CN111767067B - 一种核电厂adacs_n平台报警卡在线更新方法 - Google Patents

一种核电厂adacs_n平台报警卡在线更新方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于核电厂DCS控制技术领域，具体涉及一种核电厂ADACS_N平台报警卡在线更新方法。报警卡包含报警画面和报警逻辑简图，二者分开存储，因此分开更新；本方法通过编写报警卡在线更新方法脚本来实现报警卡在线更新，所述的报警卡在线更新方法脚本放置于系统管理工程师站。本发明解决ADACS_N平台无法在线更新报警卡问题，对数字化核电厂报警功能进行优化，实现在不影响主控室功能的情况下在线更新报警卡，同时可以按运行需求随时新增临时报警卡，弥补了ADACS_N平台报警卡更新的短板，避免操纵员再去拿纸质版报警规程，影响监盘。

Description

一种核电厂ADACS_N平台报警卡在线更新方法
技术领域
本发明属于核电厂DCS控制技术领域，具体涉及一种核电厂ADACS_N平 台报警卡在线更新方法。
背景技术
数字化核电厂由于采用数字化控制系统(DCS)和先进的主控室设计，采 用计算机化操纵员工作站后，数字化人机界面监测和控制系统集成的报警系统 由于不受物理空间的限制，报警数量较常规盘台设计大大增加(目前单个机组 约有5000个)。计算机化报警卡为运行、维修人员提供报警相关信息，包括报 警产生原因、报警触发的逻辑简图、后续采取行动、后果等，以提示运行、维 修人员对出现的报警正确进行处理。
M310机组的DCS一共分四层，DCS 0层为工艺系统层，包括传感器和执 行机构。DCS一层为自动控制层，包含有自动处理机和I/O卡件，对0层的信 号进行采集和处理，并接收来自DCS二层的控制命令。DCS二层为监视控制层， 应用于不同的控制室，为运行操纵员提供对电站的监视和控制功能。DCS三层 为电站管理层，提供长期存储功能。
基于法国源讯公司ADACS_N平台(该平台无法在线更新)的DCS二层系 统，应用于福清核电1-4号机组，海南核电和方家山核电。以福清核电为例， ADACS_N平台主要包括：
2台冗余的前端处理处理服务器(CFR)用于收集从DCS一层采集到的数 据，并发给中央处理服务器CCT进行计算。
2台中央处理服务器(CCT)对采集的数据和内部数据进行计算，同时进行 功能处理，并将计算结果发送给DCS二层网络上的实时服务器(STR)，将存 档数据发送给存档服务器(SAR)。
6台数据存储服务器(SARSTR)，安装有实时服务(STR)和存档服务(SAR)， 数据存储服务器为所有的工作站(KIC-OWP)提供相关数据。
11个工作站(KIC-OWP)，包括主控室4台操纵员站，远程停堆站2台操 纵员站，为电站提供监视和控制功能。技术支持中心1台工作站(提供给技术 支持团队使用，在电站事故时可建立额外的电站状态分析和事故管理)和挂牌 中心1台工作站(为操作员提供对设备的挂牌功能，阻止在设备介入时接收来 DCS二层的命令)只有监视功能而不能进行控制。仪控计算机房1台工作站， 提供给维修团队使用，和2台专用于主控室大屏幕显示的工作站。
2台系统管理工程师站(SAS)，这两台SAS工程师站可以对整个ADACS_N 平台进行管理，包括平台软件的分发、安装和更新，整个平台的启停操作，全 局数据更新，所有平台内服务器的远程访问功能。
ADACS_N平台数据更新目前只能采用全局数据更新方式，存在以下问题：
1)该更新方式需将所有平台数据进行打包，这些数据包括动态数据、画面 和报警卡，由于每次打包数据都需要将待更新的和未更新的所有数据一起打包， 所以不管待更新量多还是少，打包耗时长，打包一次数据包(udd)的时间大概 需要一个小时。造成了在机组上更新前，打包好的数据包经常需要重新打包的 问题。因为即使是重新修改一张报警卡，都需要重新生成一次数据包。
2)该更新方式需要停运DCS二层后进行全局数据发布，将导致整个DCS 二层不可用，即主控室功能失效(主控室失效属于第一组IO，主控室若失效四 小时，将导致机组后撤)。因此机组日常运行期间无法实施数据更新工作，数 据更新只能在每年的大修期间进行。
3)全局数据更新方法导致主控室的报警卡存在滞后性，一次大修进行一次 数据更新的频率，导致因日常报警规程的升版，部分DCS报警卡与报警规程存 在不符，将会影响运行人员对报警的分析与处理。为了保证报警卡的准确性， 运行操纵员只好使用纸质报警卡，影响监盘，即降低了操纵员的工作效率，也 导致人因失误风险大大增加。
经本项目团队的共同研究分析，并对全局数据更新的过程进行了分解，发 现在当前福清核电ADACS_N平台的数据库中，报警卡和画面与数据是分开存 储的，只需找到报警卡与主控画面的对应关系，以DCS数据库为底层基础，将 电子化的运行报警规程编译为数据库中的数据，就可以将报警卡的更新剥离出 来。并且通过编写相关脚本，可实现报警卡在线更新功能，保证了主控的报警 卡可以实时更新，为最新生效版本，避免了操纵员手持纸质报警规程，降低了 人因失误风险，对核电厂机组的安全控制起到了极大的保障。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核电厂ADACS_N平台报警卡在线更新方法， 解决ADACS_N平台无法在线更新报警卡问题，对数字化核电厂报警功能进行 优化，实现在不影响主控室功能的情况下在线更新报警卡，同时可以按运行需 求随时新增临时报警卡，弥补了ADACS_N平台报警卡更新的短板，避免操纵 员再去拿纸质版报警规程，影响监盘。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种核电厂ADACS_N平台报警卡在线更新方法，报警卡包含报警画面和报 警逻辑简图，二者分开存储，因此分开更新；本方法通过编写报警卡在线更新 方法脚本来实现报警卡在线更新，脚本包括：
工作站报警画面更新：添加自动分发待更新报警画面至所有工作站对应路 径/home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto下的命令；
数据存储服务器报警画面更新：添加自动分发待更新报警画面至所有的数 据存储服务器/home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto路径的命令，并添加在该路 径下将所有的画面数据全部自动压缩，压缩成udd_ilv.tgz名称的压缩包的命令；
系统管理工程师站的报警画面更新：添加自动分发待更新报警画面至系统 管理工程师站指定路径/home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto的命令，并添加命 令实现在该路径下将画面数据全部自动压缩，包含所有的画面数据，压缩成 udd_ilv.tgz名称的压缩包；
工作站报警逻辑简图更新：添加自动分发待更新报警逻辑简图至所有工作 站对应路径/home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto下的命令；
数据存储服务器报警逻辑简图更新：添加自动分发待更新报警逻 辑简图至所有数据存储服务器对应路径/home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto 下的命令，并添加在该路径下将所有的除画面数据外的剩余文件进行自动压缩， 压缩成udd_other.tgz名称的压缩包的命令；
系统管理工程师站报警逻辑简图更新：添加自动分发待更新报警逻辑简图 至所有系统管理工程师站对应路径/home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto下的 命令，并添加在该路径下将所有的除画面数据外的剩余文件进行自动压缩，压 缩成udd_other.tgz名称的压缩包的命令。
所述的报警画面在ADACS_N平台中的画面数据后缀为.ilv。
所述的报警逻辑简图在ADACS_N平台中报警逻辑简图数据后缀为.png。
所述的数据存储服务器报警画面更新：压缩过程为不带路径压缩。
所述的系统管理工程师站的报警画面更新：压缩过程为不带路径压缩。
所述的数据存储服务器报警逻辑简图更新：压缩过程为不带路径压缩。
所述的系统管理工程师站报警逻辑简图更新：压缩过程为不带路径压缩。
所述的报警卡在线更新方法脚本放置于系统管理工程师站，并在系统管理 工程师站任意路径下创建存放待更新报警卡文件夹，命名方式与报警卡在线更 新方法脚本中保持一致。
所述的报警卡在线更新方法脚本中增加显示执行情况的命令，对每个工作 站和服务器进行分隔。
本发明所取得的有益效果为：
(1)报警卡在线更新方法，实现了报警卡的在线更新功能，不需要对报警 卡数据进行打包，只需将待更新报警卡放到指定路径下，方便快捷。
(2)报警卡在线更新方法不受限于时间窗口，在任何机组工况下都可以进 行，可以随时按需要实施更新，更新过程对工作站和服务器无影响，对平台负 荷基本无影响，属于无扰更新。在模拟机上选择满功率运行工况，采用软件实 时监测中央处理服务器(CCT)的CPU负荷波动情况。试验中随机抽取RCP系 统300余个报警卡进行分发更新，更新过程紧密观察平台运行情况，分析CCT、 SARSTR和OWP的负荷波动情况。更新过程大概持续30秒，我们选择监测了 更前到更新后一分钟内的负荷波动，CCT平台负荷最高20％，低于标准50％。
(3)报警卡在线更新方法可保证DCS报警卡与生效的报警规程保持一致， 保证DCS报警卡的准确性，避免操纵员使用纸质报警规程，降低人因失误风险。
(4)报警组态在线更新方法对工作站、服务器故障后数据在线同步均无影 响，并能保证所有设备故障下的数据一致性。
(5)经测试，报警卡在线更新方法对平台cold start(冷启动，用于快速恢 复平台功能)和平台first start(平台首次启动，重启过程将进行全局数据下装) 均无影响，并能保证数据的不丢失。
具体实施方式
下面结合具体实施案例对本发明进行详细说明。
在DCS组态数据中，存在大量的计算机化报警，因组态的自身的局限性， DCS中每个报警对应一张计算机化报警卡，且计算机化报警卡以画面形式储存 于DCS数据库中，而计算机化报警的逻辑是以逻辑简图的形式嵌套于报警卡中。 因此报警卡的更新一共分两部分：报警画面和逻辑简图。
经项目团队对常规的全局数据更新过程进行跟踪剖析，在平台首次启动 (firststart)过程中DCS数据以全局数据包(udd)打包形势分发至数据存储服 务器和下游的工作站的指定文件夹。工作站启动以后直接从工作站的指定路径 (/home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto)下调取画面文件在人机界面上显示。
通过编写报警卡在线更新方法脚本创建报警卡在线更新工具(用于实现报 警卡在线更新)，该工具可自动分发待更新报警数据至指定路径，保证在不停 运工作站的情况下，完成报警卡升版更新和新增临时报警卡的工作。首先，将 待更新报警卡存放至DCS二层系统管理工程师站(SAS)指定目录下，报警卡 的修改主要包括报警画面(静态描述，画面链接)以及逻辑简图。执行分发脚 本将报警卡分发至所有的工作站，在工作站中待更新的报警卡将直接覆盖替换 原报警卡，从工作站人机界面中点击选取该报警卡便可直接调用。并且经过试 验发现在重新启动工作站的情况下，报警数据不丢失。为保证ADACS_N平台 在任何情况下的数据不丢失，报警卡在线更新工具需考虑到以下两种情况：工 作站故障和数据存储服务器故障情况下更换新备件或者重装系统后的更新数据 不丢失。另外还需要保证对平台故障下的重新启动无影响。
(1)工作站在故障的情况下，面临需要更换备件或者重新安装系统的可能。 经分析研究，工作站在重新部署平台软件以后，保存画面文件的文件夹将清空， 而在重启工作站的应用时，工作站自动从上游的数据存储服务器获取udd_ilv.tgz 和udd_other.tgz压缩包至画面存储文件夹，拷贝至对应路径后完成自动解压， 以保证工作站的数据同步。因此报警卡在线更新工具需要同时将待更新报警卡 分发至所有的数据存储服务器，并按要求将所有画面压缩成udd_ilv.tgz压缩包 和将文件夹下剩余文件压缩成udd_other.tgz压缩包格式，以确保全平台数据的 一致性以及设备故障下的数据不丢失。
(2)ADACS_N平台运行过程数据存储服务器故障的情况下，同样面临备 件更换或者重装系统后的数据一致性问题。经研究分析，数据存储服务器在数 据恢复(restore)过程中进行平台数据同步。数据同步过程自动从系统管理工程 师站(SAS)获取平台备份数据(cold file)，以保证平台数据的一致性。而通 过多次试验，发现平台备份数据中的报警卡数据来至于系统管理工程师站(SAS) /home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto的路径下的udd_ilv.tgz和udd_other.tgz 压缩包，因此报警卡在线更新工具需增加在每次更新过程中将待更新报警数据 分发至系统管理工程师站并完成自动压缩的操作。
(3)测试在报警卡更新结束后，执行平台启动cold start(冷启动，在平台故 障的情况下，用于快速恢复平台功能)操作，确认cold start功能不受影响，并且 在平台重启后抽测工作站上的报警卡，确认报警卡数据为更新后的报警。执行 首次启动(first start，重启过程将进行全局数据下装)，将对之前更新的内容进行 覆盖，只需将待更新的报警卡打包至待更新的数据包中即可保证数据的不丢失。
报警卡包含报警画面(在ADACS_N平台中的画面数据后缀为.ilv)和报警逻 辑简图(在ADACS_N平台中报警逻辑简图数据后缀为.png)，因为是分开存储 的，因此在ADACS_N平台报警卡在线更新方法中分开实施。本发明所述核电厂 ADACS_N平台报警卡在线更新方法通过编写报警卡在线更新方法脚本来实现 报警卡在线更新功能，脚本主要包括以下六部分内容：
(1)工作站报警画面更新：添加自动分发待更新报警画面至所有工作站对 应路径/home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto下的命令。
(2)数据存储服务器报警画面更新：添加自动分发待更新报警画面至所有 的数据存储服务器/home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto路径的命令，并添加在 该路径下将所有的画面数据(画面数据后缀为.ilv)全部自动压缩，压缩成udd_ilv.tgz名称的压缩包的命令。压缩过程需要注意不带路径压缩，因为原压缩 包压缩时不带路径，带路径压缩将导致工作站读取后压缩包自动解压后路径有 问题，无法被工作站读取。
(3)系统管理工程师站的报警画面数据更新：添加自动分发待更新报警画 面至系统管理工程师站指定路径/home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto的命令， 并添加命令实现在该路径下将画面数据全部自动压缩，包含所有的画面数据， 压缩成udd_ilv.tgz名称的压缩包。压缩过程注意不带路径压缩，因为原压缩包压 缩时不带路径。
(4)工作站报警逻辑简图数据更新：添加自动分发待更新报警逻辑简图至 所有工作站对应路径/home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto下的命令。
(5)数据存储服务器报警逻辑简图数据更新：添加自动分发待更新报警逻 辑简图至所有数据存储服务器对应路径/home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto 下的命令，并添加在该路径下将所有的除画面数据外的剩余文件进行自动压缩， 压缩成udd_other.tgz名称的压缩包的命令。压缩过程注意不带路径压缩，因为原 压缩包压缩时不带路径。
(6)系统管理工程师站报警逻辑简图数据更新：添加自动分发待更新报警 逻辑简图至所有系统管理工程师站对应路径 /home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto下的命令，并添加在该路径下将所有的除 画面数据外的剩余文件进行自动压缩，压缩成udd_other.tgz名称的压缩包的命 令。压缩过程注意不带路径压缩，因为原压缩包压缩时不带路径。
由于系统管理工程师站可以用于远程登陆ADACS_N平台服务器和工作站， 并管理整个ADACS_N平台。因此将报警卡在线更新方法脚本放置于系统管理 工程师站，并在该工程师站任意路径下(一般在/home/adacs路径下，无特殊要 求)创建存放待更新报警卡文件夹，命名方式注意与报警卡在线更新方法脚本 中保持一致。
并且为保证可以实时看到报警卡更新过程，监视每个工作站和服务器的执 行情况，在报警卡在线更新脚本中增加显示执行情况的命令，对每个工作站和 服务器进行分隔。

Claims (9)

1.一种核电厂ADACS_N平台报警卡在线更新方法，其特征在于：报警卡包含报警画面和报警逻辑简图，二者分开存储，因此分开更新；本方法通过编写报警卡在线更新方法脚本来实现报警卡在线更新，脚本包括：
工作站报警画面更新：添加自动分发待更新报警画面至所有工作站对应路径/home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto下的命令；
数据存储服务器报警画面更新：添加自动分发待更新报警画面至所有的数据存储服务器/home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto路径的命令，并添加在该路径下将所有的画面数据全部自动压缩，压缩成udd_ilv.tgz名称的压缩包的命令；
系统管理工程师站的报警画面更新：添加自动分发待更新报警画面至系统管理工程师站指定路径/home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto的命令，并添加命令实现在该路径下将画面数据全部自动压缩，包含所有的画面数据，压缩成udd_ilv.tgz名称的压缩包；
工作站报警逻辑简图更新：添加自动分发待更新报警逻辑简图至所有工作站对应路径/home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto下的命令；
数据存储服务器报警逻辑简图更新：添加自动分发待更新报警逻辑简图至所有数据存储服务器对应路径/home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto下的命令，并添加在该路径下将所有的除画面数据外的剩余文件进行自动压缩，压缩成udd_other.tgz名称的压缩包的命令；
系统管理工程师站报警逻辑简图更新：添加自动分发待更新报警逻辑简图至所有系统管理工程师站对应路径/home/adacs/ADACS_RT/froid/at_tproto下的命令，并添加在该路径下将所有的除画面数据外的剩余文件进行自动压缩，压缩成udd_other.tgz名称的压缩包的命令。
2.根据权利要求1所述的核电厂ADACS_N平台报警卡在线更新方法，其特征在于：所述的报警画面在ADACS_N平台中的画面数据后缀为.ilv。
3.根据权利要求1所述的核电厂ADACS_N平台报警卡在线更新方法，其特征在于：所述的报警逻辑简图在ADACS_N平台中报警逻辑简图数据后缀为.png。
4.根据权利要求1所述的核电厂ADACS_N平台报警卡在线更新方法，其特征在于：所述的数据存储服务器报警画面更新：压缩过程为不带路径压缩。
5.根据权利要求1所述的核电厂ADACS_N平台报警卡在线更新方法，其特征在于：所述的系统管理工程师站的报警画面更新：压缩过程为不带路径压缩。
6.根据权利要求1所述的核电厂ADACS_N平台报警卡在线更新方法，其特征在于：所述的数据存储服务器报警逻辑简图更新：压缩过程为不带路径压缩。
7.根据权利要求1所述的核电厂ADACS_N平台报警卡在线更新方法，其特征在于：所述的系统管理工程师站报警逻辑简图更新：压缩过程为不带路径压缩。
8.根据权利要求1所述的核电厂ADACS_N平台报警卡在线更新方法，其特征在于：所述的报警卡在线更新方法脚本放置于系统管理工程师站，并在系统管理工程师站任意路径下创建存放待更新报警卡文件夹，命名方式与报警卡在线更新方法脚本中保持一致。
9.根据权利要求1所述的核电厂ADACS_N平台报警卡在线更新方法，其特征在于：所述的报警卡在线更新方法脚本中增加显示执行情况的命令，对每个工作站和服务器进行分隔。
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