CN117006304A - 一种核电厂阀门无扰监测系统、方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种核电厂阀门无扰监测系统、方法及设备。该系统包括监测模块、服务器和通信模块。监测模块设置在阀门现场，且用于监测阀门的当前运行状态。通信模块，用于将所监测的阀门的当前运行状态发送至服务器。服务器，用于根据通信模块所接收到的阀门的当前运行状态，判断阀门是否配置正确；并在配置不正确时，输出报警信息。本发明通过对阀门运行状态的自动化识别和智能化处理实现了对重要阀门的远程实时监视，能够降低人因失误，减少因机组对巡视的依赖而产生的人力投入，提高机组运行状态判断的及时性、准确性以及机组安全性。

Description

一种核电厂阀门无扰监测系统、方法及设备

技术领域

本发明涉及核电厂无扰监测技术领域，更具体地说，涉及一种核电厂阀门无扰监测系统、方法及设备。

背景技术

当前，核电厂机组运行支持系统的大部分设备基本处于无监控状态或者在主控室无法识别到单个设备的异常状态，只有极少部分安全设备在主控室有状态显示和不可用报警，大部分设备即使状态改变，也只是单个状态显示。当设备因隔离、在线、试验、维修、误动、意外动作等情况，偏离了正常运行状态出现后时，需要通过人员发现、分析，才能识别出问题。特别是对于非连续运行设备，状态改变不能通过运行参数异常来发现，而可能导致设备不可用或系统功能受影响，出现LOE事件(Licensed Operational Event，执照运行事件)或设备运行时导致设备损坏。近年来发生的类似事件有：

核电厂在主控巡盘时发现某个阀门在监视阀门状态的盘面上处于关闭状态，查询到该阀门曾在早班因供气管线漏气而隔离，于中班解除隔离后开启、关闭，而后一直保持关闭状态。检查无相关检修工作后开启该阀门，但该阀门的非预期关闭时长达2天多之久。

又有，核电厂主控触发除盐水箱贮存故障报警，现场核实除盐水箱液位持续下降。经调查，为化学人员执行ATE系统树脂再生工作，开启阀门补水，但下班前忘记关闭，导致持续处于补水状态，造成400立方米除盐水溢流。

基于上述现象，核电厂运维人员为了及时有效获取配置偏差信息，需要花费大量时间进行人力识别和监测。针对已建成的核电厂，传统技术容易存在对原有的运行系统造成干扰、布线难、部署难等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种核电厂阀门无扰监测系统、方法及设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂阀门无扰监测系统，包括监测模块、服务器和通信模块；

所述监测模块设置在阀门现场，且用于监测所述阀门的当前运行状态；

所述通信模块，用于将所监测的所述阀门的当前运行状态发送至所述服务器；

所述服务器，用于根据所述通信模块所接收到的所述阀门的当前运行状态，判断所述阀门是否配置正确；并在配置不正确时，输出报警信息。

进一步，在本发明所述的核电厂阀门无扰监测系统中，所述服务器，还用于获取机组的当前运行状态，并根据所述机组的当前运行状态从预先建立的运行状态配置库中获取相应的阀门标准状态，并判断所述阀门的当前运行状态与所述阀门标准状态是否存在偏差；若否，则所述阀门的配置正确；若是，则所述阀门的配置不正确，并输出报警信息；其中，所述运行状态配置库预存有每个所述阀门在核电厂的机组的不同运行状态下对应的阀门标准状态。

进一步，在本发明所述的核电厂阀门无扰监测系统中，还包括客户端，所述客户端与所述服务器通信连接，所述客户端用于显示所述阀门的运行状态、查询所述阀门的历史运行状态和显示当所述服务器判断所述阀门配置不正确时输出的所述报警信息中的至少一种。

进一步，在本发明所述的核电厂阀门无扰监测系统中，还包括报警模块，所述报警模块与所述服务器通信连接，所述报警模块用于当所述服务器判断所述阀门配置不正确时发出所述报警信息。

进一步，在本发明所述的核电厂阀门无扰监测系统中，所述报警信息为声光报警信息或声音报警信息。

进一步，在本发明所述的核电厂阀门无扰监测系统中，所述阀门的当前运行状态包括所述阀门的阀杆位置行程状态和/或所述阀门的手轮旋转状态。

进一步，在本发明所述的核电厂阀门无扰监测系统中，所述阀门为手动阀门；所述监测模块包括自给能的阀门状态监测传感器和/或自给能的图像采集模块。

另外，本发明还提供一种核电厂阀门无扰监测方法，包括以下步骤：

S1、根据设置在阀门现场的监测模块所监测的阀门的当前运行状态，判断所述阀门是否配置正确；其中，所述阀门的当前运行状态包括所述阀门的阀杆位置行程状态和/或所述阀门的手轮旋转状态；

S2、在所述阀门配置不正确时，输出报警信息。

进一步，在本发明所述的核电厂阀门无扰监测方法中，所述步骤S1还包括步骤：

S11、获取机组的当前运行状态，并根据所述机组的当前运行状态从预先建立的运行状态配置库中获取相应的阀门标准状态，该库预存有每个所述阀门在核电厂的机组的不同运行状态下对应的阀门标准状态；

S12、判断所述阀门的当前运行状态与所述阀门标准状态是否存在偏差；

所述方法还包括步骤S3：

显示所述阀门的运行状态、查询所述阀门的历史运行状态和显示当判断所述阀门配置不正确时输出的所述报警信息中的至少一种。

另外，本发明还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，执行如上述的核电厂阀门无扰监测方法的步骤。

实施本发明的核电厂阀门无扰监测系统、方法及设备，具有以下有益效果：本发明通过对阀门运行状态的自动化识别和智能化处理实现了对重要阀门的远程实时监视，能够降低人因失误，减少因机组对巡视的依赖而产生的人力投入，提高机组运行状态判断的及时性、准确性以及机组安全性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一实施例提供的结构示意图；

图2是本发明一些实施例提供的结构示意图；

图3是本发明一些实施例提供的结构示意图；

图4是本发明另一实施例提供的流程图；

图5是本发明一些实施例提供的流程图；

图6是本发明一些实施例提供的流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

在一个优选实施例中，参考图1，本实施例的核电厂阀门无扰监测系统包括监测模块、服务器和通信模块。

监测模块设置在阀门现场，且用于监测阀门的当前运行状态。通信模块，用于将所监测的阀门的当前运行状态发送至服务器。服务器，用于根据通信模块所接收到的阀门的当前运行状态，判断阀门是否配置正确。并在配置不正确时，输出报警信息。作为选择，阀门可以是手动阀门、自动阀门等等，尤其是核电厂中各机组系统的阀门，比如核电厂中的发电机定子冷却水系统(GST)和汽轮机调节油系统(GFR)的阀门等，根据具体需求还可以是自动阀门等核电厂中其他类型的阀门设备。。

优选地，通信模块包括但不限于2G无线通信模块、3G无线通信模块、4G无线通信模块、5G无线通信模块、蓝牙模块、WIFI模块等，主要用于将阀门的运行状态等相关数据信息通过无线传输方式发送给服务器进行判断处理。

需要说明的是，由于不同类别的阀门具有不同状态表征，即阀门开度的表征形式，因此阀门的运行状态或者当前运行状态包括但不限于阀门的阀杆位置行程状态和阀门的手轮旋转状态等等。基于此，作为选择，监测模块可以包括但不限于自给能的阀门状态监测传感器、自给能的图像采集模块等等，即不需额外布线和供电等等，基于这些无扰技术，能够最大程度降低该监测系统在部署或运行时对原来核电厂中各种系统正常运行的影响。也就是说，可根据核电厂的具体需求选择具体的监测模块，既可以选择具有获取阀杆位置行程状态功能或具有获取手轮旋转状态的传感器，也可以选择先通过图像采集模块比如摄像机等实时拍摄阀门的视频/图片，由服务器或者其他辅助设备根据这些视频/图片自动分析出阀门对应的当前运行状态。作为选择，运行状态获取模块还可以是包括了无线通信模块或者说具有无线通信功能的设备，也就是说，运行状态获取模块和无线通信模块可以是一体化的设备，比如阀门手轮旋转状态无线传感器、阀杆位置行程状态无线传感器等，具体规格和性能可参照现有技术，此处不再赘述。

本实施例通过对阀门运行状态的自动化识别和智能化处理实现了对重要阀门的远程实时监视，能够降低人因失误，减少因机组对巡视的依赖而产生的人力投入，提高机组运行状态判断的及时性、准确性以及机组安全性。

在一些实施例的核电厂阀门无扰监测系统中，服务器，还用于获取机组的当前运行状态，并根据机组的当前运行状态从预先建立的运行状态配置库中获取相应的阀门标准状态，并判断阀门的当前运行状态与阀门标准状态是否存在偏差。若否，则阀门的配置正确。若是，则阀门的配置不正确，并输出报警信息。其中，运行状态配置库预存有每个阀门在核电厂的机组的不同运行状态下对应的阀门标准状态。示例性地，比如在不同的运行功率下，阀门具有不同的阀门标准状态，比如系统已运行或不运行的情况下，阀门也具有对应的阀门标准状态等等，此处对核电厂的机组的不同运行状态不做具体限制。可选地，该服务器可部署在核电厂网络的生产控制大区二级系统域(即等级保护为二级)。

本实施例通过对阀门运行状态的自动化识别和智能化处理实现了对重要阀门的远程实时监视，能够降低人因失误，减少因机组对巡视的依赖而产生的人力投入，提高机组运行状态判断的及时性、准确性以及机组安全性。

在一些实施例的核电厂阀门无扰监测系统中，参考图2，还包括客户端，客户端与服务器通信连接，客户端用于显示阀门的运行状态、查询阀门的历史运行状态和显示当服务器判断阀门配置不正确时输出的报警信息等等。作为选择，客户端包括但不限于平板、台式电脑或笔记本电脑等，还可以根据核电厂具体需求确认显示终端的具体数量，比如1台、2台、3台……等等。

本实施例实现了对重要阀门的远程实时监视，方便了运行人员查询阀门的具体情况。

在一些实施例的核电厂阀门无扰监测系统中，参考图3，还包括报警模块，报警模块与服务器通信连接，报警模块用于当服务器判断阀门配置不正确时发出报警信息。报警模块发出异常提醒的报警方式包括但不限于发出声音报警、声光报警等辅助信息。具体地，当服务器判断出阀门的配置不正确时，输出的报警信息触发报警模块进行报警提醒。

本实施例通过对阀门运行状态的自动化识别和智能化处理实现了对重要阀门的远程实时监视和阀门配置异常时的及时警报提醒，能够提高机组运行状态判断的及时性、准确性以及机组安全性。

在另一个优选实施例中，参考图4，本实施例的核电厂阀门无扰监测方法包括以下步骤：

S1、根据设置在阀门现场的监测模块所监测的阀门的当前运行状态，判断阀门是否配置正确。具体地，阀门是否配置正确的判断方式可以是将阀门的当前运行状态与预设运行状态做对比，包括将当前运行参数与预设运行参数做比较，存在偏差或者偏差不在预设偏差范围时，则系统判定阀门配置不正确。具体地，由于不同类别的阀门具有不同状态表征，即阀门开度的表征形式，因此阀门的运行状态或者当前运行状态包括但不限于阀门的阀杆位置行程状态和阀门的手轮旋转状态等等。基于此，作为选择，监测模块可以包括但不限于自给能的阀门状态监测传感器、自给能的图像采集模块等等，即不需额外布线和供电等等，基于这些无扰技术，能够最大程度降低该监测系统在部署或运行时对原来核电厂中各种系统正常运行的影响。也就是说，可根据核电厂的具体需求选择具体的监测模块，既可以选择具有获取阀杆位置行程状态功能或具有获取手轮旋转状态的传感器，也可以选择先通过图像采集模块比如摄像机等实时拍摄阀门的视频/图片，由服务器或者其他辅助设备根据这些视频/图片自动分析出阀门对应的当前运行状态。作为选择，运行状态获取模块还可以是包括了无线通信模块或者说具有无线通信功能的设备，也就是说，运行状态获取模块和无线通信模块可以是一体化的设备，比如阀门手轮旋转状态无线传感器、阀杆位置行程状态无线传感器等，具体规格和性能可参照现有技术，此处不再赘述。判断阀门是否配置正确的服务器可部署在核电厂网络的生产控制大区二级系统域(即等级保护为二级)。

S2、在阀门配置不正确时，输出报警信息。

可选地，用于异常提醒的报警信息包括但不限于声光报警等辅助信息。

优选地，阀门不限于手动阀门、自动阀门等，尤其是核电厂中各机组系统的阀门，比如核电厂中的发电机定子冷却水系统(GST)和汽轮机调节油系统(GFR)的阀门等，根据具体需求还可以是自动阀门等核电厂中其他类型的阀门设备。

本实施例通过对阀门运行状态的自动化识别和智能化处理实现了对重要阀门的远程实时监视，能够降低人因失误，减少因机组对巡视的依赖而产生的人力投入，提高机组运行状态判断的及时性、准确性以及机组安全性。

在一些实施例的核电厂阀门无扰监测方法中，参考图5，步骤S1还包括步骤：

S11、获取机组的当前运行状态，并根据机组的当前运行状态从预先建立的运行状态配置库中获取相应的阀门标准状态，该库预存有每个阀门在核电厂的机组的不同运行状态下对应的阀门标准状态。示例性地，比如在不同的运行功率下，阀门具有不同的阀门标准状态，比如系统已运行或不运行的情况下，阀门也具有对应的阀门标准状态等等，此处对核电厂的机组的不同运行状态不做具体限制。可选地，该服务器可部署在核电厂网络的生产控制大区二级系统域(即等级保护为二级)。

S12、判断阀门的当前运行状态与阀门标准状态是否存在偏差。阀门的当前运行状态与阀门标准状态是否存在偏差是判断阀门是否配置正确的判断标准。

本实施例通过对阀门运行状态的自动化识别和智能化处理实现了对重要阀门的远程实时监视，能够降低人因失误，减少因机组对巡视的依赖而产生的人力投入，提高机组运行状态判断的及时性、准确性以及机组安全性。

优选地，参考图6，该方法还包括步骤S3：

显示阀门的运行状态、查询阀门的历史运行状态和显示当服务器判断阀门配置不正确时输出的报警信息等等。

本实施例实现了对重要阀门的远程实时监视，方便了运行人员查询阀门的具体情况。

在另一个优选实施例中，本实施例的计算机设备包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器通过调用存储器中存储的计算机程序，执行如上述的核电厂阀门无扰监测方法的步骤。

本实施例通过对阀门运行状态的自动化识别和智能化处理实现了对重要阀门的远程实时监视，能够降低人因失误，减少因机组对巡视的依赖而产生的人力投入，提高机组运行状态判断的及时性、准确性以及机组安全性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种核电厂阀门无扰监测系统，其特征在于，包括监测模块、服务器和通信模块；

所述监测模块设置在阀门现场，且用于监测所述阀门的当前运行状态；

所述通信模块，用于将所监测的所述阀门的当前运行状态发送至所述服务器；

所述服务器，用于根据所述通信模块所接收到的所述阀门的当前运行状态，判断所述阀门是否配置正确；并在配置不正确时，输出报警信息。

2.根据权利要求1所述的核电厂阀门无扰监测系统，其特征在于，所述服务器，还用于获取机组的当前运行状态，并根据所述机组的当前运行状态从预先建立的运行状态配置库中获取相应的阀门标准状态，并判断所述阀门的当前运行状态与所述阀门标准状态是否存在偏差；若否，则所述阀门的配置正确；若是，则所述阀门的配置不正确，并输出报警信息；其中，所述运行状态配置库预存有每个所述阀门在核电厂的机组的不同运行状态下对应的阀门标准状态。

3.根据权利要求1所述的核电厂阀门无扰监测系统，其特征在于，还包括客户端，所述客户端与所述服务器通信连接，所述客户端用于显示所述阀门的运行状态、查询所述阀门的历史运行状态和显示当所述服务器判断所述阀门配置不正确时输出的所述报警信息中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的核电厂阀门无扰监测系统，其特征在于，还包括报警模块，所述报警模块与所述服务器通信连接，所述报警模块用于当所述服务器判断所述阀门配置不正确时发出所述报警信息。

5.根据权利要求1所述的核电厂阀门无扰监测系统，其特征在于，所述报警信息为声光报警信息或声音报警信息。

6.根据权利要求1所述的核电厂阀门无扰监测系统，其特征在于，所述阀门的当前运行状态包括所述阀门的阀杆位置行程状态和/或所述阀门的手轮旋转状态。

7.根据权利要求1所述的核电厂阀门无扰监测系统，其特征在于，所述阀门为手动阀门；所述监测模块包括自给能的阀门状态监测传感器和/或自给能的图像采集模块。

8.一种核电厂阀门无扰监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据设置在阀门现场的监测模块所监测的阀门的当前运行状态，判断所述阀门是否配置正确；其中，所述阀门的当前运行状态包括所述阀门的阀杆位置行程状态和/或所述阀门的手轮旋转状态；

S2、在所述阀门配置不正确时，输出报警信息。

9.根据权利要求8所述的核电厂阀门无扰监测方法，其特征在于，所述步骤S1还包括步骤：

S11、获取机组的当前运行状态，并根据所述机组的当前运行状态从预先建立的运行状态配置库中获取相应的阀门标准状态，该库预存有每个所述阀门在核电厂的机组的不同运行状态下对应的阀门标准状态；

S12、判断所述阀门的当前运行状态与所述阀门标准状态是否存在偏差；

所述方法还包括步骤S3：

显示所述阀门的运行状态、查询所述阀门的历史运行状态和显示当判断所述阀门配置不正确时输出的所述报警信息中的至少一种。

10.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，执行如权利要求8至9任一项所述的核电厂阀门无扰监测方法的步骤。