CN210488715U - 一种核电应急柴油发电机的声光告警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种核电应急柴油发电机的声光告警系统，包括与告警信号连接的告警信号输入模块、声光告警信号处理模块、告警光窗显示模块以及与声光告警信号处理模块分别连接的按键模块、告警喇叭，声光告警信号处理模块连接告警光窗显示模块，所述的声光告警信号处理模块包括采用互联背板方式连接的电源接口板、主控单板和多个信号报警单板，所述的电源接口板的一端连接48V直流电源，另一端与主控单板和多个信号报警单板分别连接，所述的主控单板连接按键模块、告警喇叭，多个信号报警单板与多个光窗对应连接，每个信号报警单板设有两路告警通道。与现有技术相比，本实用新型具有性能可靠、告警能力强、方便运维人员操作等优点。

Description

一种核电应急柴油发电机的声光告警系统

技术领域

本实用新型涉及核电应急电源报警设备技术领域，尤其是涉及一种核电应急柴油发电机的声光告警系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展对电量需求不断增加，核电建设也日益增多。核电站对于事故、自然灾害均有严格的设计、建造标准，具备较强的防范能力，但在多重自然灾害的情况下也表现出了一定的脆弱性。例如日本福岛核电站，遇到9级强震则切断了电力供应，45分钟后海啸使固定安装的应急涡轮发电机组及配电系统泡水失效，导致停堆后冷却系统失效，进而发生重大核安全事故。因此提高核电站应急电源的多样性、机动性，快速、可靠和安全地提供应急电源，对于核电站应对极端灾害的安全保障有着重大的意义。在核电的安全保护措施中，应急柴油发电机组(Emergency Diesel Generator，EDG)是核电厂的重要应急后备电源，能为核电厂安全停堆所需的中低压核辅助设备供电，确保设备安全和人身安全，还可防止由于外部交流电源丧失而导致的重要设备损坏。即核电站在事故工况下，会启用应急柴油发电机为生产用的重要系统供电。因此，柴油发电机系统日常运行时，告警监控至关重要。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了实现对应急柴油发电机的有效告警而提供一种核电应急柴油发电机的声光告警系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种核电应急柴油发电机的声光告警系统，包括与告警信号连接的告警信号输入模块、声光告警信号处理模块、告警光窗显示模块以及与声光告警信号处理模块分别连接的按键模块、告警喇叭，声光告警信号处理模块连接告警光窗显示模块，所述的声光告警信号处理模块包括采用互联背板方式连接的电源接口板、主控单板和多个信号报警单板，所述的电源接口板的一端连接48V直流电源，另一端与主控单板和多个信号报警单板分别连接，所述的主控单板连接按键模块、告警喇叭，多个信号报警单板与多个光窗对应连接，每个信号报警单板设有两路告警通道。

优选地，所述的按键模块包括灯试按键、应答按键和消音按键，所述的主控单板上设有消音电路，所述的消音按键通过消音电路连接告警喇叭，所述的信号报警单板设有声音告警控制电路，所述的灯试按键、所述的应答按键分别通过声音告警控制电路连接告警光窗显示模块。

优选地，所述的消音电路连接定时器，所述的消音电路包括第一低通滤波器、第一逻辑非门电路、第一逻辑与非门电路、第二逻辑非门电路、第二逻辑与非门电路、第二低通滤波器、驱动继电器，所述的消音按键依次连接第一低通滤波器、第一逻辑非门电路、第一逻辑与非门电路，第一逻辑与非门电路的一端分别连接第二逻辑非门电路、第二逻辑与非门电路，另一端连接第二低通滤波器，第二低通滤波器连接第二逻辑与非门电路，喇叭控制脉冲输入第二逻辑与非门电路，第二逻辑非门电路的输出端连接驱动继电器，驱动继电器连接告警喇叭。

优选地，所述的声音告警控制电路包括告警信号调理电路、主RS触发器、辅助RS触发器及逻辑控制电路，输入告警信号连接的告警信号调理电路，告警信号调理电路连接主RS触发器，主RS触发器的Reset端连接辅助RS触发器的Q端，主RS触发器的Q端连接逻辑控制电路和辅助RS触发器的Reset端，逻辑控制电路通过灯窗驱动电路连接，辅助RS触发器的Set端连接应答按键，灯试按键连接逻辑控制电路。

优选地，所述的逻辑控制电路包括与主RS触发器的Q端分别连接的第一逻辑与门支路和第二逻辑与门支路，第一逻辑与门支路和第二逻辑与门支路通过第一逻辑或门电路连接灯窗驱动电路，灯试按键连接第二逻辑与门支路，第一逻辑与门支路包括第一逻辑与门电路。

优选地，所述的第二逻辑与门支路包括第二逻辑与门电路、第三逻辑与门电路、第三逻辑非门电路、第四逻辑非门电路、第一逻辑异或门电路，主RS触发器的Q端连接第三逻辑非门电路的输入端，灯试按键依次连接第三逻辑与门电路、第四逻辑非门电路，第三逻辑非门电路、第四逻辑非门电路分别连接第一逻辑异或门电路，第一逻辑异或门电路的输出端连接第二逻辑与门电路的输入端，第二逻辑与门电路连接第一逻辑或门电路，辅助RS触发器的Q端连接第二逻辑与门电路。

优选地，所述的主RS触发器的Q端通过喇叭控制电路连接告警喇叭。

优选地，所述的信号报警单板的个数为24个。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

一、本实用新型中声光告警信号处理模块的电源接口板、主控单板和多个信号报警单板为互联背板设计，结构紧凑，互联灵活性强，性能可靠，具一定的设计优势；

二、本实用新型中电源接口板负责接收系统过来的48V直流电源，接收按键等下发给其它单板，主控单板负责提供灯频闪信号，控制声音报警，信号报警单板可接收外部报警，结合按键命令，触发外部的声光告警，告警能力强；

三、本实用新型的按键模块设有消音按键，通过主控单板的消音功能，当运维人员按下消音按键时，会关掉声音告警；按键模块还设有应答按键，通过主控单板的应答功能，当应答键按下时，若告警还在，则告警灯常亮；若告警消失，则告警灯常灭，方便运维人员的操作。

附图说明

图1为本实用新型系统的结构示意图；

图2为本实用新型中声光告警信号处理模块的结构示意图；

图3为本实用新型中主控单板1SADCM的消音电路结构图；

图4为本实用新型中信号报警单板1SADSQ的声音告警控制电路结构图；

图5为告警输入与灯控、喇叭、应答功能的脉冲波形图；

图中标号所示：

1、告警信号输入模块，2、告警光窗显示模块，3、声光告警信号处理模块，4、按键模块，401、灯试按键，402、应答按键，403、消音按键，5、告警喇叭，6、第一低通滤波器，7、第一逻辑非门电路，8、第一逻辑与非门电路，9、第二逻辑非门电路，10、第二逻辑与非门电路，11、第二低通滤波器，12、驱动继电器，13、定时器，14、告警信号调理电路，15、主RS触发器，16、第一逻辑与门电路，17、第二逻辑与门电路，18、第一逻辑或门电路，19、灯窗驱动电路，20、辅助RS触发器，21、第三逻辑非门电路，22、第四逻辑非门电路，23、第三逻辑与门电路，24、第一逻辑异或门电路，25、喇叭控制电路，S01、电源接口板1SADCV，S02、主控单板1SADCM，S03～S26、信号报警单板1SADSQ。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1所示，本实用新型涉及一种核电应急柴油发电机的声光告警系统，包括告警信号输入模块1、告警光窗显示模块2、声光告警信号处理模块3、按键模块4和告警喇叭5。告警信号输入模块1、告警光窗显示模块2、声光告警信号处理模块3连接外部告警信号，告警信号输入模块1将应急柴油机各个报警量与声光告警信号处理模块3分配端接。声光告警信号处理模块3的输入端与按键模块4采用无线方式或有线方式连接，声光告警信号处理模块3的输出端分别连接告警光窗显示模块2、告警喇叭5。告警光窗显示模块2包括多个光窗，用于接收告警信号点亮对应的光窗。告警喇叭5接收告警输入后进行声音报警。按键模块4包括灯试按键401、应答按键402和消音按键403。

声光告警信号处理模块3为整个声光告警系统的核心控制部分，负责处理接收到的告警信号；处理按键信息；负责驱动喇叭信号以及光窗信号。声光告警信号处理模块3采用互联背板设计，包括紧凑设计的一个电源接口板1SADCV、一个主控单板1SADCM和多个信号报警单板1SADSQ。所有单板共享在总线上。电源接口板1SADCV负责接收系统过来的48V直流电源，并通过按键模块4的作用将接收的电源下发给其它单板。主控单板1SADCM负责提供灯频闪信号，控制声音报警。信号报警单板1SADSQ接收外部报警，结合按键命令，触发外部的声光告警。

本实施例中信号报警单板1SADSQ一共24个。图1中，电源接口板1SADCV的编号为S01，主控单板1SADCM的编号为S02，24个信号报警单板1SADSQ编号为S03～S26。如图2所示，灯试按键401连接电源接口板1SADCV的D接口，应答按键402、消音按键403分别连接主控单板1SADCM的E接口、F接口。每个信号报警单板1SADCM设有两路告警通道，用于接收告警信号输入。每个信号报警单板1SADCM的输出端对应相应的光窗。主控单板1SADCM的输出端连接Klaxon(告警喇叭5)。

一、主控单板1SADCM的功能为：

1、提供频闪信号给其它信号报警板：

提供频率可以设定的频闪信号驱动48路告警；如果48路告警通道的任何一路有报警输入时，该频闪信号驱动对应光窗，产生频闪提示运营维护人员；该频闪信号确保光窗报警同频同相，界面友好。

2、驱动声音告警：

接收48路告警脉冲；当有任何告警脉冲进来时，即触发驱动声音告警。

3、消音功能：

当运维人员按下消音按键403时，会关掉声音告警。

主控单板1SADCM实现关掉声音告警的结构如图3所示，消音按键403通过主控单板1SADCM的消音控制电路连接喇叭。具体地：消音按键403连接第一低通滤波器6，第一低通滤波器6连接第一逻辑非门电路7，第一逻辑非门电路7连接第一逻辑与非门电路8，第一逻辑与非门电路8的一端分别连接第二逻辑非门电路9、第二逻辑与非门电路10，另一端连接第二低通滤波器11，该第二低通滤波器11连接第二逻辑与非门电路10。喇叭控制脉冲输入第二逻辑与非门电路10。第二逻辑非门电路9的输出端连接驱动继电器12，驱动继电器12连接告警喇叭5。消音控制电路连接定时器13。

工作原理为：初始上电时，由于第二低通滤波器11的积分作用，其输出为’0’。而消音按键403的输出也为’0’。此时第一逻辑与非门电路8的输出为’1’。由于各报警板在未告警时皆为’1’。因此，此时第二低通滤波器11保持’0’。此时，此驱动继电器12的线圈带电，告警喇叭5不导通。

当任何线与的控制脉冲出现’0’时，第二低通滤波器11都会输出’1’。此时第一逻辑与非门电路8的输出为’0’，驱动继电器12的线圈失电，此时告警喇叭5导通。处于保持状态。

当消音按键403按下时，第一逻辑与非门电路8输出’1’，此时驱动继电器12的线圈得电，告警喇叭5不导通。

定时器13产生频闪，用于驱动所有单板。

二、信号报警单板1SADSQ的功能为：

1、使能频闪/锁存频闪/常亮/常灭指示灯：

告警信号输入时，主控单板1SADCM频闪驱动光窗中对应的告警灯，该频闪信号被锁存，直到按下应答按键402，当应答按键402按下时，如果告警还在，则告警灯常亮；如果告警消失，则告警灯常灭。

2、产生声音告警脉冲：

告警到来时，即产生负脉冲，线与形式输出给主控单板1SADCM。信号报警单板1SADSQ的声音告警控制电路的具体电路结构如图4所示。告警信号输入连接告警信号调理电路14，告警信号调理电路14连接主RS触发器15的Set端，主RS触发器15的Reset端连接辅助RS触发器20的Q端，辅助RS触发器20的Set端连接应答按键402。辅助RS触发器20的Q端连接第二逻辑与门电路17。主RS触发器15的Q端通过上升沿脉冲成型输入辅助RS触发器20的Reset端。主RS触发器15的Q端通过喇叭控制电路25连接告警喇叭5。主RS触发器15的Q端连接两个并行支路，第一支路为：主RS触发器15的Q端连接第一逻辑与门电路16。第二支路为：主RS触发器15的Q端连接第三逻辑非门电路21的输入端。灯试按键401连接第三逻辑与门电路23，第三逻辑与门电路23连接第四逻辑非门电路22，第四逻辑非门电路22连接第一逻辑异或门电路24，第一逻辑异或门电路24的第二输入端连接第三逻辑非门电路21，第一逻辑异或门电路24的输出端连接第二逻辑与门电路17的输入端。第一逻辑与门电路16、第二逻辑与门电路17的输出端连接第一逻辑或门电路18，第一逻辑或门电路18通过灯窗驱动电路19连接相对应的告警灯窗。

工作原理如下：

(1)有告警信号输入时，主RS触发器15输出‘1’；(主RS触发器15的Set信号的响应优先级高于Reset信号)；

(2)辅助RS触发器20的作用是负责完成对主RS触发器15的清‘0’；

201、新告警信号进来时，辅助RS触发器20马上会被清零，此目的是消除之前的应答按键402对主RS触发器15的影响，允许新的应答按键402动作的进入；

202、当有应答键按下时，辅助RS触发器20输出为‘1’。此时，如果告警输入消失，则主RS触发器15会被清‘0’；否则，主RS触发器15输出仍然保持‘1’。

(3)主RS触发器15的输出与主控单板1SADCM来的频闪信号逻辑与输出情况。

301、在未按下应答按键402的前提下，只要曾经有告警信号输入，主RS触发器15输出即保持‘1’，此时第一逻辑与门电路16的输出为频闪信号；

302、当按下应答按键402时，如果告警信号在此之前已经消失，此时，主RS触发器15被清‘0’，故第一逻辑与门电路16的输出点也为‘0’；

303、当按下应答按键402时，如果告警信号仍然存在，此时，主RS触发器15仍然保持‘1’，故此时第一逻辑与门电路16的输出点为频闪信号。

(4)并行的第三逻辑与门电路23所在的第二支路的设计如下：

401、当有告警信号到来，而应答按键402未按下时，光窗信号由第一支路决定，即光窗一定频闪；

402、当应答键按下时，第二支路参与决策；

403、无灯试按键401按下，当告警存在的情况下，按下应答按键402时，第二支路的输出为‘1’，故光窗为常亮；

404、无灯试按键401按下，当告警已经消失情况下，按下应答按键402，第二支路的输出为‘0’，由于第一支路的输出此时也为‘0’，故光窗灭；

(5)灯试按键401按下时，有告警存在，且未按过应答按键402，此时第一支路的频闪决定光窗的闪烁；

(6)灯试按键401按下时，有告警存在，按过应答，此时上下两条支路逻辑反，经逻辑或后，光窗常亮。

(7)灯试按键401按下时，无告警存在，此时，第二支路的频闪决定光窗。

图5为告警输入与灯控、喇叭、应答功能的脉冲波形图。

本实用新型中声光告警信号处理模块的电源接口板、主控单板和多个信号报警单板为互联背板设计，结构紧凑，互联灵活性强，性能可靠，具一定的设计优势。电源接口板负责供电，主控单板负责提供灯频闪信号，控制声音报警，信号报警单板可接收外部报警，结合按键命令，触发外部的声光告警，告警能力强。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种核电应急柴油发电机的声光告警系统，其特征在于，包括与告警信号连接的告警信号输入模块(1)、声光告警信号处理模块(3)、告警光窗显示模块(2)以及与声光告警信号处理模块(3)分别连接的按键模块(4)、告警喇叭(5)，声光告警信号处理模块(3)连接告警光窗显示模块(2)，所述的声光告警信号处理模块(3)包括采用互联背板方式连接的电源接口板、主控单板和多个信号报警单板，所述的电源接口板的一端连接48V直流电源，另一端与主控单板和多个信号报警单板分别连接，所述的主控单板连接按键模块(4)、告警喇叭(5)，多个信号报警单板与多个光窗对应连接，每个信号报警单板设有两路告警通道。

2.根据权利要求1所述的一种核电应急柴油发电机的声光告警系统，其特征在于，所述的按键模块(4)包括灯试按键(401)、应答按键(402)和消音按键(403)，所述的主控单板上设有消音电路，所述的消音按键(403)通过消音电路连接告警喇叭(5)，所述的信号报警单板设有声音告警控制电路，所述的灯试按键(401)、所述的应答按键(402)分别通过声音告警控制电路连接告警光窗显示模块(2)。

3.根据权利要求2所述的一种核电应急柴油发电机的声光告警系统，其特征在于，所述的消音电路连接定时器(13)，所述的消音电路包括第一低通滤波器(6)、第一逻辑非门电路(7)、第一逻辑与非门电路(8)、第二逻辑非门电路(9)、第二逻辑与非门电路(10)、第二低通滤波器(11)、驱动继电器(12)，所述的消音按键(403)依次连接第一低通滤波器(6)、第一逻辑非门电路(7)、第一逻辑与非门电路(8)，第一逻辑与非门电路(8)的一端分别连接第二逻辑非门电路(9)、第二逻辑与非门电路(10)，另一端连接第二低通滤波器(11)，第二低通滤波器(11)连接第二逻辑与非门电路(10)，喇叭控制脉冲输入第二逻辑与非门电路(10)，第二逻辑非门电路(9)的输出端连接驱动继电器(12)，驱动继电器(12)连接告警喇叭(5)。

4.根据权利要求2所述的一种核电应急柴油发电机的声光告警系统，其特征在于，所述的声音告警控制电路包括告警信号调理电路(14)、主RS触发器(15)、辅助RS触发器(20)及逻辑控制电路，输入告警信号连接的告警信号调理电路(14)，告警信号调理电路(14)连接主RS触发器(15)，主RS触发器(15)的Reset端连接辅助RS触发器(20)的Q端，主RS触发器(15)的Q端连接逻辑控制电路和辅助RS触发器(20)的Reset端，逻辑控制电路通过灯窗驱动电路(19)连接，辅助RS触发器(20)的Set端连接应答按键(402)，灯试按键(401)连接逻辑控制电路。

5.根据权利要求4所述的一种核电应急柴油发电机的声光告警系统，其特征在于，所述的逻辑控制电路包括与主RS触发器(15)的Q端分别连接的第一逻辑与门支路和第二逻辑与门支路，第一逻辑与门支路和第二逻辑与门支路通过第一逻辑或门电路(18)连接灯窗驱动电路(19)，灯试按键(401)连接第二逻辑与门支路，第一逻辑与门支路包括第一逻辑与门电路(16)。

6.根据权利要求5所述的一种核电应急柴油发电机的声光告警系统，其特征在于，所述的第二逻辑与门支路包括第二逻辑与门电路(17)、第三逻辑与门电路(23)、第三逻辑非门电路(21)、第四逻辑非门电路(22)、第一逻辑异或门电路(24)，主RS触发器(15)的Q端连接第三逻辑非门电路(21)的输入端，灯试按键(401)依次连接第三逻辑与门电路(23)、第四逻辑非门电路(22)，第三逻辑非门电路(21)、第四逻辑非门电路(22)分别连接第一逻辑异或门电路(24)，第一逻辑异或门电路(24)的输出端连接第二逻辑与门电路(17)的输入端，第二逻辑与门电路(17)连接第一逻辑或门电路(18)，辅助RS触发器(20)的Q端连接第二逻辑与门电路(17)。

7.根据权利要求6所述的一种核电应急柴油发电机的声光告警系统，其特征在于，所述的主RS触发器(15)的Q端通过喇叭控制电路(25)连接告警喇叭(5)。

8.根据权利要求1所述的一种核电应急柴油发电机的声光告警系统，其特征在于，所述的信号报警单板的个数为24个。

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