CN214042104U - 一种能够优化核电厂试验的多用途仪控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于核电机组调试技术领域，具体涉及一种能够优化核电厂试验的多用途仪控系统，用于连接核电厂的核岛内的核电机组和核岛外的DCS系统(4)，实现对核电机组的调试和试验，其特征是：包括连接有就地设备(3)的控制柜(1)，通过核电厂的核岛电气贯穿件(10)与控制柜(1)相连的网络柜(2)；网络柜(2)与DCS系统(4)相连。本分明采用自动化技术，集中控制，降低试验技术难度，降低试验风险能提高调试效率；兼顾了以正式设计方式实现试验技术难度低和以DCS临时方案实现试验节约设备成本的优点，同时该系统的可复用性避免了正式设计方式导致试验完成后试验设备闲置，降低了工程成本。

Description

一种能够优化核电厂试验的多用途仪控系统

技术领域

本实用新型属于核电机组调试技术领域，具体涉及一种能够优化核电厂试验的多用途仪控系统。

背景技术

在核电厂的核电机组调试以及运行期间，需要执行一系列试验。为完成试验，需增加试验数据采集及监视设备，并制定相关试验方案。目前核电厂主要采用正式设计方案或临时方案两种形式来执行试验。

若采用正式设计方案，正式仪表及电站的分布式计算机控制系统(简称DCS)进行信号采集监视方案，需增加大量正式电缆，电气贯穿件及DCS机柜(DCS机柜用于设置DCS系统)，由此增加大量试验设备，影响现场设备布置，并且试验完成后设备闲置，造成了资源浪费。

若采用临时方案，需将大量试验信号从就地送至DCS系统，占用电气贯穿件通道、DCS系统备用通道及增加临时模块，由此导致组态临时变更，增加DCS系统运行负荷，从而影响DCS系统冗余性及稳定性，并可能产生影响机组正常运行的风险。

实用新型内容

针对目前对核电机组调试及实验之中的上述问题。本实用新型的目的是提供一种能够实现核电机组调试及运行期间试验数据采集监视，满足不同堆型试验需求的仪控系统。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是一种能够优化核电厂试验的多用途仪控系统，用于连接核电厂的核岛内的核电机组和核岛外的DCS系统，实现对所述核电机组的调试和试验，其中，包括连接有就地设备的控制柜，通过核电厂的核岛电气贯穿件与所述控制柜相连的网络柜；所述网络柜与所述DCS系统相连。

进一步，所述控制柜为可移动式机柜，设置在所述核岛之外的核岛厂房内，所述控制柜内部设有I/O卡件、第一交换机、第一通讯卡件、主处理器、从处理器、第一上位机、第一电源模块；所述I/O卡件与所述主处理器和就地设备相连，所述主处理器和所述从处理器相连，所述主处理器和所述从处理器与所述第一交换机相连；所述第一交换机通过所述第一通讯卡件与所述核岛电气贯穿件相连；所述第一上位机与所述第一交换机相连；所述主处理器通过第一交换机与第一上位机通讯。

进一步，所述网络柜设置在所述核岛外的电气厂房中，所述网络柜内部设有第二通讯卡件、第二交换机、第三通讯卡件、第二上位机、第二电源模块；所述第二通讯卡件和所述第二交换机和所述第三通讯卡件依次串联，所述第二上位机与所述第二交换机相连，所述第二上位机连接有打印机；所述第二通讯卡件与所述核岛电气贯穿件相连，所述第三通讯卡件与所述DCS系统相连。

进一步，还包括接线箱，所述接线箱为所述就地设备和所述控制柜之间的接口，实现所述控制柜内部接线的统一性。

进一步，所述就地设备包括传感器和执行机构。

进一步，所述第一上位机和所述第二上位机通过以太网连接所述第一交换机和所述第二交换机；所述网络柜和所述控制柜和所述DCS系统之间采用网络实现通讯；所述网络柜与所述DCS系统之间采用光纤或者网线实现通讯；所述网络柜与所述控制柜和所述DCS系统之间的通讯均采用A/B双网，保证网络通讯冗余性，A/B双网不分优先级，所述第一上位机和所述第二上位机连接到A网或者B网具有相同等级的通讯能力。

进一步，所述主处理器、所述第一交换机、所述第二交换机、所述第一电源模块、所述第二电源模块都具备双重冗余性能。

本实用新型的有益效果在于：

1.采用自动化技术，集中控制，降低试验技术难度，降低试验风险能提高调试效率。

2.能够替代过往利用临时增加DCS相关卡件、通道及数据库等方案，实现就地集中采集信号，减少大量DCS临时方案，消除试验对DCS稳定性影响，减少试验人员就地巡检及维护频次，极大的提高调试试验效率。

3.通过软硬件相结合，冗余网络通讯，能实现克服以往电厂试验中敷设临时电缆，利用DCS临时通道及修改DCS临时组态修改来实现试验监控及数据采集的传统繁琐试验方案，并且相较于正式设计减少了设备数量，提高了设备利用率。

4.在电厂试验及其他试验应用，能极大的缩短调试工期、降低试验风险、提高试验效率，降低试验成本。

5.兼顾了以正式设计方式实现试验技术难度低和以DCS临时方案实现试验节约设备成本的优点，同时该系统的可复用性避免了正式设计方式导致试验完成后试验设备闲置，降低了工程成本。

6.在核岛内根据试验需要就近布置可移动控制柜，利用网线通过电气贯穿件实现与电气厂房网络柜的通讯，网络柜同时接收来自DCS的信号传输，并实现信号的实时监视及历史数据存储，减少了现场电缆敷设以及电气贯穿件使用，更重要是减少DCS系统临时信号采集，降低DCS负荷，增强DCS系统稳定性。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式中所述的一种能够优化核电厂试验的多用途仪控系统的示意图；

图中：1-控制柜，2-网络柜，3-就地设备，4-DCS系统，5-第一通讯卡件，6-第一交换机，7-主处理器，8-从处理器，9-第一上位机，10-核岛电气贯穿件，11-第二通讯卡件，12-第二交换机，13-第三通讯卡件，14-第二上位机，15-打印机，16-传感器，17-执行机构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，本实用新型提供的一种能够优化核电厂试验的多用途仪控系统，用于连接核电厂的核岛内的核电机组和核岛外的DCS系统4，实现对核电机组的调试和试验，其中，包括连接有就地设备3的控制柜1，通过核电厂的核岛电气贯穿件10与控制柜1相连的网络柜2；网络柜2与DCS系统4相连。还包括接线箱，接线箱为就地设备3和控制柜1之间的接口，实现控制柜1内部接线的统一性。

就地设备3设置在核岛内，用于测量第一数据，第一数据是指核电机组的试验数据；控制柜1用于对第一数据的集中处理和传输；网络柜2用于对第一数据的存储、监视。就地设备3包括若干个传感器16和若干个执行机构17。

控制柜1为可移动式机柜(配置万向轮能轻便移动，可根据试验需求自由布置)，设置在核岛之外的核岛厂房内，控制柜1内部设有I/O卡件(I/O卡件设置在IO机箱内)、第一交换机6、第一通讯卡件5(第一交换机6、第一通讯卡件5设置在网关机箱内)、主处理器7、从处理器8(主处理器7、从处理器8设置在主控机箱内)、第一上位机9、第一电源模块以及相应的机架、风扇、底板、导轨及电缆等；I/O卡件包括AI模块、DI模块、DO模块、AO模块；I/O卡件与主处理器7和就地设备3相连，主处理器7和从处理器8相连，主处理器7和从处理器8与第一交换机6相连；第一交换机6通过第一通讯卡件5与核岛电气贯穿件10相连；第一上位机9与第一交换机6相连；I/O卡件用于将第一数据送至主处理器7，主处理器7通过第一交换机6与第一上位机9通讯，实现第一数据的采集、传送、实时监视、存储。控制柜1预留扩展卡槽，可根据试验需要增减I/O卡件。

网络柜2设置在核岛外的电气厂房中，网络柜2内部设有第二通讯卡件11、第二交换机12、第三通讯卡件13、第二上位机14、第二电源模块以及相应的机架、风扇、底板、导轨及电缆等；第二通讯卡件11和第二交换机12和第三通讯卡件13依次串联，第二上位机14与第二交换机12相连，第二上位机14连接有打印机15；第二通讯卡件11与核岛电气贯穿件10相连，第三通讯卡件13与DCS系统4相连。网络柜2还用于将第二数据通过第一交换机6同步传送至第一上位机9，第二数据是指试验必要的、由DCS系统4发送的核电厂工况数据。网络柜2与设置DCS系统4的DCS机柜位于相同的房间，便于敷设网络柜2到DCS机柜的通讯电缆。

第一上位机9和第二上位机14的功能基本相同，但第一上位机9具有系统的配置、组态与数据修改权限，第二上位机14只有监视权限，第一上位机9为工程师站，第二上位机14为操作员站。控制柜1通过网络与网络柜2实现通讯，试验人员通过第二上位机14可实时监测第一数据及对第一数据进行存储。

第一上位机9中的数据库中的点位根据试验的相关I/O清单，提供监视画面直观显示相关的通道信号状态，便于进行监视和故障的快速排查，且第一上位机9和第二上位机14均具有长期数据存储功能，满足长周期试验数据存储功能，并实现数据存储冗余性。

第一上位机9和第二上位机14通过以太网连接第一交换机6和第二交换机12；网络柜2、控制柜1、DCS系统4之间采用网络实现通讯；网络柜2与DCS系统4之间采用光纤或者网线实现通讯；网络柜2、控制柜1、DCS系统4之间的通讯均采用A/B双网，保证网络通讯冗余性，A/B双网不分优先级，第一上位机9和第二上位机14连接到A网或者B网具有相同等级的通讯能力。

主处理器7、第一交换机6、第二交换机12、第一电源模块、第二电源模块都具备双重冗余性能。

本实用新型提供的一种能够优化核电厂试验的多用途仪控系统能够实现数据库的导入/导出，根据不同试验需求实现系统定义及组态，图形化/表格化的人机界面显示，能编辑、查找、筛选数据库，基于以太网能实现与网络柜2中的第二交换机12及控制柜1中的第一交换机6通讯。

本实用新型所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本实用新型的技术创新范围。

Claims (6)

1.一种能够优化核电厂试验的多用途仪控系统，用于连接核电厂的核岛内的核电机组和核岛外的DCS系统（4），实现对所述核电机组的调试和试验，其特征是：包括连接有就地设备（3）的控制柜（1），通过核电厂的核岛电气贯穿件（10）与所述控制柜（1）相连的网络柜（2）；所述网络柜（2）与所述DCS系统（4）相连。

2.如权利要求1所述的一种能够优化核电厂试验的多用途仪控系统，其特征是：所述控制柜（1）为可移动式机柜，设置在所述核岛之外的核岛厂房内，所述控制柜（1）内部设有I/O卡件、第一交换机（6）、第一通讯卡件（5）、主处理器（7）、从处理器（8）、第一上位机（9）、第一电源模块；所述I/O卡件与所述主处理器（7）和就地设备（3）相连，所述主处理器（7）和所述从处理器（8）相连，所述主处理器（7）和所述从处理器（8）与所述第一交换机（6）相连；所述第一上位机（9）与所述第一交换机（6）相连；所述主处理器（7）通过第一交换机（6）与第一上位机（9）通讯；所述I/O卡件设置在IO机箱内。

3.如权利要求2所述的一种能够优化核电厂试验的多用途仪控系统，其特征是：所述网络柜（2）设置在所述核岛外的电气厂房中，所述网络柜（2）内部设有第二通讯卡件（11）、第二交换机（12）、第三通讯卡件（13）、第二上位机（14）、第二电源模块；所述第二通讯卡件（11）和所述第二交换机（12）和所述第三通讯卡件（13）依次串联，所述第二上位机（14）与所述第二交换机（12）相连，所述第二上位机（14）连接有打印机（15）；所述第三通讯卡件（13）与所述DCS系统（4）相连。

4.如权利要求1所述的一种能够优化核电厂试验的多用途仪控系统，其特征是：还包括接线箱，所述接线箱为所述就地设备（3）和所述控制柜（1）之间的接口。

5.如权利要求1所述的一种能够优化核电厂试验的多用途仪控系统，其特征是：所述就地设备（3）包括传感器（16）和执行机构（17）。

6.如权利要求3所述的一种能够优化核电厂试验的多用途仪控系统，其特征是：所述第一上位机（9）和所述第二上位机（14）通过以太网连接所述第一交换机（6）和所述第二交换机（12）；所述网络柜（2）和所述控制柜（1）和所述DCS系统（4）之间采用网络实现通讯；所述网络柜（2）与所述DCS系统（4）之间采用光纤或者网线实现通讯；所述网络柜（2）与所述控制柜（1）和所述DCS系统（4）之间的通讯均采用A/B双网，A/B双网不分优先级，所述第一上位机（9）和所述第二上位机（14）连接到A网或者B网具有相同等级的通讯能力。

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