CN117672576A - 一种核电厂核功率触发停堆控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电厂核功率触发停堆控制系统，该控制系统包括现场信号采集模块、控制面板模块、第一通道控制模块、第二通道信号输出模块以及供电模块。其中，第一通道控制模块包括多个开关量输入单元DI、一个模拟量输入单元AI、一个开关量输出单元DO、处理器MPU和通信单元；处理器MPU用于对传感器信号、控制面板模块发出的输入信号、第二通道信号输出模块的输出信号、闭锁信号进行逻辑运算，生成逻辑运算结果；开关量输出单元DO用于输出逻辑运算结果，触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号。通过该控制系统能够降低由于单一部件失效导致核功率触发停堆保护信号的误触风险，解决反应堆非预期停堆的问题，从而提高核电厂整体运行效益。

Description

一种核电厂核功率触发停堆控制系统

技术领域

本发明涉及核电厂自动控制技术领域，具体涉及一种核电厂核功率触发停堆控制系统。

背景技术

核电厂有关核功率触发停堆保护的控制方法、装置作为安全停堆保护的一部分与核安全直接相关，其作用是通过采集堆芯内相关运行参数对当前核功率的大小进行阈值与逻辑判断。当堆芯内相关运行参数超过设定值时，可能会危及核电站三大屏障的完整性，因而会发出紧急停堆信号，并在必要时启动安全专设驱动系统。以某新型核电厂为例，为了确保核电厂的安全性，该核电厂的中间核功率触发保护停堆装置采取A、B两列通道的冗余设计，对两列通道信号进行2取1，经逻辑运算后输出停堆报警信号。该设计虽然起到了保护核电站三大屏障的作用，但在该核电厂日常运行以及进行定期试验时发现，在信号未旁通退出运行的情况下，该装置内任何一列通道出现核功率高、质量位故障、测量装置故障中的任意一种情况都会产生事故报警信号并触发停堆信号。在核功率运行参数正常的情况下，当前设计导致核功率相关停堆信号的误触率较高，从而会造成核电厂的非预期停堆，给核电厂造成极大的经济损失。

现有专利CN110415850A公开了一种降低反应堆保护系统误动率的设计方法，数字化仪控系统具有3个保护通道：第一保护通道、第二保护通道、第三保护通道；第一保护通道和第二保护通道安装有传感器采集信号，该方法包括：第一保护通道和第二保护通道内的传感器采集信号后，将信号分别传输至各自保护通道内的采集和运算单元；同时将第一保护通道和第二保护通道内的传感器采集的信号传输至第三保护通道内的采集和运算单元；第三保护通道内的采集和运算单元首先对收到的信号进行筛选处理，然后将筛选处理后的信号进行定值比较处理；第一保护通道和第二保护通道内的采集和运算单元分别对收到的信号进行定值比较处理；将3个采集和运算单元定值比较处理后的信号进行三取二符合逻辑运算处理，产生最终的保护动作信号输入反应堆保护系统。该方案是针对2取1运算逻辑的简单改进，仍存在较高的核功率相关停堆信号误触率。

现有专利CN111799008A公开了一种核电站应对蒸发器多通道液位信号故障的方法。核电站应对蒸发器多通道液位信号故障的方法为：生成蒸发器液位故障信号；生成蒸发器液位故障总信号；生成热段温度小于设定限值信号；生成冷却模式信号；热段温度小于设定限值信号和冷却模式信号进行与运算，生成冷却闭锁信号；蒸发器液位故障总信号通过闭锁逻辑和冷却闭锁信号进行闭锁运算，生成蒸发器液位故障停堆信号；蒸发器液位故障停堆信号和其他停堆信号生成停堆总信号，执行停堆。该方案侧重于解决反应堆机组因蒸发器液位信号故障判断不准确导致的误触发停堆保护，未解决现有技术中核测量装置故障、核功率等产生报警信号导致的核电厂核功率触发保护停堆装置误动率较高的问题。

基于上述技术问题，特此提出本发明。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提出一种核电厂核功率触发停堆控制系统，解决现有技术中核电厂核功率触发保护停堆装置误动率较高及导致的反应堆非预期停堆的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种核电厂核功率触发停堆控制系统。

一种核电厂核功率触发停堆控制系统，该控制系统包括：现场信号采集模块、控制面板模块、第一通道控制模块、第二通道信号输出模块以及供电模块，

第一通道控制模块包括多个开关量输入单元DI、一个模拟量输入单元AI、一个开关量输出单元DO、处理器MPU和通信单元；

模拟量输入单元AI和第一开关量输入单元DI用于分别接收现场信号采集模块采集的传感器信号；

第二开关量输入单元DI和第三开关量输入单元DI用于接收控制面板模块发出的输入信号；

第四开关量输入单元DI至第七开关量输入单元DI用于通过通信单元，分别接收第二通道信号输出模块的输出信号；

第八开关量输入单元DI用于通过通信单元接收闭锁信号；

处理器MPU用于对传感器信号、控制面板模块发出的输入信号、第二通道信号输出模块的输出信号、闭锁信号进行逻辑运算，生成逻辑运算结果；

开关量输出单元DO用于输出逻辑运算结果；

供电模块用于为第一通道控制模块供电。

进一步地，系统还包括调理模块，调理模块用于将传感器信号转换为模拟量输入信号和数字量输入信号，将模拟量输入信号和数字量输入信号分别发送至模拟量输入单元AI和第一开关量输入单元DI。

进一步地，传感器信号包括第一通道中间量程核功率信号和第一通道中间量程核测量装置故障信号。

进一步地，第一通道中间量程核功率信号和第一通道中间量程核测量装置故障信号中均包括第一通道质量位信息。

进一步地，控制面板模块发出的输入信号包括：第一通道中间量程核测量装置旁通信号和第一通道旁通信号。

进一步地，第二通道信号输出模块的输出信号包括：第二通道旁通信号、第二通道中间量程核测量装置故障信号、第二通道质量位故障信号和第二通道中间量程核功率高信号。

进一步地，处理器MPU包括一个阈值判断单元、十三个与门和两个或门，

阈值判断单元与模拟量输入单元AI相连，用于接收模拟量输入单元AI输出的第一通道中间量程核功率信号，并对上述信号进行阈值判断，输出阈值判断结果；

第一与门与阈值判断单元相连，用于接收阈值判断结果和第一开关量输入单元DI输出的第一通道中间量程核测量装置故障信号，并对上述信号进行与运算，输出第一运算结果；

第二与门分别与第一与门和第二开关量输入单元DI相连，用于接收第一与门的第一运算结果和第二开关量输入单元DI输出的第一通道中间量程核测量装置旁通信号，并对上述信号进行与运算，输出第二运算结果；

第三与门分别与第二与门和第三开关量输入单元DI相连，用于接收第二与门的第二运算结果和第三开关量输入单元DI输出的第一通道旁通信号的非值，并对上述信号进行与运算，输出第三运算结果；

第一或门分别与模拟量输入单元AI、第一开关量输入单元DI和第二开关量输入单元DI相连，用于接收模拟量输入单元AI、第一开关量输入单元DI输出的第一通道质量位信号和第二开关量输入单元DI输出的第一通道中间量程核测量装置旁通信号，并对上述信号进行或运算，输出第四运算结果；

第四与门分别与第一或门和第三开关量输入单元DI相连，用于接收第一或门输出的第四运算结果和第三开关量输入单元DI输出的第一通道旁通信号的非值，并对上述信号进行与运算，输出第五运算结果；

第五与门分别与第一开关量输入单元DI和第三开关量输入单元DI相连，用于接收第一开关量输入单元DI输出的第一通道中间量程核测量装置故障信号的非值和第三开关量输入单元DI输出的第一通道旁通信号的非值，并对上述信号进行与运算，输出第六运算结果；

第六与门分别与第四开关量输入单元DI和第五开关量输入单元DI相连，用于接收第四开关量输入单元DI输出的第二通道旁通信号的非值和第五开关量输入单元DI输出的第二通道中间量程核测量装置故障信号的非值，并对上述信号进行与运算，输出第七运算结果；

第七与门分别与第四开关量输入单元DI和第六开关量输入单元DI相连，用于接收第四开关量输入单元DI输出的第二通道旁通信号的非值和第六开关量输入单元DI输出的第二通道质量位故障信号，并对上述信号进行与运算，输出第八运算结果；

第八与门分别与第四开关量输入单元DI和第七开关量输入单元DI相连，用于接收第四开关量输入单元DI输出的第二通道旁通信号的非值和第七开关量输入单元DI输出的第二通道中间量程核功率高信号，并对上述信号进行与运算，输出第九运算结果；

第九与门分别与第五与门和第六与门相连，用于接收第五与门输出的第六运算结果和第六与门输出的第七运算结果，并对上述信号进行与运算，输出第十运算结果；

第十与门分别与第四与门和第七与门相连，用于接收第四与门输出的第五运算结果和第七与门输出的第八运算结果，并对上述信号进行与运算，输出第十一运算结果；

第十一与门分别与第四与门和第六与门相连，用于接收第四与门输出的第五运算结果和第六与门输出的第七运算结果，并对上述信号进行与运算，输出第十二运算结果；

第十二与门分别与第五与门和第七与门相连，用于接收第五与门输出的第六运算结果和第七与门输出的第八运算结果，并对上述信号进行与运算，输出第十三运算结果；

第二或门分别与第三与门、第十与门、第九与门、第十一与门、第十二与门和第八与门连接，用于接收第三与门、第十与门、第九与门、第十一与门、第十二与门和第八与门的输出结果，并对上述信号进行或运算，输出第十四运算结果；

第十三与门分别与第二或门和第八开关量输入单元DI相连，用于接收第二或门输出的第十四运算结果和第八开关量输入单元DI输出的闭锁信号的非值，并对上述信号进行与运算，输出第十五运算结果。

进一步地，供电模块AC\DC冗余配置，由220VAC转24VDC为第一通道控制模块供电。

进一步地，包括：当处理器MPU计算出的第一通道中间量程核功率高，触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号；

第二通道中间量程核功率高，触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号；

第一通道中间量程核测量装置故障且第二通道中间量程核测量装置故障，触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号；

第一通道中间量程核测量装置故障且第二通道质量位故障，触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号；

第一通道质量位故障且第二通道中间量程核测量装置故障，触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号；

第一通道质量位故障且第二通道质量位故障时，触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号。

进一步地，包括：当处理器MPU计算出的第一通道中间量程核测量装置故障，不触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号；

第一通道质量位故障，不触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号；

第二通道中间量程核测量装置故障，不触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号；

第二通道质量位故障，不触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号。

基于上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：

1、本发明通过优化处理器内部运算逻辑，将不同通道的旁通状态以及故障状态进行逻辑组合，使得单个设备的故障信号并不会直接导致控制系统输出停堆保护信号，从而降低由于单一部件失效导致核功率触发停堆保护信号的误触风险，解决反应堆非预期停堆的问题，能够提高核电厂整体运行效益。

2、本发明在降低由于单一部件失效导致核功率触发停堆保护信号误触风险的同时，仍可保证当任一通道正常发出停堆信号时仍可触发反应堆紧急停堆，其控制系统内部的反应堆保护逻辑具有较高的可靠性。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一个实施例的一种核电厂核功率触发停堆控制系统示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、现场信号采集模块；200、控制面板模块；300、第一通道控制模块；301、模拟量输入单元AI；302、第一开关量输入单元DI；303、第二开关量输入单元DI；304、第三开关量输入单元DI；305、第四开关量输入单元DI；306、第五开关量输入单元DI；307、第六开关量输入单元DI；308、第七开关量输入单元DI；309、第八开关量输入单元DI；310、阈值判断单元；311、第一与门；312、第二与门；313、第三与门；314、第四与门；315、第五与门；316、第六与门；317、第七与门；318、第八与门；319、第九与门；320、第十与门；321、第十一与门；322、第十二与门；323、第二或门；324、第十三与门；325、第一或门；330、开关量输出单元DO；340、通信单元；400、第二通道信号输出模块；500、供电模块；600、调理模块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。

实施例

为解决现有技术中核电厂核功率触发保护停堆装置误动率较高及导致的反应堆非预期停堆的问题，本发明提出一种核电厂核功率触发停堆控制系统。

如图1中示出了本发明一个实施例的一种核电厂核功率触发停堆控制系统示意图，如图1所示，该控制系统包括：现场信号采集模块100、控制面板模块200、第一通道控制模块300、第二通道信号输出模块400以及供电模块500。其中，A通道表示第一通道，B通道表示第二通道。

如图1所示，第一通道控制模块300包括八个开关量输入单元DI、一个模拟量输入单元AI、一个开关量输出单元DO、处理器MPU和通信单元。

其中，模拟量输入单元AI和第一开关量输入单元DI用于分别接收现场信号采集模块采集的传感器信号。具体来说，在本实施例中所述传感器信号包括第一通道中间量程核功率信号和第一通道中间量程核测量装置故障信号。模拟量输入单元AI 301接收第一通道中间量程核功率信号，所述第一通道中间量程核功率信号中包括现场装置输入的中间量程核功率值和第一通道质量位信息；第一开关量输入单元DI 302接收第一通道中间量程核测量装置故障信号，所述第一通道中间量程核测量装置故障信号包括第一通道核测量装置故障信息和第一通道质量位信息。具体来说，当所述第一通道中间量程核测量装置故障信号值为0时，表示第一通道中间量程核测量装置发生故障；当所述第一通道中间量程核测量装置故障信号值为1时，表示第一通道中间量程核测量装置未发生故障。

本实施例的控制系统中还设有调理模块600，所述调理模块600用于将上述传感器信号转换为模拟量输入信号和数字量输入信号，并将转换后的模拟量输入信号和数字量输入信号分别发送至模拟量输入单元AI 301和第一开关量输入单元DI 302。

第二开关量输入单元DI和第三开关量输入单元DI用于接收控制面板模块发出的输入信号。具体来说，本实施例中控制面板模块200发出的输入信号包括：第一通道中间量程核测量装置旁通信号和第一通道旁通信号。第二开关量输入单元DI 303接收第一通道中间量程核测量装置旁通信号，所述第一通道中间量程核测量装置旁通信号中包括第一通道中间量程核测量装置旁通信息和第一通道质量位信息。第三开关量输入单元DI 304接收第一通道旁通信号。具体来说，当第一通道中间量程核测量装置旁通信号值为0时，表示第一通道中间量程核测量装置被旁通；当第一通道中间量程核测量装置旁通信号值为1时，表示第一通道中间量程核测量装置未被旁通；当第一通道旁通信号值为0时，表示第一通道未被旁通；当第一通道旁通信号值为1时，表示第一通道被旁通。应当理解的是，第二通道信号值的含义与第一通道对应信号值的含义相同，故此处不再赘述。

第四开关量输入单元DI至第七开关量输入单元DI用于通过通信单元分别接收第二通道信号输出模块的输出信号。具体来说，本实施例中第二通道信号输出模块400的输出信号包括：第二通道旁通信号、第二通道中间量程核测量装置故障信号、第二通道质量位故障信号和第二通道中间量程核功率高信号。第四开关量输入单元DI 305至第七开关量输入单元DI 308依次接收上述输出信号。第八开关量输入单元DI 309用于通过通信单元340接收闭锁信号，本实施例中的闭锁信号为B10。

第一通道控制模块300中的处理器MPU用于对传感器信号、控制面板模块发出的输入信号、第二通道信号输出模块的输出信号及闭锁信号进行逻辑运算，生成逻辑运算结果。具体来说，所述处理器MPU包括一个阈值判断单元、十三个与门和两个或门。以下将详细介绍第一通道控制模块300中所述处理器MPU与开关量输入单元、模拟量输入单元、开关量输出单元之间的连接关系及逻辑运算过程。

如图1所示，处理器MPU中的阈值判断单元310与模拟量输入单元AI 301相连，用于接收模拟量输入单元AI 301输出的第一通道中间量程核功率信号，并对其中的中间量程核功率值进行阈值判断，若满足阈值判断条件，则输出的阈值判断结果为第一通道中间量程核功率高信号。

第一与门311与阈值判断单元310相连，用于接收阈值判断结果和第一开关量输入单元DI 302输出的第一通道中间量程核测量装置故障信息，并将阈值判断结果与核测量装置故障信号进行与运算，输出第一运算结果。需要说明的是，若第一通道中间量程核测量装置故障，则清除第一通道中间量程核功率高产生的事故报警信号并输出第一通道中间量程核测量装置故障信号。具体来说，若阈值判断单元310的输出结果为第一通道中间量程核功率高信号，对应信号值为1，第一开关量输入单元DI 302的输出为第一通道中间量程核测量装置故障信号，对应信号值为0，那么通过第一与门311的与运算后可得到其输出为0，从而清除第一通道中间量程核功率高产生的事故报警信号；同时，第一开关量输入单元DI 302输出的第一通道中间量程核测量装置故障信号将传输至第五与门315，所述第一通道中间量程核测量装置故障信号的信号值经过取非运算后参与第五与门315的与运算。

第二与门312分别与第一与门311和第二开关量输入单元DI 303相连，用于接收第一与门311的第一运算结果和第二开关量输入单元DI 303输出的第一通道中间量程核测量装置旁通信号，并对上述信号进行与运算，输出第二运算结果。所述第二运算结果将分别传输至第二通道(B通道)和第三与门313。需要说明的是，若接收到的第一通道中间量程核测量装置旁通信号的信号值为0，即第一通道中间量程核测量装置被旁通，所述第一通道中间量程核测量装置输出的第一通道中间量程核功率高信号不再参与逻辑运算，所述第二与门312的第二运算结果为0。

第三与门313分别与第二与门312和第三开关量输入单元DI 304相连，用于接收第二与门312的第二运算结果和第三开关量输入单元DI 304输出的第一通道旁通信号的非值，并对上述信号进行与运算，输出第三运算结果。需要说明的是，第一或第二通道旁通信号会旁通整个通道的信号，即整个通道的信号均不参与逻辑运算。举例来说，若第一通道被旁通(即第一通道旁通信号值为1，其非值为0)，第二与门312的第二运算结果为1，那么经过第三与门313的与运算后输出的第三运算结果为0；此外，接收第一旁通通道信号非值的第四与门314、第五与门315的运算结果也均为0。基于上述运算结果，可得出，当第一通道被旁通时，若此时第二通道未被旁通且第二通道中间量程核功率高，则仍可输出报警信号。

第一或门325分别与模拟量输入单元AI 301、第一开关量输入单元DI 302和第二开关量输入单元DI 303相连，用于接收模拟量输入单元AI 301、第一开关量输入单元DI302、第二开关量输入单元DI 303输出的第一通道质量位信息，并对上述信号进行或运算，输出第四运算结果。所述第四运算结果即为第一通道质量位故障的判断结果，该结果将分别传输至第二通道(B通道)与第四与门314。

第四与门314分别与第一或门325和第三开关量输入单元DI 304相连，用于接收第一或门325输出的第四运算结果和第三开关量输入单元DI 304输出的第一通道旁通信号的非值，并对上述信号进行与运算，输出第五运算结果。若第一通道旁通信号值为0，即第一通道未被旁通，且此时接收到的第四运算结果为1，则此时输出的第五运算结果表示第一通道未被旁通，第一通道质量位故障。

第六与门316分别与第四开关量输入单元DI 305和第五开关量输入单元DI 306相连，用于接收第四开关量输入单元DI 305输出的第二通道旁通信号的非值和第五开关量输入单元DI 306输出的第二通道中间量程核测量装置故障信号的非值，并对上述信号进行与运算，输出第七运算结果。若第二通道旁通信号值为0，即第二通道未被旁通，且此时接收到的第二通道中间量程核测量装置故障信号值为0，那么此时输出的第七运算结果表示第二通道未被旁通，第二通道中间量程核测量装置发生故障。

第十一与门321分别与第四与门314和第六与门316相连，用于接收第四与门314输出的第五运算结果和第六与门316输出的第七运算结果，并对上述信号进行与运算，输出第十二运算结果。若上述第五运算结果和第七运算结果均为1，则通过与运算输出的第十二运算结果表示：第一、第二通道未被旁通，第一通道质量位故障且第二通道中间量程核测量装置发生故障。通过上述描述可知，本发明通过将第一通道的故障信号与第二通道的故障信号进行与运算，使得第一通道、第二通道均出现故障时才输出报警信号，从而可降低由于单一部件失效导致核功率触发停堆保护信号的误触风险。

第五与门315分别与第一开关量输入单元DI 302和第三开关量输入单元DI 304相连，用于接收第一开关量输入单元DI 302输出的第一通道中间量程核测量装置故障信号的非值和第三开关量输入单元DI 304输出的第一通道旁通信号的非值，并对上述信号进行与运算，输出第六运算结果。若第一通道旁通信号值为0，即第一通道未被旁通，且此时接收到的第一通道中间量程核测量装置故障信号值为0，则第六运算结果表示第一通道未被旁通，第一通道中间量程核测量装置发生故障。

第九与门319分别与第五与门315和第六与门316相连，用于接收第五与门315输出的第六运算结果和第六与门316输出的第七运算结果，并对上述信号进行与运算，输出第十运算结果。若上述第六运算结果和第七运算结果均为1，那么此时输出的第十运算结果表示：第一、第二通道未被旁通，第一通道中间量程核测量装置发生故障且第二通道中间量程核测量装置发生故障。

第七与门317分别与第四开关量输入单元DI 305和第六开关量输入单元DI 307相连，用于接收第四开关量输入单元DI 305输出的第二通道旁通信号的非值和第六开关量输入单元DI 307输出的第二通道质量位故障信号，并对上述信号进行与运算，输出第八运算结果。当所述第八运算结果为1时，表示第二通道未被旁通且第二通道质量位故障。

第十与门320分别与第四与门314和第七与门317相连，用于接收第四与门314输出的第五运算结果和第七与门317输出的第八运算结果，并对上述信号进行与运算，输出第十一运算结果。当上述第五运算结果和第八运算结果均为1时，经过与运算输出的第十一运算结果表示，第一、二通道未被旁通，第一通道质量位故障且第二通道质量位故障。

第十二与门322分别与第五与门315和第七与门317相连，用于接收第五与门315输出的第六运算结果和第七与门317输出的第八运算结果，并对上述信号进行与运算，输出第十三运算结果。当上述第六运算结果和第八运算结果均为1时，经过与运算输出的第十三运算结果表示，第一、二通道未被旁通，第一通道中间量程核测量装置发生故障且第二通道质量位故障。

第八与门318分别与第四开关量输入单元DI 305和第七开关量输入单元DI 308相连，用于接收第四开关量输入单元DI 305输出的第二通道旁通信号的非值和第七开关量输入单元DI 308输出的第二通道中间量程核功率高信号，并对上述信号进行与运算，输出第九运算结果。当所述第九运算结果为1时，表示第二通道未被旁通且第二通道中间量程核功率高。

基于上述对第三与门313、第十与门320、第九与门319、第十一与门321、第十二与门322和第八与门318的逻辑运算描述可知，上述逻辑运算结果中包括当第一、二通道未被旁通时的六种会触发报警信号的场景，分别是：1、第一通道中间量程核功率高；2、第一通道质量位故障且第二通道质量位故障；3、第一通道中间量程核测量装置故障且第二通道中间量程核测量装置故障；4、第一通道质量位故障且第二通道中间量程核测量装置故障；5、第一通道中间量程核测量装置故障且第二通道质量位故障；6、第二通道中间量程核功率高。本发明通过第二或门323分别与第三与门313、第十与门320、第九与门319、第十一与门321、第十二与门322和第八与门318连接，接收第三与门313、第十与门320、第九与门319、第十一与门321、第十二与门322和第八与门318的输出结果，通过第二或门323对上述六种运算结果进行或运算，使得满足上述触发报警信号的任一场景时均可触发报警信号。

此外，本实施例的处理器MPU还包括第十三与门324，所述第十三与门324分别与第二或门323和第八开关量输入单元DI 309相连，用于接收第二或门323输出的第十四运算结果和第八开关量输入单元DI 309输出的闭锁信号的非值，并对上述信号进行与运算，输出第十五运算结果。该逻辑设计可理解为，本发明的控制系统仅在未产生闭锁信号的情况下，才可能触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号。

上述控制系统信号经处理器MPU内部逻辑运算后，由开关量输出单元DO 330输出逻辑运算结果。所述处理器MPU可进行冗余配置，以提高控制系统的可靠性。

供电模块500用于为第一通道控制模块供电。进一步地，供电模块AC\DC冗余配置，由220VAC转24VDC为第一通道控制模块供电。

此外，本发明还支持基于FPGA\CPLD等技术的数字化系统，进行冗余配置的处理器MPU和供电模块可根据需要配置成三取二或四取二等冗余方式。

基于上述对本发明控制系统的描述，可总结得出，本发明通过优化处理器内部运算逻辑，将不同通道的旁通状态以及故障状态进行逻辑组合，使得单个设备的故障信号并不会直接导致装置输出停堆保护信号。即当第一通道中间量程核测量装置故障、第一通道质量位故障、第二通道中间量程核测量装置故障、第二通道质量位故障时，均无法触发停堆保护信号，从而可解决反应堆非预期停堆的问题。但同时本发明仍可保证任一通道正常发出停堆信号时仍可触发反应堆紧急停堆。

具体来说，在通道未被旁通退出时，本发明仅在下列场景中才会触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号，如：第一通道中间量程核功率高；第二通道中间量程核功率高；第一通道中间量程核测量装置故障且第二通道中间量程核测量装置故障；第一通道中间量程核测量装置故障且第二通道质量位故障；第一通道质量位故障且第二通道中间量程核测量装置故障；第一通道质量位故障且第二通道质量位故障。当通道被旁通退出时，只有另一通道产生中间量程核功率高触发报警信号时才会触发停堆保护信号。

总之，从以上的描述中可以看出，本发明上述的实施例实现如下技术效果：

1、本发明通过优化处理器内部运算逻辑，将不同通道的旁通状态以及故障状态进行逻辑组合，使得单个设备的故障信号并不会直接导致控制系统输出停堆保护信号，从而降低由于单一部件失效导致核功率触发停堆保护信号的误触风险，解决反应堆非预期停堆的问题，能够提高核电厂整体运行效益。

2、本发明在降低由于单一部件失效导致核功率触发停堆保护信号误触风险的同时，仍可保证当任一通道正常发出停堆信号时仍可触发反应堆紧急停堆，其控制系统内部的反应堆保护逻辑具有较高的可靠性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

需要说明的是，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

Claims (10)

1.一种核电厂核功率触发停堆控制系统，其特征在于，包括：现场信号采集模块、控制面板模块、第一通道控制模块、第二通道信号输出模块以及供电模块，

所述第一通道控制模块包括多个开关量输入单元DI、一个模拟量输入单元AI、一个开关量输出单元DO、处理器MPU和通信单元；

所述模拟量输入单元AI和第一开关量输入单元DI用于分别接收所述现场信号采集模块采集的传感器信号；

第二开关量输入单元DI和第三开关量输入单元DI用于接收所述控制面板模块发出的输入信号；

第四开关量输入单元DI至第七开关量输入单元DI用于通过所述通信单元，分别接收所述第二通道信号输出模块的输出信号；

第八开关量输入单元DI用于通过所述通信单元接收闭锁信号；

所述处理器MPU用于对所述传感器信号、所述控制面板模块发出的输入信号、所述第二通道信号输出模块的输出信号、所述闭锁信号进行逻辑运算，生成逻辑运算结果；

所述开关量输出单元DO用于输出所述逻辑运算结果；

所述供电模块用于为所述第一通道控制模块供电。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括调理模块，所述调理模块用于将所述传感器信号转换为模拟量输入信号和数字量输入信号，将所述模拟量输入信号和所述数字量输入信号分别发送至所述模拟量输入单元AI和所述第一开关量输入单元DI。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器信号包括第一通道中间量程核功率信号和第一通道中间量程核测量装置故障信号。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一通道中间量程核功率信号和所述第一通道中间量程核测量装置故障信号中均包括第一通道质量位信息。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制面板模块发出的输入信号包括：第一通道中间量程核测量装置旁通信号和第一通道旁通信号。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二通道信号输出模块的输出信号包括：第二通道旁通信号、第二通道中间量程核测量装置故障信号、第二通道质量位故障信号和第二通道中间量程核功率高信号。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述处理器MPU包括一个阈值判断单元、十三个与门和两个或门，

所述阈值判断单元与所述模拟量输入单元AI相连，用于接收所述模拟量输入单元AI输出的第一通道中间量程核功率信号，并对上述信号进行阈值判断，输出阈值判断结果；

第一与门与所述阈值判断单元相连，用于接收阈值判断结果和所述第一开关量输入单元DI输出的第一通道中间量程核测量装置故障信号，并对上述信号进行与运算，输出第一运算结果；

第二与门分别与所述第一与门和所述第二开关量输入单元DI相连，用于接收所述第一与门的所述第一运算结果和所述第二开关量输入单元DI输出的所述第一通道中间量程核测量装置旁通信号，并对上述信号进行与运算，输出第二运算结果；

第三与门分别与所述第二与门和所述第三开关量输入单元DI相连，用于接收所述第二与门的所述第二运算结果和所述第三开关量输入单元DI输出的所述第一通道旁通信号的非值，并对上述信号进行与运算，输出第三运算结果；

第一或门分别与所述模拟量输入单元AI、所述第一开关量输入单元DI和所述第二开关量输入单元DI相连，用于接收所述模拟量输入单元AI、所述第一开关量输入单元DI输出的所述第一通道质量位信号和所述第二开关量输入单元DI输出的所述第一通道中间量程核测量装置旁通信号，并对上述信号进行或运算，输出第四运算结果；

第四与门分别与所述第一或门和所述第三开关量输入单元DI相连，用于接收所述第一或门输出的所述第四运算结果和所述第三开关量输入单元DI输出的所述第一通道旁通信号的非值，并对上述信号进行与运算，输出第五运算结果；

第五与门分别与所述第一开关量输入单元DI和所述第三开关量输入单元DI相连，用于接收所述第一开关量输入单元DI输出的所述第一通道中间量程核测量装置故障信号的非值和所述第三开关量输入单元DI输出的所述第一通道旁通信号的非值，并对上述信号进行与运算，输出第六运算结果；

第六与门分别与所述第四开关量输入单元DI和第五开关量输入单元DI相连，用于接收所述第四开关量输入单元DI输出的所述第二通道旁通信号的非值和所述第五开关量输入单元DI输出的所述第二通道中间量程核测量装置故障信号的非值，并对上述信号进行与运算，输出第七运算结果；

第七与门分别与所述第四开关量输入单元DI和第六开关量输入单元DI相连，用于接收所述第四开关量输入单元DI输出的所述第二通道旁通信号的非值和所述第六开关量输入单元DI输出的所述第二通道质量位故障信号，并对上述信号进行与运算，输出第八运算结果；

第八与门分别与所述第四开关量输入单元DI和所述第七开关量输入单元DI相连，用于接收所述第四开关量输入单元DI输出的所述第二通道旁通信号的非值和所述第七开关量输入单元DI输出的所述第二通道中间量程核功率高信号，并对上述信号进行与运算，输出第九运算结果；

第九与门分别与所述第五与门和所述第六与门相连，用于接收所述第五与门输出的第六运算结果和所述第六与门输出的第七运算结果，并对上述信号进行与运算，输出第十运算结果；

第十与门分别与所述第四与门和所述第七与门相连，用于接收所述第四与门输出的第五运算结果和所述第七与门输出的第八运算结果，并对上述信号进行与运算，输出第十一运算结果；

第十一与门分别与所述第四与门和所述第六与门相连，用于接收所述第四与门输出的第五运算结果和所述第六与门输出的第七运算结果，并对上述信号进行与运算，输出第十二运算结果；

第十二与门分别与所述第五与门和所述第七与门相连，用于接收所述第五与门输出的第六运算结果和所述第七与门输出的第八运算结果，并对上述信号进行与运算，输出第十三运算结果；

第二或门分别与所述第三与门、所述第十与门、所述第九与门、所述第十一与门、所述第十二与门和所述第八与门连接，用于接收所述第三与门、所述第十与门、所述第九与门、所述第十一与门、所述第十二与门和所述第八与门的输出结果，并对上述信号进行或运算，输出第十四运算结果；

第十三与门分别与所述第二或门和所述第八开关量输入单元DI相连，用于接收所述第二或门输出的所述第十四运算结果和所述第八开关量输入单元DI输出的所述闭锁信号的非值，并对上述信号进行与运算，输出第十五运算结果。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述供电模块AC\DC冗余配置，由220VAC转24VDC为所述第一通道控制模块供电。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括：当所述处理器MPU计算出的第一通道中间量程核功率高，触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号；

第二通道中间量程核功率高，触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号；

第一通道中间量程核测量装置故障且第二通道中间量程核测量装置故障，触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号；

第一通道中间量程核测量装置故障且第二通道质量位故障，触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号；

第一通道质量位故障且第二通道中间量程核测量装置故障，触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号；

第一通道质量位故障且第二通道质量位故障时，触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括：当所述处理器MPU计算出的第一通道中间量程核测量装置故障，不触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号；

第一通道质量位故障，不触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号；

第二通道中间量程核测量装置故障，不触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号；

第二通道质量位故障，不触发第一通道中间量程核功率高停堆保护信号。