CN111613356A - 一种反应堆停堆期间中子高通量报警系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种反应堆停堆期间中子高通量报警系统，包括探测器1，探测器1连接信号处理放大模块2，信号处理放大模块2连接计数器3，计数器3连接信号隔离分配模块4，隔离分配模块4分别连接计数率显示模块5、函数发生器6、阈值比较器7，函数发生器6连接拟更新的报警阈值显示模块8、信号选择器9、阈值比较器7，信号选择器9连接已生效的报警阈值显示模块10、阈值比较器7、确认修改报警阈值按钮11，阈值比较器7连接超阈值报警模块12。有效降低运行人员的监盘工作量，消除仪控维修人员修改报警阈值的维修工作量，有效提高工作效率，降低人因失误概率，达到降本增效的目的。

Description

一种反应堆停堆期间中子高通量报警系统及方法
技术领域
本技术涉及轻水压水堆核电机组停堆期间中子通量高报警阈值领域，具体涉及一种反应堆停堆期间中子高通量报警阈值系统及方法。
背景技术
核电机组在反应堆停堆情况下需要持续监督堆芯反应性变化，以及时发现由于意外因素(如误稀释、误提控制棒等)引入正反应性，立即采取纠正措施(硼化或插入控制棒等)确保停堆深度，防止反应堆重返临界。
压水堆核电机组通过实时监测堆外核测系统源量程的测量计数，设置停堆期间中子通量高的报警阈值(通常称为“3φ报警阈值”)来监督堆芯反应性变化。在机组停堆大修期间，由于源量程测量计数是动态变化的，3φ报警阈值的设定值也应随之不定期进行适应性修改。在停堆大修初期，测量计数随时间及卸料进展持续下降，3φ报警阈值设置为停堆期间正常中子通量水平的2倍；大修后期，测量计数随装料进展持续提升，3φ报警阈值设置为停堆期间正常中子通量水平的3倍。
目前国内电厂均通过手动调整3φ报警阈值，由主控操纵员持续监督源量程测量计数，当源量程测量计数小于当前3φ报警阈值的1/3时，或当源量程测量计数大于当前3φ报警阈值的2/3时，oncall仪控维修人员修改3φ报警阈值。
发明内容
本发明的目的在于：实现停堆期间中子通量高报警阈值的自动计算更新，并在主控反应堆操纵员手动确认后生效。采用本发明方法可以有效降低运行人员的监盘工作量，消除仪控维修人员修改报警阈值的维修工作量，有效提高工作效率，降低人因失误概率，达到降本增效的目的。
本发明的技术方案如下：一种反应堆停堆期间中子高通量报警系统，包括探测器，探测器连接信号处理放大模块，信号处理放大模块连接计数器，计数器连接信号隔离分配模块，隔离分配模块分别连接计数率显示模块、函数发生器、阈值比较器，函数发生器连接拟更新的报警阈值显示模块、信号选择器、阈值比较器，信号选择器连接已生效的报警阈值显示模块、阈值比较器、确认修改报警阈值按钮，阈值比较器连接超阈值报警模块。
一种反应堆停堆期间中子高通量的报警方法，包括以下步骤：
S1：探测器在被测中子的作用下，输出电脉冲；
S2：探测器输出的电脉冲信号经信号处理放大模块放大、脉冲整形、幅度甄别，输出频率信号至计数器进行计数，得到计数率n；
S3：计数率n信号送至信号隔离分配模块，经信号隔离分配模块后，输出3路计数率信号：
一路计数率信号送至计数率显示模块进行计数率显示；
一路计数率信号送至阈值比较器进行阈值比较；
一路计数率信号送至函数发生器进行函数计算；
函数发生器接收计数率测量值n和当前的3φ报警阈值f(x0)这两个信号，进行信号判断:
当
Figure BDA0002440914730000021
时，更新报警阈值f(x)＝2n；
当
Figure BDA0002440914730000022
时，更新报警阈值f(x)＝2.8n；
否则，报警阈值保持不变，即f(x)＝f(x0)。
S4：点击确认修改3φ报警阈值按钮，输出确认信号至信号选择器；
S5：信号选择器接受确认信号后，选择并生效新3φ报警阈值f(x)，完成3φ报警阈值的自动更新；
S6：信号选择器将确认后生效的3φ报警阈值送至已生效的报警阈值显示模块和阈值比较器；
S7：阈值比较器接收3φ报警阈值和计数率两个信号，进行两个信号比较。
所述S1中，探测器为涂硼正比计数器。
所述S1中，输出幅度从100μV至10mV的电脉冲。
所述S3中，若3φ报警阈值需更新，则在拟更新的报警阈值显示模块上弹出报警阈值需更新的提醒，
所述S3中，同时提供如下信息：
当前3φ报警阈值；
当前测量数值，满足报警阈值修改的入口具体条件；
拟修改更新的3φ报警阈值。
所述S5中，如发现计数率测量趋势变化不稳，存在指数规律变化，则不点击确认修改3φ报警阈值按钮，信号选择器未接收到确认信号，则保持原3φ报警阈值f(x0)。
所述S5中，存在无规律大范围跳变，则不点击确认修改3φ报警阈值按钮，信号选择器未接收到确认信号，则保持原3φ报警阈值f(x0)。
所述S7中，当计数率大于3φ报警阈值时输出停堆期间高通量报警信号至主控超阈值报警模板。
本发明的显著效果在于：有效降低运行人员的监盘工作量，消除仪控维修人员修改报警阈值的维修工作量，有效提高工作效率，降低人因失误概率，达到降本增效的目的。
附图说明
图1为反应堆停堆期间中子高通量报警系统示意图；
图中：探测器1、信号处理放大模块2、计数器3、信号隔离分配模块4、计数率显示模块5、函数发生器6、阈值比较器7、拟更新的报警阈值显示模块8、信号选择器9、已生效的报警阈值显示模块10、确认修改3φ报警阈值按钮11、超阈值报警模块12
具体实施方式
一种反应堆停堆期间中子高通量报警系统，包括探测器1，探测器1连接信号处理放大模块2，信号处理放大模块2连接计数器3，计数器3连接信号隔离分配模块4，隔离分配模块4分别连接计数率显示模块5、函数发生器6、阈值比较器7，函数发生器6连接拟更新的报警阈值显示模块8、信号选择器9、阈值比较器7，信号选择器9连接已生效的报警阈值显示模块10、阈值比较器7、确认修改报警阈值按钮11，阈值比较器7连接超阈值报警模块12；
一种反应堆停堆期间中子高通量报警方法，包括以下步骤：
S1：探测器1(涂硼正比计数器)在被测中子的作用下，输出幅度从100μV至10mV的电脉冲；
S2：探测器1输出的电脉冲信号经信号处理放大模块2放大、脉冲整形、幅度甄别，输出频率信号至计数器3进行计数，得到计数率n；
S3：计数率n信号通过通讯模式送至DCS一层，经信号隔离分配模块4后，输出3路计数率信号：
一路计数率信号送至计数率显示模块5进行计数率显示；
一路计数率信号送至阈值比较器7进行阈值比较；
一路计数率信号送至函数发生器6进行函数计算。
函数发生器6接收计数率测量值n和当前的3φ报警阈值f(x0)这两个信号，进行信号判断:
Figure BDA0002440914730000051
当
Figure BDA0002440914730000057
时，更新报警阈值f(x)＝2n；
Figure BDA0002440914730000052
当
Figure BDA0002440914730000058
时，更新报警阈值f(x)＝2.8n；
Figure BDA0002440914730000053
否则，报警阈值保持不变，即f(x)＝f(x0)。
若3φ报警阈值需更新，则在拟更新的报警阈值显示模块8上弹出报警阈值需更新的提醒，同时提供如下信息：
Figure BDA0002440914730000054
当前3φ报警阈值；
Figure BDA0002440914730000055
当前测量数值，满足报警阈值修改的入口具体条件；
Figure BDA0002440914730000056
拟修改更新的3φ报警阈值。
S4：点击确认修改3φ报警阈值按钮11，输出确认信号至信号选择器9；
S5：信号选择器9接受确认信号后，选择并生效新3φ报警阈值f(x)，完成3φ报警阈值的自动更新；
如发现计数率测量趋势变化不稳，存在指数规律变化或者无规律大范围跳变，则不点击确认修改3φ报警阈值按钮11，信号选择器9未接收到确认信号，则保持原3φ报警阈值f(x0)。
S6：信号选择器9将确认后生效的3φ报警阈值送至已生效的报警阈值显示模块10和阈值比较器7；
S7：阈值比较器7接收3φ报警阈值和计数率两个信号，进行两个信号比较，当计数率大于3φ报警阈值时输出停堆期间高通量报警信号至主控超阈值报警模板12。

Claims (9)

1.一种反应堆停堆期间中子高通量报警系统，其特征在于：包括探测器(1)，探测器(1)连接信号处理放大模块(2)，信号处理放大模块(2)连接计数器(3)，计数器(3)连接信号隔离分配模块(4)，隔离分配模块(4)分别连接计数率显示模块(5)、函数发生器(6)、阈值比较器(7)，函数发生器(6)连接拟更新的报警阈值显示模块(8)、信号选择器(9)、阈值比较器(7)，信号选择器(9)连接已生效的报警阈值显示模块(10)、阈值比较器(7)、确认修改报警阈值按钮(11)，阈值比较器(7)连接超阈值报警模块(12)。
2.一种应用如权利要求1所述的反应堆停堆期间中子高通量报警系统的报警方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：探测器(1)在被测中子的作用下，输出电脉冲；
S2：探测器(1)输出的电脉冲信号经信号处理放大模块(2)放大、脉冲整形、幅度甄别，输出频率信号至计数器(3)进行计数，得到计数率n；
S3：计数率n信号送至信号隔离分配模块(4)，经信号隔离分配模块(4)后，输出(3)路计数率信号：
一路计数率信号送至计数率显示模块(5)进行计数率显示；
一路计数率信号送至阈值比较器(7)进行阈值比较；
一路计数率信号送至函数发生器(6)进行函数计算；
函数发生器(6)接收计数率测量值n和当前的3φ报警阈值f(x0)这两个信号，进行信号判断:
当
Figure FDA0002440914720000011
时，更新报警阈值f(x)＝2n；
当
Figure FDA0002440914720000012
时，更新报警阈值f(x)＝2.8n；
否则，报警阈值保持不变，即f(x)＝f(x0)。
S4：点击确认修改3φ报警阈值按钮(11)，输出确认信号至信号选择器(9)；
S5：信号选择器(9)接受确认信号后，选择并生效新3φ报警阈值f(x)，完成3φ报警阈值的自动更新；
S6：信号选择器(9)将确认后生效的3φ报警阈值送至已生效的报警阈值显示模块(10)和阈值比较器(7)；
S7：阈值比较器(7)接收3φ报警阈值和计数率两个信号，进行两个信号比较。
3.根据权利要求2所述的一种反应堆停堆期间中子高通量报警方法，其特征在于，所述S1中，探测器(1)为涂硼正比计数器。
4.根据权利要求2所述的一种反应堆停堆期间中子高通量报警方法，其特征在于，所述S1中，输出幅度从100μV至10mV的电脉冲。
5.根据权利要求2所述的一种反应堆停堆期间中子高通量报警方法，其特征在于，所述S3中，若3φ报警阈值需更新，则在拟更新的报警阈值显示模块(8)上弹出报警阈值需更新的提醒。
6.根据权利要求2所述的一种反应堆停堆期间中子高通量报警方法，其特征在于，所述S3中，同时提供如下信息：
当前3φ报警阈值；
当前测量数值，满足报警阈值修改的入口具体条件；
拟修改更新的3φ报警阈值。
7.根据权利要求2所述的一种反应堆停堆期间中子高通量报警方法，其特征在于，所述S5中，如发现计数率测量趋势变化不稳，存在指数规律变化，则不点击确认修改3φ报警阈值按钮(11)，信号选择器(9)未接收到确认信号，则保持原3φ报警阈值f(x0)。
8.根据权利要求2所述的一种反应堆停堆期间中子高通量报警方法，其特征在于，所述S5中，存在无规律大范围跳变，则不点击确认修改3φ报警阈值按钮(11)，信号选择器(9)未接收到确认信号，则保持原3φ报警阈值f(x0)。
9.根据权利要求2所述的一种反应堆停堆期间中子高通量报警方法，其特征在于，所述S7中，当计数率大于3φ报警阈值时输出停堆期间高通量报警信号至主控超阈值报警模板(12)。
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