CN203689923U

CN203689923U - 核电专用控制棒位置指示箱

Info

Publication number: CN203689923U
Application number: CN201320761200.XU
Authority: CN
Inventors: 李久锐; 杨晓奇; 付敏; 吴成元
Original assignee: ZHONGKEHUA NUCLEAR POWER TECHNOLOGY INSTITUTE Co Ltd BEIJING BRANCH; China General Nuclear Power Corp
Current assignee: ZHONGKEHUA NUCLEAR POWER TECHNOLOGY INSTITUTE Co Ltd BEIJING BRANCH; China General Nuclear Power Corp
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2023-11-27

Abstract

本实用新型公开一种核电专用控制棒位置指示箱。所述核电专用控制棒位置指示箱包括箱体、LED显示板、显示驱动卡和信号输入板，所述LED显示板、显示驱动卡和信号输入板安装在箱体内部；LED显示板的正面安装多组LED，背面安装欧式插座；显示驱动卡的前端焊接欧式插头，后端焊接牛角插座，其通过欧式插头与LED显示板背面安装的欧式插座相连接，通过牛角插座与所述信号输入板相连接。本实用新型提供的核电专用控制棒位置指示箱采用光柱来显示控制棒位置，具备更好的抗干扰性及稳定性，使控制棒位置测量值的显示更为清晰直观。

Description

核电专用控制棒位置指示箱

技术领域

本实用新型涉及核能发电领域中的仪表系统，具体涉及一种采用光柱显示的核电专用控制棒位置指示箱。

背景技术

在核电厂内，目前用于显示控制棒位置（棒位）的仪表大多为单个光点显示，即控制棒的一个位置对应一个LED灯，点亮的LED灯所对应的位置代表控制棒的实际位置，这种显示仪表多用在一代和二代核电技术中，并不适用于新一代核电厂的技术要求，而且显示不直观，很容易受到某个LED灯显示的故障而导致对棒位的误判，需要一种更为可靠的核电专用控制棒位置显示仪表，具备更好的抗干扰性及稳定性，使控制棒位置测量值的显示更为清晰直观。

实用新型内容

针对上述核电站内控制棒位置显示仪表现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种采用光柱显示的核电专用控制棒位置指示箱。

本实用新型的技术方案是：一种核电专用控制棒位置指示箱，包括箱体、LED显示板、显示驱动卡和信号输入板，所述LED显示板、显示驱动卡和信号输入板安装在箱体内部；所述LED显示板的正面安装多组LED，背面安装欧式插座；所述显示驱动卡的前端焊接欧式插头，后端焊接牛角插座，其通过欧式插头与所述LED显示板背面安装的欧式插座相连接，通过牛角插座与所述信号输入板相连接。

如上所述的核电专用控制棒位置指示箱中，进一步地：

所述LED显示板的正面安装的多组LED为八组，其中：所述每组LED由一组条形LED及两只点状LED组成；所述两只点状LED中的一只为高限LED，另一只为低限LED；所述一组条形LED由多只条形LED自上到下竖直排列而成；所述高限LED安装在每组条形LED的上方，低限LED安装在每组条形LED的下方；所述条形LED均为同一颜色，而点状LED颜色为与之不同；

所述条形LED为绿光LED；所述点状LED为黄光LED；

所述信号输入板为一块，设有八个信号输入端子、一个电源输入端子、一个自检控制信号端子和一个自检按钮；

所述箱体内部安装导轨，所述导轨为八对，所述显示驱动卡为八块，每块显示驱动卡均安装在一对导轨上，其一端与所述LED显示板上的欧式插座进行连接，另一端通过牛角插座连接所述信号输入板上的一个信号输入端子；

所述一组LED显示的连线共为12条，包括一组条形LED的显示信号线、一个上限LED的显示信号线和一个下限LED的显示信号线，其中，一组条形LED的显示信号为七位二进制码，此七位二进制码信号共地，共8条线；一个上限LED信号和一个下限信号各对应一对双绞线；

所述显示驱动卡设置有用于微处理器复位的硬件看门狗电路；所述显示驱动卡还安装有一个将24伏DC转为3.3伏DC的DC/DC转换模块；

所述箱体为长方体，由前面板、后面板、上盖板、下盖板、左面板和右面板组成，其中：上盖板与下盖板相对称、左面板和右面板相对称，上下盖板和左右面板通过螺钉连接组成箱体的外壳；前面板连接到箱体的前部；所述LED显示板安装在箱体内的前部，其上安装的条形LED和点状LED的表面与前面板保持在一个平面上；后面板为下开门，连接在箱体的后部；所述信号输入板固定在箱体的后面板上；

所述前面板为铝合金板，表面覆盖RAL-7035涂层或者油漆涂层；所述上盖板和下盖板为薄钢板，表面喷涂有氟碳漆层；所述左面板和右面板为铝合金板，表面喷涂有氟碳漆层。

在本实用新型的一个具体实施例中，LED显示板的正面安装多组绿色条形LED和多只黄色点状LED，其中，绿色条形LED为八组，每组为一百一十只，均以自上到下的方式显示；黄色点状LED为十六只，规格为Φ5，为八只高限LED和八只低限LED，分别安装在每组绿色条形LED的上方和下方。

核电专用控制棒位置指示箱通过螺钉固定安装LED显示板，显示驱动卡通过欧式插头与LED显示板上的欧式插座相连接，信号输入板固定在箱体的后面板上。其中，LED显示板为一块，显示驱动卡为八块，信号输入板为一块；每块显示驱动卡用于单独读取一组控制棒位置数据，并控制一组LED显示；信号输入板用来引入八组外部控制棒位置数据和24伏直流电（DC）电源，并通过端子引出自检控制信号，同时还焊接有自检按钮S1。在本实用新型的一个具体实施例中，通过按下S1按键，启动程序进行自检；信号输入接口采用DB15芯的插座。一组LED显示包括一组绿色条形LED和相应的高限LED及低限LED；其中：一组绿色条形LED为多个显示单元，每个显示单元用于显示控制棒发生位移的最小单位，一组绿色条形LED可显示的控制棒最大位移为控制棒发生位移的最小单位和显示单元数量的积。在本实用新型的一个具体实施例中，所述一组绿色条形LED为一百一十个显示单元，每个显示单元用于显示控制棒位移零点一米，一组绿色条形LED可显示的控制棒最大位移为十一米。

显示驱动卡设计为插件形式，前端焊接有欧式插头，用来与LED显示板上的欧式插座对接，后端焊接有牛角插座，用来引入信号输入板上提供的数据。显示驱动卡将读取到的一组外部控制棒位置数据经光耦隔离后由微处理器（MCU）进行信号分析和处理，并根据处理得到的显示数据来控制一组LED显示。显示驱动卡设置硬件看门狗电路，用于MCU复位；在本实用新型的一个具体实施例中，该看门狗电路由MAX813组成。显示驱动卡还安装DC/DC转换模块，用于将24伏DC转为3.3伏DC，用来给板件提供3.3VDC的工作电压。

核电专用控制棒位置指示箱的后面板上安装的信号输入板提供信号输入、电源输入、自检控制信号端子以及自检按钮。其中，信号输入接口共有八个，电源输入端子一个，自检控制信号端子一个。每个信号输入端子对应一组LED显示。所述一组LED显示有12条线，其中，每组条形LED的显示信号为7位二进制码，7位二进制码信号共地，共8根线；每组的上下限信号各对应一对双绞线；共12条线。

在本实用新型的一个具体实施例中，核电专用控制棒位置指示箱为宽239mm，高324mm，深302mm的箱体；前面板宽266mm，高352mm，厚度12mm，为3A21铝合金板，表面覆盖RAL-7035涂层；上盖板和下盖板采用20优质薄钢板，表面喷喷涂氟碳漆层；左面板和右面板采用3A21铝合金板，表面喷喷涂氟碳漆层；上下盖板和左右对称板通过M3的螺钉进行连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的核电专用控制棒位置指示箱采用光柱显示控制棒位置，作为主显示屏的辅助显示设备，可直观精确地显示控制棒的实时位置，既能精确显示核电站内反应堆内部控制棒的位置，增强其抗干扰能力，又能保证显示表本身不会对上游设备产生影响；箱体的结构也便于核电厂操作人员察看和使用。

附图说明

图1为本实用新型安装结构示意图，其中：1—前面板；2—上导轨；3—LED显示板；4—显示驱动卡；5—下导轨；6—信号输入板；7—后面板。

图2为核电专用控制棒位置指示箱的显示驱动卡的信号处理流程示意图。

图3为核电专用控制棒位置指示箱的箱体前面板结构示意图，其中：10—条形LED；11—高限LED；12—低限LED。

图4为核电专用控制棒位置指示箱的箱体内部的LED显示板结构的侧视图，其中：20—条形LED；21—高限LED；22—低限LED；23—欧式插座。

图5为核电专用控制棒位置指示箱的箱体内部的显示驱动卡结构示意图，其中：30—欧式插头；31—电路板；32—助拔器；33—牛角插座。

图6为核电专用控制棒位置指示箱的箱体内部的信号输入板结构示意图，其中：40—电路板；41—信号输入端子；42—牛角插座；43—自检按钮；44—电源输入端子和自检控制信号端子。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例进一步描述本实用新型，但不以任何方式限制本实用新型的范围。

本实施例中，核电专用控制棒位置指示箱的箱体宽为239mm，高为324mm，深为302mm，箱体的前面板1宽为266mm，高为352mm，厚度为12mm，为3A21铝合金板，其表面覆盖RAL-7035涂层；上盖板和下盖板为20优质薄钢板，表面喷涂氟碳漆层；左面板和右面板为3A21铝合金板，表面喷涂氟碳漆层；上、下盖板和左、右对称板通过M3螺钉连接。该箱体结构符合核电站现场产品环境的特点，且便于核电厂操作人员观察和使用。

如图1所示，核电专用控制棒位置指示箱中，前面板1连接到箱体的前部；箱体内安装一块LED显示板3、八块显示驱动卡4、一块信号输入板6和八对导轨：上导轨2及下导轨5，其中：核电专用控制棒位置指示箱通过螺钉固定LED显示板3，安装在箱体的前部；LED显示板3上安装的LED的表面与前面板保持一个平面上；每块显示驱动卡4安装在一对导轨上，并通过欧式插头30与LED显示板3上的欧式插座23相连接；信号输入板6固定在箱体的后面板7上；后面板7为下开门，安装在箱体的后部。

图2为核电专用控制棒位置指示箱的显示驱动卡的信号处理流程，其中：初始化即完成对微处理器各输出端口进行置位和上电自检；读取数据即读出外部控制棒位置数据，数据分析和处理即将读取到的外部控制棒位置数据经光耦隔离后由微处理器进行信号分析和处理，数据输出即根据处理得到的显示数据来执行点灯工作，每块显示驱动卡控制一组LED显示。

如图3所示，LED显示板3上安装的LED20、21、22的表面与前面板1保持一个平面上，LED显示板3的正面安装八组绿色条形LED20和十六只黄色点状LED21、22，其中，每组绿色条形LED20为十一只，型号为DC-10SGWA，均以自上到下的方式显示；黄色点状LED21、22规格为Φ5，分别安装在每组绿色条形LED20的上方和下方，分别为高限LED21和低限LED22。如上所述的一组LED显示包括一组绿色条形LED20和相应的黄色点状高限LED21及低限LED22；其中，一组绿色条形LED20为一百一十个显示单元，每个显示单元用于显示控制棒位移零点一米，一组绿色条形LED20可显示的控制棒最大位移为十一米。当采集到控制棒位置的显示数据后，条形光柱自上到下显示，即从光柱的顶端一直到控制棒所在的位置所有的条形LED20都为亮的状态，从控制棒所在的位置以下所有的条形LED20都为灭的状态；控制棒所在的位置超出最大位移则点亮低限LED21，没有达到最小位移则点亮高限LED22。

图4为核电专用控制棒位置指示箱的LED显示板3的侧视图，其中，LED显示板3正面安装绿色条形LED20及其对应的高限LED21和低限LED22，其背面安装两个六十四针的欧式插座23。

图5为箱体内部的显示驱动卡4结构示意图，其信号处理流程如图2所示。显示驱动卡4通过牛角插座33读取外部控制棒位置数据信号，经过光耦隔离后输入到总线驱动器，然后再进入微处理器进行信号处理；将处理后得到的显示数据传输到显示驱动电路，显示驱动欧式插头30与LED显示板3后面的欧式插座23对应连接，点亮或熄灭相应的LED。箱体内部共有八块显示驱动卡4，每块显示驱动卡4单独读取一组控制棒位置数据，控制一组LED显示。这种结构便于维修和更换。另外，显示驱动卡4设置硬件看门狗电路，看门狗电路由MAX813组成，用于微处理器复位；显示驱动卡4还设有DC/DC转换模块，用于将24伏DC转为3.3伏DC，用来给板件提供3.3伏DC的工作电压。

图6为核电专用控制棒位置指示箱的信号输入板6的侧视图，信号输入板6提供信号输入端子41、电源输入和自检控制信号端子44、自检按钮43，将输入信号转接到显示驱动卡4的牛角插座33，其中：信号输入端子41共有八个，电源输入和自检控制信号端子44为一个，用来引入八组外部控制棒位置数据和24伏DC电源；牛角插座42共八个，用来将外部控制棒位置数据转接到显示驱动卡4上，同时将自检控制信号引出到信号输入板上的自检按钮43处和端子44上，用来启动程序进行自检。其中：每组控制棒位置数据通过DB15的信号输入端子41引入到信号输入板6，24伏DC电源通过电源输入端子44引入到信号输入板6；然后将这两种信号引入到26芯的牛角插座42上，通过牛角插座42上的连接将信号输入到显示驱动卡4上；所述每个信号输入端子41控制一组LED显示20、21、22，每组LED显示有12条线，包括一组条形LED20及其对应的高低限LED21、22，其中，每组条形LED20的显示信号为7位二进制码，7位二进制码信号共地，共8根线；其高低限信号21、22各对应一对双绞线；共12条线。

Claims

1.一种核电专用控制棒位置指示箱，其特征是，包括箱体、LED显示板（3）、显示驱动卡（4）和信号输入板（6），所述LED显示板（3）、显示驱动卡（4）和信号输入板（6）安装在箱体内部；所述LED显示板（3）的正面安装多组LED（20、21、22），背面安装欧式插座（23）；所述显示驱动卡（4）的前端焊接欧式插头（30），后端焊接牛角插座（33），其通过欧式插头（30）与所述LED显示板（3）背面安装的欧式插座（23）相连接，通过牛角插座（33）与所述信号输入板（6）相连接。

2.如权利要求1所述的核电专用控制棒位置指示箱，其特征是，所述LED显示板（3）的正面安装的多组LED（20、21、22）为八组，其中：所述每组LED由一组条形LED（20）及两只点状LED（21、22）组成；所述两只点状LED中的一只为高限LED（21），另一只为低限LED（22）；所述一组条形LED（20）由多只条形LED自上到下竖直排列而成；所述高限LED（21）安装在每组条形LED（20）的上方，低限LED（22）安装在每组条形LED（20）的下方；所述条形LED（20）均为同一颜色，而点状LED（21、22）颜色为与之不同。

3.如权利要求2所述的核电专用控制棒位置指示箱，其特征是，所述条形LED（20）为绿光LED；所述点状LED（21、22）为黄光LED。

4.如权利要求1～3任一所述的核电专用控制棒位置指示箱，其特征是，所述一组LED（20、21、22）显示控制棒位置信号线共为十二条，包括一组条形LED（20）的显示信号线、一个上限LED（21）的显示信号线和一个下限LED（22）的显示信号线，其中，一组条形LED（20）的显示信号为七位二进制码，此七位二进制码信号共地，共八条线；一个上限LED（21）信号和一个下限LED（22）信号各对应一对双绞线。

5.如权利要求1所述的核电专用控制棒位置指示箱，其特征是，所述信号输入板（6）为一块，设有八个信号输入端子（41）、一个自检按钮（43）及一个电源输入端子和自检控制信号端子（44）。

6.如权利要求1所述的核电专用控制棒位置指示箱，其特征是，所述箱体内部安装导轨（2、5），所述导轨为八对，所述显示驱动卡（4）为八块，每块显示驱动卡（4）均安装在一对导轨上，其一端与所述LED显示板（3）上的欧式插座（23）连接，另一端通过牛角插座（33）连接所述信号输入板（6）上的一个信号输入端子（41）。

7.如权利要求1所述的核电专用控制棒位置指示箱，其特征是，所述显示驱动卡（4）设置有用于微处理器复位的硬件看门狗电路；所述显示驱动卡（4）还安装有一个将24伏DC转为3.3伏DC的DC/DC转换模块。

8.如权利要求1所述的核电专用控制棒位置指示箱，其特征是，所述箱体为长方体，由前面板（1）、后面板（7）、上盖板、下盖板、左面板和右面板组成，其中：上盖板与下盖板相对称、左面板和右面板相对称，上下盖板和左右面板通过螺钉连接组成箱体的外壳；前面板（1）连接到箱体的前部；所述LED显示板（3）安装在箱体的前部，其上安装的条形LED（20）和点状LED（21、22）的表面与前面板（1）保持在一个平面上；后面板（7）为下开门，连接在箱体的后部；所述信号输入板（6）固定在箱体的后面板（7）上。

9.如权利要求8所述的核电专用控制棒位置指示箱，其特征是，所述前面板（1）为铝合金板，表面覆盖RAL-7035涂层或者油漆涂层；所述上盖板和下盖板为薄钢板，表面喷涂有氟碳漆层；所述左面板和右面板为铝合金板，表面喷涂有氟碳漆层。