型液晶屏，重要参数显示子模块30采用小间距LED拼接屏，小间距LED 拼接屏可任意组合，可在不规则的空间内完成重要参数显示子模块30的布置，提高其适用性；需要说明的是：液晶大屏幕、光字牌、小型液晶屏以及小间距 LED拼接屏均通过一体化钢制框架安装，还可提高上述显示屏的抗震性能。

如附图3所示，核电厂监控模块100包括：数据采集模块110，用于采集核电厂监控模块100中的报警数据、核电厂概貌数据、重要模拟量参数、实体保卫数据以及重要设备区域实时数据；数据传输模块120，连接数据采集模块110，用于将所述报警数据、核电厂概貌数据、重要模拟量参数、实体保卫数据以及重要设备区域实时数据传输至数据处理模块；数据处理模块130，连接数据传输模块120，用于在核电厂正常运行时，将核电厂概貌数据与预存在数据处理模块 120中的原始画面进行叠加，生成核电厂概貌信息，并将其传输至概貌监控显示子模块20；将重要模拟量参数、实体保卫数据以及重要设备区域实时数据分别传输至重要参数显示子模块30、实体保卫显示子模块40和火灾报警显示子模块 50；在核电厂发生事故工况时，将报警数据进行处理同步生成声光报警信号和报警信息，分别传输至工艺报警显示子模块10和概貌监控显示子模块20，以实现发生事故工况时的联动显示。

在事故工况发生时，工艺报警显示子模块10和概貌监控显示子模块20联动显示，具体地：以异常工况跳堆为例，反应堆跳堆后，跳堆信号由安全级控制柜111采集，经安全级DCS系统总线121，一路送到报警处理机柜131触发工艺报警显示子模块10进行声光报警，同时，另一路经第一网关140、非安全级 DCS系统网122送到服务器132，在服务器132中，跳堆信号与预设的操作画面进行叠加，生成跳堆画面，并将跳堆画面经由非安全级DCS监控网传输至概貌监控显示子模块20进行显示，供操纵员判断和处理。报警数据的联动显示一方面通过工艺报警显示子模块10发出声光报警信息提醒操纵员注意，降低操纵员的负荷，另一方面通过概貌监控显示子模块20显示具体的报警信息，供操纵员迅速做出报警处理，降低人因失误的可能性，实现进一步提高了核电厂运行的安全性的技术效果。

进一步地，结合附图4，可以看出：数据采集模块110包括：安全级控制柜 111、非安全级控制柜112和监控采集单元113，安全级控制柜111用于采集安全级系统设备的概貌数据、重要模拟量参数以及报警数据，非安全级控制柜112 用于采集核电厂非安全级系统设备的概貌数据、重要模拟量参数以及报警数据；监控采集单元113用于采集实体保卫数据以及重要设备区域实时数据。通过上述信息采集模块110可采集与核电厂安全运行有关的所有核电厂信息，且通过上述三种不同方式采集信息，可避免信息的混淆，便于操纵员可靠的获取所有核电厂信息。

数据传输模块120包括：安全级DCS系统总线121、非安全级DCS系统网 122以及普通监控网络123，安全级DCS系统总线121一端连接安全级控制柜111，用于接收并传输安全级控制柜111采集的安全级系统设备的概貌数据、重要模拟量参数以及报警数据；非安全级DCS系统网122一端与非安全级控制柜112 连接，用于接收并传输非安全级控制柜112采集的非安全级核电厂系统设备的概貌数据、重要模拟量参数及报警数据；普通监控网络123一端与监控采集单元113连接，用于接收并传输监控采集单元113采集的实体保卫数据以及重要设备区域实时数据。上述三种数据传输方式，互相隔离，避免了传输数据混淆的问题，进一步提高了核电厂运行的安全性。

数据处理模块130包括：报警处理机柜131，报警处理机柜131的输入端分别连接安全级DCS系统总线121和非安全级DCS系统网122，用于接收安全级DCS系统总线121和非安全级DCS系统网122传输的报警数据，并对报警数据与预设的报警逻辑进行比较，生成声光报警信号，报警处理机柜131的输出端连接工艺报警显示子模块10，用于将声光报警信号传输至工艺报警显示子模块10 进行显示；服务器132，服务器132的输入端连接非安全级DCS系统网122，用于在核电厂正常运行时，接收非安全级DCS系统网122传输的核电厂概貌数据和重要模拟量参数，并激活服务器132内预设的操作画面，生成核电厂概貌信息和重要模拟量参数信息，服务器132的输出端通过非安全级DCS监控网134 分别与概貌监控显示子模块20和重要参数显示子模块30连接，用于在概貌监控显示子模块20和重要参数显示子模块30上对应显示核电厂概貌信息和重要模拟量参数信息；在发生事故工况时，接收安全级DCS系统总线121和非安全级DCS系统网122传输的报警数据，激活服务器内预设的操作画面，生成与声光报警信号同步的报警信息，并将报警信息传输至概貌监控显示子模块10进行显示；需要说明的是：报警信息由安全级DCS系统总线121和非安全级DCS系统网122提供，通过报警处理机柜131传输至工艺报警显示子模块10进行显示，进一步地，安全级DCS系统总线121和非安全级DCS系统网122的报警数据由同一个报警处理机柜131处理，保证了生成的报警信号频率保持一致，即保证光字牌的闪烁频率一致，进一步便于操纵人员对报警信息的判断，避免人因失误。普通监控处理单元133，普通监控处理单元133的输入端与普通监控网络123连接，用于接收普通监控网络123传输的实体保卫数据以及重要设备区域实时数据，并激活普通监控处理单元133内预设在的监控画面，生成实体保卫信息以及重要设备区域实时信息，并传输至实体保卫显示子模块40和火灾报警显示子模块50对应进行显示。通过设置普通监控网络123进一步提高了核电厂信息显示的完整性，也进一步提高了核电厂运行的安全性。

核电厂监控模块100还包括第一网关140和第二网关150，第一网关140和第二网关150，均为单向网关，第一网关分140别连接安全级DCS系统总线121 和非安全级DCS系统网122，用于将安全级DCS系统总线121传输的安全级系统设备的概貌数据、重要模拟量参数以及报警数据传递至非安全级DCS系统网122，供概貌监控显示子模块20和重要参数显示子模块30显示；第二网关150分别连接非安全级DCS系统网122和报警处理机柜131，用于将非安全级DCS系统网 122中传输的报警数据传输至报警处理机柜131中，供工艺报警显示子模块10 显示。第二网关150与报警处理机柜131通过硬接线连接，保证安全级DCS系统总线121与非安全级DCS系统网122的隔离，满足了标准法规的要求，避免非安全级设备故障对安全级系统的影响。第一网关140实现了在事故工况情况下，通过概貌监控显示子模块20显示报警信息的功能，具体地，以异常工况跳堆为例，反应堆跳堆后，跳堆信号由安全级控制柜111采集，经安全级DCS系统总线121，一路送到报警处理机柜131触发工艺报警显示子模块10进行显示，同时，另一路经第一网关140、非安全级DCS系统网122送到服务器132，在服务器132中，跳堆信号触发画面显示功能，使概貌监控显示子模块20自动切换显示跳堆工况下操纵员使用的画面，画面中显示有处理报警所需的核电厂信息，可供操纵员直观高效的进行报警处理。

且需要说明的是：报警处理机柜131与工艺报警显示子模块10之间也通过硬接线连接，实现报警处理机柜132与工艺报警显示子模块10之间连接的实时性和可靠性。

进一步地，结合附图5，综合信息显示系统还包括键鼠模块200，键鼠模块200通过复用结构300分别与概貌监控显示子模块20和操纵员工作站上的办公系统数字化显示单元400进行连接，用于操纵员手动切换概貌监控显示子模块 20显示操纵员工作站上相同的画面，方便在概貌监控显示子模块20显示更为详细的电厂参数信息。由图中可以看出：复用结构300包括：与键鼠模块200连接的ATEN切换器310，以及与ATEN切换器310输出端连接的KVM(Keyboard Video Mouse)320和操纵员工作站上的办公系统数字化显示单元400，KVM320的输出端分别通过对应的第一显示子模块主机211、第二显示子模块主机221、第三显示子模块主机231和第四显示子模块主机241对应地连接第一显示子模块21、第二显示子模块22、第三显示子模块23和第四显示子模块24。键鼠模块200中的键鼠通过复用结构300与办公系统数字化显示单元400的键鼠复用，便于操纵员适应及节约布置空间。且KVM320可以实现操纵员用一套键盘、显示器、鼠标来控制多台计算机主机，具体地：通过ATEN切换器310，可以将输入端键鼠任意切换至KVM320或者办公系统数字化显示单元400；通过KVM320可以实现输入端键鼠直接访问第一显示子模块主机211、第二显示子模块主机221、第三显示子模块主机231和第四显示子模块主机241，键鼠可以在第一显示子模块21、第二显示子模块22、第三显示子模块23和第四显示子模块24内滑动操作，通过ATEN切换器310和KVM320搭配使用，可以实现操纵员工作站上的键鼠复用，达到节约主控室操纵员工作站上的操作空间目的的同时实现了避免人因失误的技术效果。进一步地，通过复用结构300还可满足以下需求：当多个操纵员需要对其中某个操纵员工作站电厂监控画面的内容进行讨论和分析时，可将操纵员工作站电厂监控画面投放至概貌监控显示子模块20，便于在概貌监控显示子模块20上显示更为详细的核电厂参数信息，供操纵员进行讨论与分析。

实施例二

本发明实施例提供了一种核电厂控制室综合信息显示方法，适用于实施例一中所示的一种核电厂控制室综合信息显示系统，附图6是本发明实施例二提供的一种核电厂控制室综合信息显示方法，主要包括如下步骤：

S100、在核电厂正常运行时，通过核电厂监控模块控制多个显示子模块显示对应的核电厂信息；具体地，核电厂正常运行时，在概貌监控显示子模块20 显示核电厂概貌信息；概貌监控显示子模块20包括从左到右依次排列的第一显示子模块21、第二显示子模块22、第三显示子模块23和第四显示子模块24；均采用液晶大屏幕，用于清晰的显示核电厂的概貌画面；具体地，第一显示子模块21用于显示核电厂压力-温度(P-T)图，第二显示子模块22用于显示核电厂一回路概貌画面，第三显示子模块23用于显示核电厂二回路概貌画面，第四显示子模块24用于显示核电厂电气概貌画面；

S200、在核电厂事故工况时，控制其中一个显示子模块声光报警，并控制另一个显示子模块同步显示报警信息；即：核电厂发生事故工况时，在工艺报警显示子模块10显示报警信息；工艺报警显示子模块10包括第一报警模块11 和第二报警模块12，第一报警模块11和第二报警模块12采用光字牌，光字牌可表示过程故障或设备状态，方便操作员快速的查看，提示操纵员对事件进行必要的操作，具体地，光字牌可通过4种状态：快闪、平光、慢闪、灯灭来表示报警未确认、报警已确认、报警解除和报警解除已确认，同时光字牌的输出端还可外接音箱器，当第一报警模块11和第二报警模块12被触发时，对报警信息进行语音播报，提示操纵员；并同时自动切换概貌监控显示子模块20显示报警信息；便于操纵员迅速知晓核电厂报警状态，直观高效的进行信息处理。工艺报警显示子模块10采用的是光字牌，其仅可发出声、光信息，用于提示操纵员注意，而概貌监控显示子模块20为液晶大屏幕，其在核电厂发生事故工况时，可显示出事故工况下的处理报警所需的核电厂信息，可供操纵员直观高效的进行报警处理。

需要说明的是：在核电厂正常运行或发生事故工况时，重要参数显示子模块30动态显示核电厂重要模拟量参数信息；重要参数显示子模块30采用小间距LED拼接屏，拼接屏可任意组合，可在不规则的空间内完成重要参数显示子模块30的布置，提高其适用性；实体保卫显示子模块40动态显示实体保卫信息；火灾报警显示子模块50动态显示重要设备区域实时信息。其中，实体保卫显示子模块40和火灾报警显示子模块50采用小型液晶屏。

本发明通过集成工艺报警显示子模块10、概貌监控显示子模块20、重要参数显示子模块30、实体保卫显示子模块40和火灾报警显示子模块50，可以连续固定显示所有的核电厂安全参数，便于操纵员监视并迅速知晓电厂状态，高效的进行信息处理和电厂控制；

需要说明的是：上述实施例提供数据处理方法在数据处理系统实现时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的系统和方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例的描述，这里不再赘述。

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步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中。

综上所述，本发明提出了一种核电厂控制室综合信息显示系统和方法，将电厂概貌画面、电厂重要状态报警、电厂重要参数、厂区出入口控制信息、核岛关键设备闭路电视监视信息集中布置，包含了所有的SPDS参数，以简明的方式迅速、可靠的连续固定显示电厂安全重要参数，且核电厂控制室综合信息显示系统将电厂关键重要信息组合布置在主控室操纵员工作视线的正前方，简化操纵员获取信息的渠道，帮助操纵员与主控室内连续固定显示的参数环境建立联系，大大提高了操纵员情景认知水平，降低操纵员的负荷，降低人因失误的可能性。并通过键鼠复用方案实现操纵员工作站上的键鼠复用，节约主控室操纵员工作站上的操作空间，进一步避免人因失误；通过非安全级报警信息与报警处理机柜之间硬接线，保证了安全级DCS网络与非安全级DCS网络的隔离。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种核电厂控制室综合信息显示系统，其特征在于，包括：显示模块及与所述显示模块连接的核电厂监控模块，所述显示模块包括多个显示子模块，且多个显示子模块集成在同一空间区域，所述核电厂监控模块用于在核电厂正常运行时，控制每一显示子模块显示对应的核电厂信息；在核电厂事故工况时，控制其中一个显示子模块声光报警，并控制另一个显示子模块同步显示报警信息；

所述显示模块包括：分别与所述核电厂监控模块连接的工艺报警显示子模块、概貌监控显示子模块、重要参数显示子模块、实体保卫显示子模块和火灾报警显示子模块；

所述核电厂监控模块用于在核电厂正常运行时，分别对应控制所述概貌监控显示子模块、重要参数显示子模块、实体保卫显示子模块和火灾报警显示子模块对应显示核电厂概貌信息、核电厂重要模拟量参数信息、实体保卫信息和重要设备区域实时信息；

所述核电厂监控模块还用于在核电厂发生事故工况时，根据接收的报警数据，控制所述工艺报警显示子模块显示声光报警信号，并同时控制所述概貌监控显示子模块切换显示报警信息，以实现在核电厂发生事故工况时的联动显示。

2.根据权利要求1所述的综合信息显示系统，其特征在于，所述核电厂监控模块包括：

数据采集模块，用于采集所述核电厂监控模块中的报警数据、核电厂概貌数据、重要模拟量参数、实体保卫数据以及重要设备区域实时数据；

数据传输模块，连接所述数据采集模块，用于将所述报警数据、核电厂概貌数据、重要模拟量参数、实体保卫数据以及重要设备区域实时数据传输至数据处理模块；

数据处理模块，连接所述数据传输模块，用于在核电厂正常运行时，将所述核电厂概貌数据与预存在所述数据处理模块中的原始画面进行叠加，生成核电厂概貌信息，并将其传输至所述概貌监控显示子模块；将所述重要模拟量参数、实体保卫数据以及重要设备区域实时数据分别传输至所述重要参数显示子模块、实体保卫显示子模块和火灾报警显示子模块；在核电厂发生事故工况时，将所述报警数据进行处理同步生成声光报警信号和报警信息，分别传输至所述工艺报警显示子模块和概貌监控显示子模块，以实现发生事故工况时的联动显示。

3.根据权利要求2所述的综合信息显示系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：安全级控制柜、非安全级控制柜和监控采集单元，所述安全级控制柜用于采集核电厂安全级系统设备的概貌数据、重要模拟量参数以及报警数据，所述非安全级控制柜用于采集核电厂非安全级系统设备的概貌数据、重要模拟量参数以及报警数据；所述监控采集单元用于采集实体保卫数据以及重要设备区域实时数据。

4.根据权利要求3所述的综合信息显示系统，其特征在于，所述数据传输模块包括：安全级DCS系统总线、非安全级DCS系统网以及普通监控网络，

所述安全级DCS系统总线一端连接所述安全级控制柜，用于接收并传输所述安全级控制柜采集的概貌数据、重要模拟量参数以及报警数据；

所述非安全级DCS系统网一端与所述非安全级控制柜连接，用于接收并传输所述非安全级控制柜采集的核电厂概貌数据、重要模拟量参数及报警数据；

所述普通监控网络一端与监控采集单元连接，用于接收并传输所述监控采集单元采集的实体保卫数据以及重要设备区域实时数据。

5.根据权利要求4所述的综合信息显示系统，其特征在于，所述数据处理模块包括：

报警处理机柜，所述报警处理机柜的输入端分别连接所述安全级DCS系统总线和非安全级DCS系统网，用于在发生事故工况时，接收所述安全级DCS系统总线和非安全级DCS系统网传输的报警数据，并将所述报警数据与预设的报警逻辑进行比较，生成声光报警信号，所述报警处理机柜的输出端连接所述工艺报警显示子模块，用于将声光报警信号传输至所述工艺报警显示子模块进行显示；

服务器，所述服务器的输入端连接所述非安全级DCS系统网，用于在核电厂正常运行时，接收所述非安全级DCS系统网传输的核电厂概貌数据和重要模拟量参数，并激活服务器内预设的操作画面，生成核电厂概貌信息和重要模拟量参数信息，所述服务器的输出端通过非安全级DCS监控网分别与所述概貌监控显示子模块和重要参数显示子模块连接，在所述概貌监控显示子模块和重要参数显示子模块上对应显示所述核电厂概貌信息和重要模拟量参数信息；在发生事故工况时，接收所述安全级DCS系统总线和非安全级DCS系统网传输的报警数据，激活服务器内预设的操作画面，生成与声光报警信号同步的报警信息，并将所述报警信息传输至所述概貌监控显示子模块进行显示；

普通监控处理单元，所述普通监控处理单元的输入端与所述普通监控网络连接，用于接收所述普通监控网络传输的实体保卫数据以及重要设备区域实时数据，并激活普通所述监控处理单元内预设在的监控画面，生成实体保卫信息以及重要设备区域实时信息，并传输至所述实体保卫显示子模块和火灾报警显示子模块对应进行显示。

6.根据权利要求5所述的综合信息显示系统，其特征在于，所述核电厂监控模块还包括第一网关和第二网关，所述第一网关分别连接所述安全级DCS系统总线和非安全级DCS系统网，用于将所述安全级DCS系统总线传输的概貌数据、重要模拟量参数以及报警数据传递至所述非安全级DCS系统网，供所述概貌监控显示子模块和重要参数显示子模块显示；第二网关分别连接所述非安全级DCS系统网和所述报警处理机柜，用于将所述非安全级DCS系统网中传输的报警数据传输至所述报警处理机柜中，供所述工艺报警显示子模块显示。

7.根据权利要求6所述的综合信息显示系统，其特征在于，所述第二网关与所述报警处理机柜通过硬接线连接，保证所述安全级DCS系统总线与所述非安全级DCS系统网的隔离。

8.根据权利要求1所述的综合信息显示系统，其特征在于，通过一体化钢制框架将所述多个显示子模块集成在同一空间区域以一体化形式分别呈现不同的核电厂信息。

9.根据权利要求7所述的综合信息显示系统，其特征在于，所述系统还包括键鼠模块，所述键鼠模块通过复用结构分别与所述概貌监控显示子模块和操纵员工作站上的办公系统数字化显示单元进行连接，用于操纵员手动切换所述概貌监控显示子模块显示与所述办公系统数字化显示单元相同的画面，方便在所述概貌监控显示子模块显示更为详细的电厂参数信息。

10.根据权利要求9所述的综合信息显示系统，其特征在于，所述复用结构包括：与所述键鼠模块连接的ATEN切换器，以及与所述ATEN切换器输出端连接的 KVM和所述办公系统数字化显示单元，所述KVM的输出端连接至所述概貌监控显示子模块。

11.一种核电厂控制室综合信息显示方法，其特征在于，利用如权利要求1所述的核电厂控制室综合信息显示系统，所述显示方法包括：

在核电厂正常运行时，通过核电厂监控模块控制多个显示子模块显示对应的核电厂信息；

在核电厂事故工况时，控制其中一个显示子模块声光报警，并控制另一个显示子模块同步显示报警信息。

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