CN112510834A - 核电站运行技术规范自动化诊断方法、装置、设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核电站运行技术规范自动化诊断方法、装置、设备及系统，方法包括：以预设周期读取DCS实时数据网中关键系统和设备的运行数据；根据运行技术规范以及所述运行数据进行诊断，以生成诊断结果，并将所述诊断结果发送至用户终端，以在所述用户终端显示诊断结果；接收用户通过所述用户终端发出的启停操作、非自动诊断事件的数据配置、数据重置、数据查阅、报表打印及报警管理以及系统维护配置的操作，并根据用户的操作执行对应的动作。本发明能够在线实时判断事件类型，显示干预事件应采取措施和完成需采取措施的时间，及关键系统和设备的实时状态和数据，大大减轻了运行人员状态识别和工况分析的工作负荷。
Description
技术领域
本发明涉及核电站技术领域，尤其涉及一种核电站运行技术规范自动化诊断方法、装置、设备及系统。
背景技术
核电站运行安全的总目标是维持由设计确定的安全水平，为了实现这一总目标，电站规定了一系列的电站安全运行规程，并确定总体的机组运行技术规范。运行技术规范是在机组正常运行期间，确保工作人员与公众的安全必须遵守的最低技术规则，这些规则的执行确保重要的安全系统在异常或事故工况下能够正确运行。严格遵守运行技术规范是保证机组在整个寿期内安全的、坚定不移的原则。
运行技术规范作用是限定反应堆正常运行的边界，以确保机组运行在安全限值和事故假设的设计范围之内；规定三道屏障相关的控制、保护系统及专设安全设施的可用性，这些措施可确保各类事件和事故处理程序的可操作性；当出现所需的系统或设备不可用，或某一安全相关的参数异常变化时，规定应采取的措施。
目前，国内在运营的核电站大都采用纸质版运行技术规范监视方式，当运行状态偏离机组设计基准工况时，运行人员手动查询和翻阅纸质版的运行技术规范。基于电站事件实际工况状态，参照运行技术规范要求，利用自身已掌握的核电运行知识和运行经验，分析和确定电站发生的事件类型、干预事件应该采取的措施、以及完成需采取措施的时间。
现有技术存在如下缺陷：
(1)纸质版运行技术规范容易磨损、涂写，需要不定期更新和替换；
(2)运行技术规范人工手动翻阅和查询，速度慢，效率低；
(3)运行人员需熟悉及掌握运行技术规范要求及操作，压力大，工作负荷高；
(4)由于运行人员自身能力有限、运行经验欠缺、人因失误等原因，纸质版运行技术规范方式无法保证运行人员快速和准确地确定事件类型和采取措施，影响机组安全稳定的运行效益。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在问题和不足，提供一种核电站运行技术规范自动化诊断方法、装置、设备及系统，能够在线实时判断事件类型，显示干预事件应采取措施和完成需采取措施的时间，及关键系统和设备的实时状态和数据，大大减轻了运行人员状态识别和工况分析的工作负荷。
本发明实施例提供了一种核电站运行技术规范自动化诊断方法，包括：
以预设周期读取DCS实时数据网中关键系统和设备的运行数据；
根据运行技术规范以及所述运行数据进行诊断，以生成诊断结果，并将所述诊断结果发送至用户终端，以在所述用户终端显示诊断结果；
接收用户通过所述用户终端发出的启停操作、非自动诊断事件的数据配置、数据重置、数据查阅、报表打印及报警管理以及系统维护配置的操作，并根据用户的操作执行对应的动作。
优选地，所述运行技术规范包括预设的每个异常事件的判断依据以及对应的处理措施。
优选地，还包括：
通过共享内存单向通讯方式实现了与DCS实时数据网之间数据通信的电气隔离。
本发明实施例还提供了一种核电站运行技术规范自动化诊断装置，包括：
数据传输模块，用于以预设周期读取DCS实时数据网中关键系统和设备的运行数据；
自动诊断模块，用于根据运行技术规范以及所述运行数据进行诊断，以生成诊断结果，并将所述诊断结果发送至用户终端，以在所述用户终端显示诊断结果；
运行管理及配置模块，用于接收用户通过所述用户终端发出的启停操作、非自动诊断事件的数据配置、数据重置、数据查阅、报表打印及报警管理以及系统维护配置的操作，并根据用户的操作执行对应的动作。
优选地，所述运行技术规范包括预设的每个异常事件的判断依据以及对应的处理措施。
优选地，还包括：
电气隔离模块，用于通过共享内存单向通讯方式实现了与DCS实时数据网之间数据通信的电气隔离。
本发明实施例还提供了一种核电站运行技术规范自动化诊断设备，包括存储器以及处理器，所述存储器内存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现如上述的核电站运行技术规范自动化诊断方法。
本发明实施例还提供了一种核电站运行技术规范自动化诊断系统，其特征在于，包括用户终端、DCS实时数据网以及如权利要求7所述的核电站运行技术规范自动化诊断设备；其中：
所述DCS实时数据网，用于采集核电站的机组在运行过程中产生的运行数据；
所述核电站运行技术规范自动化诊断设备，用于以预设周期读取DCS实时数据网中关键系统和设备的运行数据，并根据运行技术规范以及所述运行数据进行诊断，以生成诊断结果，并将所述诊断结果发送至用户终端；
所述用户终端，用于显示所述诊断结果，并接收用户发出的针对于所述核电站运行技术规范自动化诊断设备的启停操作、非自动诊断事件的数据配置、数据重置、数据查阅、报表打印及报警管理以及系统维护配置的操作；
所述核电站运行技术规范自动化诊断设备，还用于根据用户的操作执行对应的管理和配置动作。
优选地，所述运行技术规范包括预设的每个异常事件的判断依据以及对应的处理措施。
优选地，所述核电站运行技术规范自动化诊断设备与DCS实时数据网通过共享内存单向通讯方式实现电气隔离。
综上所述，本发明通过DCS实时数据网获取运行数据，并根据该运行数据以及预设的运行技术规范在线实时判断事件类型，显示干预事件应采取的处理措施和完成需采取措施的时间，及关键系统和设备的实时状态和数据，大大减轻了运行人员状态识别和工况分析的工作负荷。
进一步的，基于自动执行的运行技术规范，提高了事件分析和判断的效率，提高了事件分析和判断的准确性，为电站安全运行提供了可靠的支持和帮助。
更进一步的，由诊断设备生成的诊断数据和结果，可自动存储、历史查阅及报表方式打印，提高了电厂运行自动化水平。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的核电站运行技术规范自动化诊断方法的流程示意图。
图2是本发明第一实施例提供的阀门可用性的诊断示意图。
图3是本发明第二实施例提供的核电站运行技术规范自动化诊断装置的结构示意图。
图4是本发明第三实施例提供的核电站运行技术规范自动化诊断系统的结构示意图。
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。
请参阅图1，本发明第一实施例提供了一种核电站运行技术规范自动化诊断方法，其可由核电站运行技术规范自动化诊断设备(以下简称诊断设备)来执行，以至少实现如下步骤：
S101，以预设周期读取DCS实时数据网中关键系统和设备的运行数据。
在本实施例中，集散控制系统(DCS)是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。
实时数据库是DCS最基本的信息资源，这些实时数据由实时数据库存储和管理。在DCS中，建立和修改实时数据库记录的方法有多种，常用的方法是用通用数据库工具软件生成数据库文件，系统直接利用这种数据格式进行管理或采用某种方法将生成的数据文件转换为DCS所要求的格式。
在本实施例中，核电站内的各个机组或者系统在运行过程中产生的运行数据都可汇集到DCS实时数据网中，由所述DCS实时数据网进行统一的管理以及保存。
在本实施例中，所述诊断设备可为服务器、台式电脑、笔记本电脑或者工作站等，其可通过与所述DCS实时数据网建立通讯来实现关键系统和设备的运行数据的获取。例如，所述诊断设备可以以固定的周期(如1次/秒)读取DCS实时数据网中关键系统和设备的运行数据。
需要说明的是，在通信过程中，如果所述诊断设备判断数据通讯故障时，可发出报警信息提醒操作人员进行及时处理。
需要说明的是，为了避免诊断设备对DCS实时数据网的运行稳定产生影响或者干扰，所述诊断设备可通过共享内存单向通讯方式(共享内存是接口通信的方式之一，允许两个或更多进程访问同一块内存)实现了与DCS实时数据网之间数据通信的电气隔离，从而保证DCS实时数据网的运行稳定。
S102，根据运行技术规范以及所述运行数据进行诊断，以生成诊断结果，并将所述诊断结果发送至用户终端，以在所述用户终端显示诊断结果。
在本实施例中，所述诊断设备内可安装有技术规范自动诊断程序，其可通过运行该技术规范自动诊断程序来对读取的运行数据进行判断，以确定指定的系统或者设备是否出现了异常，并在异常时给出对应的处理措施。
具体地，在本实施例中，在所述技术规范自动诊断程序内可定义了每个事件(如反应堆运行模式、反应堆冷却剂总泄露率、冗余传感器、棒位监视)的判断依据和其对应的处理措施。在接收到运行数据后，所述诊断设备获取对应的判断算法，再根据所述判断算法内的判断依据对所述运行数据进行诊断，以确定与当前运行数据对应的系统或设备是否存在异常，如果存在异常，则获取与该异常对应的处理措施，并发送至用户终端进行显示。此外，所述诊断设备还可实时存储机组偏离设计基准工况时的诊断数据和结果。
例如，如图2所示，以蒸汽发生器排污系统的“APG004/APG005/006VL中一个阀门机械性不可用(阀门卡死在非关闭位置)事件”为例：
首先，诊断设备获取各个阀门的关指令信号以及关反馈信号，然后分别进行判断：
1、将APG004VL阀门关指令信号延时后与APG004VL阀门关反馈信号进行逻辑计算，判断APG004阀门状态是否关机械卡死(即可用性判断)；
2、将APG005VL阀门关指令信号延时后与APG005VL阀门关反馈信号进行逻辑计算，判断APG005阀门状态是否关机械卡死(即可用性判断)；
3、将APG006VL阀门关指令信号延时后与APG006VL阀门关反馈信号进行逻辑计算，判断APG0064阀门状态是否关机械卡死(即可用性判断)。
然后，所述诊断设备通过逻辑计算判断三个阀门的可用性，如果逻辑计算结果为“True”，即APG004/005/006VL阀门中至少有一个阀门机械性不可用，那就诊断为“APG004/005/006VL阀门中有一个阀门机械性不可用”。
最后，所述诊断设备获取与该诊断结果对应的处理措施：检修，以及所述处理措施完成时间为一个月内。
需要说明的是，针对不同的事件有不同的判断依据以及处理措施，本发明在此不做一一陈述。
S103，接收用户通过所述用户终端发出的启停操作、非自动诊断事件的数据配置、数据重置、数据查阅、报表打印及报警管理以及系统维护配置的操作，并根据用户的操作执行对应的动作。
在本实施例中，所述诊断设备在生成诊断结果后，将所述诊断结果发送给用户终端，从而使得用户终端能够向操作人员显示该诊断结果。
此外，操作人员也可以通过用户终端对所述诊断设备进行管理以及运行配置，例如，操作人员可通过用户终端对所述诊断设备执行启停操作、非自动诊断事件的数据配置、数据重置、数据查阅、报表打印及报警管理以及系统维护配置的操作等。
综上所述，本实施例通过DCS实时数据网获取运行数据，并根据该运行数据以及预设的运行技术规范在线实时判断事件类型，显示干预事件应采取的处理措施和完成需采取措施的时间，及关键系统和设备的实时状态和数据，大大减轻了运行人员状态识别和工况分析的工作负荷。
进一步的，基于自动执行的运行技术规范，提高了事件分析和判断的效率，提高了事件分析和判断的准确性，为电站安全运行提供了可靠的支持和帮助。
更进一步的，由诊断设备生成的诊断数据和结果，可自动存储、历史查阅及报表方式打印，提高了电厂运行自动化水平。
请参阅图3，本发明第二实施例还提供了一种核电站运行技术规范自动化诊断装置，包括：
数据传输模块210，用于以预设周期读取DCS实时数据网中关键系统和设备的运行数据；
自动诊断模块220，用于根据运行技术规范以及所述运行数据进行诊断，以生成诊断结果，并将所述诊断结果发送至用户终端，以在所述用户终端显示诊断结果；
运行管理及配置模块230，用于接收用户通过所述用户终端发出的启停操作、非自动诊断事件的数据配置、数据重置、数据查阅、报表打印及报警管理以及系统维护配置的操作，并根据用户的操作执行对应的动作。
优选地，所述运行技术规范包括预设的每个异常事件的判断依据以及对应的处理措施。
优选地，还包括：
电气隔离模块，用于通过共享内存单向通讯方式实现了与DCS实时数据网之间数据通信的电气隔离。
本发明第三实施例还提供了一种核电站运行技术规范自动化诊断设备，包括存储器以及处理器，所述存储器内存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现如上述的核电站运行技术规范自动化诊断方法。
请参阅图4，本发明第四实施例还提供了一种核电站运行技术规范自动化诊断系统，包括用户终端100、DCS实时数据网200以及如上述任一实施例所述的核电站运行技术规范自动化诊断设备300；其中：
所述DCS实时数据网200，用于采集核电站的机组在运行过程中产生的运行数据；
所述核电站运行技术规范自动化诊断设备300，用于以预设周期读取DCS实时数据网中关键系统和设备的运行数据，并根据运行技术规范以及所述运行数据进行诊断，以生成诊断结果，并将所述诊断结果发送至用户终端；
所述用户终端100，用于显示所述诊断结果，并接收用户发出的针对于所述核电站运行技术规范自动化诊断设备的启停操作、非自动诊断事件的数据配置、数据重置、数据查阅、报表打印及报警管理以及系统维护配置的操作；
所述核电站运行技术规范自动化诊断设备300，还用于根据用户的操作执行对应的管理和配置动作。
优选地，所述运行技术规范包括预设的每个异常事件的判断依据以及对应的处理措施。
优选地，所述核电站运行技术规范自动化诊断设备300与DCS实时数据网200通过共享内存单向通讯方式实现电气隔离。
示例性地，本发明实施例的各个过程可通过处理器执行可执行代码来实现，所述的可执行代码可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述诊断设备中的执行过程。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述平台的各个服务器的控制中心，利用各种接口和线路连接整个所述诊断设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现平台的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统；存储数据区可存储根据使用所创建的数据(比如音频数据、文字消息数据等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card,SMC)、安全数字(Secure Digital,SD)卡、闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述实现的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一个计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需说明的是，以上所描述的实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种核电站运行技术规范自动化诊断方法，其特征在于，包括：
以预设周期读取DCS实时数据网中关键系统和设备的运行数据；
根据运行技术规范以及所述运行数据进行诊断，以生成诊断结果，并将所述诊断结果发送至用户终端，以在所述用户终端显示诊断结果；
接收用户通过所述用户终端发出的启停操作、非自动诊断事件的数据配置、数据重置、数据查阅、报表打印及报警管理以及系统维护配置的操作，并根据用户的操作执行对应的动作。
2.根据权利要求1所述的核电站运行技术规范自动化诊断方法，其特征在于，所述运行技术规范包括预设的每个异常事件的判断依据以及对应的处理措施。
3.根据权利要求1所述的核电站运行技术规范自动化诊断方法，其特征在于，还包括：
通过共享内存单向通讯方式实现了与DCS实时数据网之间数据通信的电气隔离。
4.一种核电站运行技术规范自动化诊断装置，其特征在于，包括：
数据传输模块，用于以预设周期读取DCS实时数据网中关键系统和设备的运行数据；
自动诊断模块，用于根据运行技术规范以及所述运行数据进行诊断，以生成诊断结果，并将所述诊断结果发送至用户终端，以在所述用户终端显示诊断结果；
运行管理及配置模块，用于接收用户通过所述用户终端发出的启停操作、非自动诊断事件的数据配置、数据重置、数据查阅、报表打印及报警管理以及系统维护配置的操作，并根据用户的操作执行对应的动作。
5.根据权利要求4所述的核电站运行技术规范自动化诊断装置，其特征在于，所述运行技术规范包括预设的每个异常事件的判断依据以及对应的处理措施。
6.根据权利要求4所述的核电站运行技术规范自动化诊断装置，其特征在于，还包括：
电气隔离模块，用于通过共享内存单向通讯方式实现与DCS实时数据网之间数据通信的电气隔离。
7.一种核电站运行技术规范自动化诊断设备，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器内存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现如权利要求1至3任意一项所述的核电站运行技术规范自动化诊断方法。
8.一种核电站运行技术规范自动化诊断系统，其特征在于，包括用户终端、DCS实时数据网以及如权利要求7所述的核电站运行技术规范自动化诊断设备；其中：
所述DCS实时数据网，用于采集核电站的机组在运行过程中产生的运行数据；
所述核电站运行技术规范自动化诊断设备，用于以预设周期读取DCS实时数据网中关键系统和设备的运行数据，并根据运行技术规范以及所述运行数据进行诊断，以生成诊断结果，并将所述诊断结果发送至用户终端；
所述用户终端，用于显示所述诊断结果，并接收用户发出的针对于所述核电站运行技术规范自动化诊断设备的启停操作、非自动诊断事件的数据配置、数据重置、数据查阅、报表打印及报警管理以及系统维护配置的操作；
所述核电站运行技术规范自动化诊断设备，还用于根据用户的操作执行对应的管理和配置动作。
9.根据权利要求8所述的核电站运行技术规范自动化诊断系统，其特征在于，所述运行技术规范包括预设的每个异常事件的判断依据以及对应的处理措施。
10.根据权利要求8所述的核电站运行技术规范自动化诊断系统，其特征在于，所述核电站运行技术规范自动化诊断设备与DCS实时数据网通过共享内存单向通讯方式实现电气隔离。
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