CN115639788B - 基于数模混合技术的反应堆保护系统定期试验装置和方法 - Google Patents

基于数模混合技术的反应堆保护系统定期试验装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于数模混合技术的反应堆保护系统定期试验装置和方法，装置包括操作员工作站、非安全级DCS系统和反应堆保护系统；所述操作员工作站发送试验命令至非安全级DCS系统，并获取专设驱动器状态反馈信号；所述非安全级DCS系统采集到所述试验命令后输出两路试验信号至所述反应堆保护系统；所述反应堆保护系统对两路试验信号进行逻辑处理输出驱动信号驱动所述专设驱动器动作。本发明利用计算机化的操作员工作站IIC构建了反应堆保护系统定期试验架构，实现了从IIC上触发的反应堆保护系统输出通道和专设驱动器的定期试验。

Description

基于数模混合技术的反应堆保护系统定期试验装置和方法
技术领域
本发明涉核电站仪表与控制技术领域，具体涉及一种基于数模混合技术的反应堆保护系统定期试验装置和方法。
背景技术
为了保障反应堆保护系统的高可靠性，需要设计相应的测试手段对其进行定期试验，反应堆保护系统通常采用分段试验的方式，即输入通道部分的试验(也称T1试验)、保护逻辑处理部分的试验(也称T2试验)、以及输出通道和安全驱动器(包含停堆断路器和专设驱动器)的试验(也称T3试验)，三段试验需要相互交迭以保证执行安全功能的信号触发路径被完整地覆盖。在K2/K3核电项目中，有关T1/T2/T3试验的范围和重叠关系见附图1。
发明内容
为了提高反应堆保护系统定期试验的可靠性和可操作性，本发明提供了一种基于数模混合技术的反应堆保护系统定期试验装置。本发明利用计算机化的操作员工作站IIC构建了反应堆保护系统定期试验架构，实现了从IIC上触发的反应堆保护系统输出通道和专设驱动器的定期试验。
本发明通过下述技术方案实现：
一种基于数模混合技术的反应堆保护系统定期试验装置，包括操作员工作站、非安全级DCS系统和反应堆保护系统；
所述操作员工作站发送试验命令至非安全级DCS系统，并获取专设驱动器状态反馈信号；
所述非安全级DCS系统采集到所述试验命令后输出两路试验信号至所述反应堆保护系统；
所述反应堆保护系统对两路试验信号进行逻辑处理输出驱动信号驱动所述专设驱动器动作。
作为优选实施方式，本发明的反应堆保护系统包括RRP逻辑柜和RRP输出柜；
所述RRP逻辑柜包括X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜；两路试验信号分别输入至所述X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜；
所述X半逻辑处理机柜和所述Y半逻辑处理机柜中，真实信号和试验信号构成或逻辑关系；
所述X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜的输出信号输出至所述RRP输出柜并在所述RRP输出柜中构成与逻辑关系。
作为优选实施方式，本发明的X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜均包括一个逻辑与单元；
真实信号作为所述逻辑与单元的第一输入信号，试验信号取反后作为所述逻辑与单元的第二输入信号，所述逻辑与单元的输出信号作为逻辑处理机柜的输出信号。
作为优选实施方式，本发明的RRP输出柜包括两个取反单元和一个逻辑与单元；
所述X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜输出的信号分别由一个所述取反单元取反操作后输入到所述逻辑与单元中进行逻辑与操作，所述逻辑与单元的输出信号作为所述RRP输出柜的输出信号。
作为优选实施方式，本发明的真实信号逻辑为0时代表真，即触发保护动作；
所述试验信号逻辑为1时代表真，即触发保护动作。
作为优选实施方式，本发明的操作员工作站通过获取的专设驱动器状态反馈信号确认专设驱动器是否成功执行动作。
另一方面，本发明提出了一种基于数模混合技术的反应堆保护系统定期试验方法，包括如下步骤：
通过操作员工作站生成试验命令并将其发送给非安全级DCS系统；
所述试验命令由非安全级DCS系统采集后生产两路试验信号；
两路所述试验信号通过硬接线输入至反应堆保护系统进行逻辑处理输出驱动信号驱动专设驱动器动作。
作为优选实施方式，本发明的试验方法还包括：
通过操作员工作站获取的专设驱动器状态反馈信号，确认专设驱动器是否成功执行动作。
作为优选实施方式，本发明的两路所述试验信号通过硬接线输入至反应堆保护系统进行逻辑处理输出驱动信号驱动专设驱动器动作，具体包括如下子步骤：
两路试验信号分别输入至反应堆保护系统的X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜；
X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜在试验信号和真实信号中任一信号为真的情况下，输出触发动作保护信号至反应堆保护系统输出柜；
X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜的输出信号均为真的情况下，反应堆保护系统输出柜输出驱动信号触发专设驱动器动作。
作为优选实施方式，本发明的真实信号逻辑为0时代表真，即触发保护动作；所述试验信号逻辑为1时代表真，即触发保护动作。
本发明具有如下的优点和有益效果：
1、本发明利用K2/K3核电项目基于数模混合技术的仪控系统框架特点，设计了一种友好的、便捷的反应堆保护系统输出通道及驱动器定期试验方案，在提升试验界面友好的前提下简化了主控制室中盘台硬开关和指示的规模。
2、本发明利用X半逻辑和Y半逻辑处理机柜，只有两路试验信号同时存在时，反应堆保护系统才会发出驱动信号从而触发专设驱动器动作，完成相关设备的定期试验，从而降低试验信号误触发的概率，提高了专设驱动器动作的可靠性，进而提高了核电系统的安全性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为现有T1/T2/T3试验示意图。
图2为本发明实施例的定期试验装置架构示意图。
图3为本发明实施例的定期试验方法流程图。
图4为本发明实施例的两路试验信号逻辑处理流程图。
具体实施方式
在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所发明的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
在本发明的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。
在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。
应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。
在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
在K2/K3核电项目中，反应堆保护系统采用模拟技术实现，设计有X和Y两个半逻辑处理机柜，只有两个半逻辑处理机柜均发出保护指令时，下游安全驱动器才会执行相应的动作。而主控制室配置有计算机化的操作员工作站IIC，与执行安全功能无关的操作均设计在IIC上，全厂设备的运行状态也能在IIC上获悉。因而，一方面为了充分利用IIC所具有的界面友好和专设驱动器运行状态齐备等优点，另一方面也为了减少主控制室中盘台硬开关和指示的规模，考虑到定期试验功能为NC级功能，设计了一种从IIC上触发的基于数模混合技术的反应堆保护系统定期试验装置。
本实施例针对反应堆保护系统输出回路及专设驱动器定期试验，将反应堆保护系统输出通道和专设驱动器的试验设计在IIC上触发，试验命令经NC DCS(非安全级DCS系统)采集后，通过硬接线输出至反应堆保护系统。
具体如图2所示，本实施例的定期试验装置包括操作员工作站IIC、非安全级DCS系统(NC DCS)和反应堆保护系统(RRP)。
其中，操作员工作站IIC发送试验命令至非安全级DCS系统，并获取专设驱动器状态反馈信号。
非安全级DCS系统采集到试验命令后输出两路试验信号(试验信号1和试验信号2)至反应堆保护系统。
反应堆保护系统包括RRP逻辑柜和RRP输出柜。RRP逻辑柜包括X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜。试验信号1输入至X半逻辑处理机柜进行逻辑处理，试验信号2输入至Y半逻辑处理机柜进行逻辑处理，只有两路试验信号同时存在时，反应堆保护系统RRP输出柜才会输出驱动信号触发专设驱动器动作，完成相关设备的定期试验，并借助位于操作员工作站IIC上的驱动器状态反馈信号确认相关驱动器是否成功执行动作。
具体的，针对每一组需要试验的专设驱动器，非安全级DCS系统发出两路得电动作的试验信号，一路送至反应堆保护系统X半逻辑处理机柜，另一路送至反应堆保护系统Y半逻辑处理机柜，在RRP逻辑柜中，真实的保护动作信号(以下简称真实信号)为逻辑0时代表触发保护动作，真实信号为逻辑1时代表无触发保护动作；而试验信号为逻辑1时代表触发保护动作，试验信号为逻辑0时代表无触发动作。因此，真实信号和试验信号构成了逻辑或的关系(即只要真实信号和试验信号中任一信号有触发保护动作，逻辑柜就能输出触发保护动作信号)；而在RRP输出柜中，逻辑1代表发出保护动作信号至专设驱动器，因此，X半逻辑和Y半逻辑的保护动作信号构成了逻辑与的关系(即只有X半逻辑和Y半逻辑均输出触发保护动作信号，输出柜才能输出保护动作信号驱动专设驱动器动作)。
具体如图2所示，本实施例的RRP逻辑柜中的X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜均包括逻辑与单元，其中，真实信号作为逻辑与单元的第一输入信号，试验信号取反后作为逻辑与单元的第二输入信号，逻辑与单元的输出信号作为逻辑处理机柜的输出信号。
本实施例的RRP输出柜包括取反单元和逻辑与单元；其中，由X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜输出的信号分别由一取反单元取反操作后输入到逻辑与单元中进行逻辑与操作，逻辑与单元的输出信号作为RRP输出柜的输出信号。
实施例2
本实施例提出了一种基于数模混合技术的反应堆保护系统定期试验方法，如图3所示，该方法包括如下步骤：
S1，通过操作员工作站IIC生成试验命令并将其发送给NC-DCS。
S2，试验命令由NC-DCS系统采集后生成两路试验信号。
S3，两路试验信号通过硬接线输入至反应堆保护系统进行逻辑处理输出动作保护信号驱动专设驱动器动作。
本实施例的方法还包括：
S4，通过操作员工作站IIC获取的专设驱动器状态反馈信号，确认专设驱动器是否成功执行动作。
进一步的，如图4所示，本实施例的S3具体包括如下子步骤：
S31，两路试验信号分别输入至反应堆保护系统X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜；
S32，X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜在试验信号和真实信号中任一信号为真的情况下，输出触发保护动作信号至反应堆保护系统输出柜；
S33，X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜的输出信号均为真的情况下，反应堆保护系统输出柜输出驱动信号触发专设驱动器动作。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于数模混合技术的反应堆保护系统定期试验装置，其特征在于，包括操作员工作站、非安全级DCS系统和反应堆保护系统；
所述操作员工作站发送试验命令至非安全级DCS系统，并获取专设驱动器状态反馈信号；
所述非安全级DCS系统采集到所述试验命令后输出两路试验信号至所述反应堆保护系统；
所述反应堆保护系统对两路试验信号进行逻辑处理输出驱动信号驱动所述专设驱动器动作；所述反应堆保护系统包括RRP逻辑柜和RRP输出柜；
所述RRP逻辑柜包括X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜；两路试验信号分别输入至所述X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜；
所述X半逻辑处理机柜和所述Y半逻辑处理机柜中，真实信号和试验信号构成或逻辑关系；
所述X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜的输出信号输出至所述RRP输出柜并在所述RRP输出柜中构成与逻辑关系；所述X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜均包括一个逻辑与单元；
真实信号作为所述逻辑与单元的第一输入信号，试验信号取反后作为所述逻辑与单元的第二输入信号，所述逻辑与单元的输出信号作为RRP逻辑柜的输出信号；所述RRP输出柜包括两个取反单元和一个逻辑与单元；
所述X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜输出的信号分别由一个所述取反单元取反操作后输入到所述逻辑与单元中进行逻辑与操作，所述逻辑与单元的输出信号作为所述RRP输出柜的输出信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于数模混合技术的反应堆保护系统定期试验装置，其特征在于，所述真实信号逻辑为0时代表真，即触发保护动作；
所述试验信号逻辑为1时代表真，即触发保护动作。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种基于数模混合技术的反应堆保护系统定期试验装置，其特征在于，所述操作员工作站通过获取的专设驱动器状态反馈信号确认专设驱动器是否成功执行动作。
4.一种基于数模混合技术的反应堆保护系统定期试验方法，所述方法基于权利要求1-3任一项所述的反应堆保护系统定期试验装置实现，其特征在于，包括如下步骤：
通过操作员工作站生成试验命令并将其发送给非安全级DCS系统；
所述试验命令由非安全级DCS系统采集后生产两路试验信号；
两路所述试验信号通过硬接线输入至反应堆保护系统进行逻辑处理输出驱动信号驱动专设驱动器动作。
5.根据权利要求4所述的一种基于数模混合技术的反应堆保护系统定期试验方法，其特征在于，还包括：
通过操作员工作站获取的专设驱动器状态反馈信号，确认专设驱动器是否成功执行动作。
6.根据权利要求4所述的一种基于数模混合技术的反应堆保护系统定期试验方法，其特征在于，两路所述试验信号通过硬接线输入至反应堆保护系统进行逻辑处理输出驱动信号驱动专设驱动器动作，具体包括如下子步骤：
两路试验信号分别输入至反应堆保护系统的X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜；
X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜在试验信号和真实信号中任一信号为真的情况下，输出触发动作保护信号至反应堆保护系统输出柜；
X半逻辑处理机柜和Y半逻辑处理机柜的输出信号均为真的情况下，反应堆保护系统输出柜输出驱动信号触发专设驱动器动作。
7.根据权利要求6所述的一种基于数模混合技术的反应堆保护系统定期试验方法，其特征在于，所述真实信号逻辑为0时代表真，即触发保护动作；所述试验信号逻辑为1时代表真，即触发保护动作。
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