CN215895246U - 一种核岛内外远程通信的冗余控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种核岛内外远程通信的冗余控制系统，涉及核电站控制系统领域，包括：设备本体端控制系统和远程端控制系统通过通信模块进行双向数据交换，远程端控制系统与云平台连接；设备本体端控制系统包括设备端显示设备，以及与设备端显示设备连接的设备端主控制器和设备端冗余控制器；远程端控制系统包括互为冗余的远程端显示设备和远程端主控制终端；设备端主控制器分别与远程端显示设备和远程端主控制终端连接，设备端冗余控制器分别与远程端显示设备和远程端主控制终端连接。设备本地端和远程控制端同时对设备数据进行读取，实现数据的双向交换，同时通过云平台实现对所有数据的存储，保证数据不会丢失。

Description

一种核岛内外远程通信的冗余控制系统

技术领域

本实用新型涉及核电站控制系统技术领域，特别是涉及一种核岛内外远程通信的冗余控制系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

由于核电站核岛与控制室的距离较远，现有的通信方式是通过现场采集，依靠有线电话和普通视频监控实现人员交互。由于距离问题，现场采集的数据会出现数据延时、画面失帧等问题。

现有的远程通信及控制的冗余系统实际为通过控制器连接数量不等的触摸屏，且远距离的通信是通过网线进行数据交换，该方式使用距离有限，实时性差，不能保证远距离传输的稳定性；且这种冗余结构当控制器出现问题时，会使设备进入瘫痪状态，有较大缺陷。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种核岛内外远程通信的冗余控制系统，设备本体端包括互为冗余的控制器，远程控制端包括互为冗余的终端，且设备本地端和远程控制端同时对设备数据进行读取，实现数据信号的双向交换，同时通过云平台对所有数据的存储、监控，即使设备本体端和远程控制端出现故障，也不会导致整个系统的瘫痪，也能保证数据不会丢失。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种核岛内外远程通信的冗余控制系统，包括：设备本体端控制系统、远程端控制系统和云平台；所述设备本体端控制系统和远程端控制系统通过通信模块进行双向数据交换，所述远程端控制系统与云平台连接；

所述设备本体端控制系统包括设备端显示设备，以及与设备端显示设备连接的设备端主控制器和设备端冗余控制器；所述远程端控制系统包括互为冗余的远程端显示设备和远程端主控制终端；所述设备端主控制器分别与远程端显示设备和远程端主控制终端连接，所述设备端冗余控制器分别与远程端显示设备和远程端主控制终端连接。

作为可选择的实施方式，所述设备端主控制器和设备端冗余控制器均与设备本体端的各类传感器连接，获取设备本体端各类传感器采集的设备数据，并将设备数据传输至设备端显示设备上。

作为可选择的实施方式，所述设备端主控制器和设备端冗余控制器将接收的设备数据传输至远程端显示设备和远程端主控制终端，所述远程端显示设备和远程端主控制终端均与云平台连接，将接收的设备数据传输至云平台中。

作为可选择的实施方式，所述设备端主控制器和设备端冗余控制器进行无中断切换。

作为可选择的实施方式，所述设备本体端控制系统和远程端控制系统通过冗余的通信模块进行双向数据交换。

作为可选择的实施方式，所述冗余的通信模块包括远程端冗余网络交换机、设备端冗余网络交换机，以及连接远程端冗余网络交换机和设备端冗余网络交换机的通讯光缆。

作为可选择的实施方式，所述通讯光缆采用互为冗余的主通讯光缆和冗余通讯光缆。

作为可选择的实施方式，所述远程端冗余网络交换机和设备端冗余网络交换机均采用工业级千兆光口冗余网络交换机。

作为可选择的实施方式，所述冗余控制系统还包括远程音视频交互系统，所述远程音视频交互系统包括远程端音频终端、设备端音频终端、远程端音频无线收发器、设备端音频无线收发器、设备端视频监控器及远程端音视频监控设备；

所述设备端音频终端和设备端视频监控器均与设备端音频无线收发器连接，设备端音频无线收发器与远程端音频无线收发器连接，远程端音频无线收发器与远程端音视频监控设备连接，远程端音视频监控设备与远程端音频终端连接。

作为可选择的实施方式，所述冗余控制系统还包括设备急停冗余系统，所述设备急停冗余系统包括远程端急停按钮和设备端急停按钮，所述远程端急停按钮和设备端急停按钮通过硬接线连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型的核岛内外远程通信的冗余控制系统中，设备本体端包括互为冗余的控制器，远程控制端包括互为冗余的终端，且设备本地端和远程控制端同时对设备数据进行读取，实现数据信号的双向交换。

本实用新型的核岛内外远程通信的冗余控制系统中，设备本体端与远程控制端通过冗余的通信模块进行数据交互，通信模块由工业级千兆光口交换机通过光纤进行双向数据交换，光纤解决信号衰减问题，并能有效的解决通信延时和不稳定的问题，并且光纤采用冗余设计，更进一步保证网络传输的安全性。

本实用新型的核岛内外远程通信的冗余控制系统中，除设备本体端和远程控制端外，增设云平台，云平台可对所有数据进行存储、监控，即使设备本体端和远程控制端出现故障，也不会导致整个系统的瘫痪，也能保证数据不会丢失。

本实用新型的核岛内外远程通信的冗余控制系统中，集成远程音视频交互系统，通过设备本体侧的可穿戴设备和监控摄像头，将音频数据和视频数据传输到远程控制端，远程控制端及时了解现场设备实际状态，并且音频数据和视频数据也是经过光纤进行数据传送，解决由于网络问题导致的卡顿、掉线等情况。

本实用新型附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

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

图1为本实用新型实施例1提供的核岛内外远程通信的冗余控制系统示意图；

其中，1、远程端显示设备，2、远程端音视频监控设备，3、远程端主控制终端，4、远程端音频无线收发器，5、云平台，6、远程端音频终端，7、远程端急停按钮，8、远程端冗余网络交换机，9、设备端显示设备，10、设备端视频监控器，11、设备端冗余控制器，12、设备端第一音频终端，13、设备端第二音频终端，14、设备端主控制器，15、设备端第三音频终端，16、设备端急停按钮，17、设备端音频无线收发器，18、主通讯光缆，19、冗余通讯光缆，20、硬接线。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种核岛内外远程通信的冗余控制系统，包括：设备本体端控制系统、远程端控制系统和云平台5；所述设备本体端控制系统和远程端控制系统通过通信模块进行双向数据交换，所述远程端控制系统与云平台5连接；

所述设备本体端控制系统包括设备端显示设备9，以及与设备端显示设备9连接的设备端主控制器14和设备端冗余控制器11；

所述远程端控制系统包括互为冗余的远程端显示设备1和远程端主控制终端3；

所述设备端主控制器14分别与远程端显示设备1和远程端主控制终端3连接，所述设备端冗余控制器11分别与远程端显示设备1和远程端主控制终端3连接。

在本实施例中，所述设备端主控制器14和设备端冗余控制器11互为冗余，并均与设备本体端的各类传感器或驱动机构连接，用于获取设备本体端各类传感器采集的设备数据，并将设备数据传输至设备端显示设备9上。

优选地，所述设备端主控制器14和设备端冗余控制器11可进行无中断切换。

可以理解的，所述设备本体端可为换管专用设备，在实际应用场景中，设备本体端可根据实际设备而替换，在此不做限定。

在本实施例中，通过所述设备端主控制器14分别与远程端显示设备1和远程端主控制终端3的连接；通过所述设备端冗余控制器11分别与远程端显示设备1和远程端主控制终端3的连接，在设备本体端的设备数据均被传输至远程控制端。

优选地，所述远程端显示设备1和远程端主控制终端3互为冗余。

优选地，所述设备端显示设备9和远程端显示设备1均采用工业触摸屏。

优选地，所述远程端主控制终端3采用工业计算机。

优选地，所述设备端主控制器14和设备端冗余控制器11均采用PLC控制器。

在本实施例中，所述设备本体端控制系统和远程端控制系统通过冗余的通信模块进行双向数据交换；

优选地，所述冗余的通信模块包括远程端冗余网络交换机8、设备端冗余网络交换机，以及连接远程端冗余网络交换机和设备端冗余网络交换机的通讯光缆；

优选地，所述通讯光缆采用互为冗余的主通讯光缆18和冗余通讯光缆19。

优选地，所述远程端冗余网络交换机8、设备端冗余网络交换机均采用工业级千兆光口交换机。

在本实施例中，所述远程端显示设备1和远程端主控制终端3均与云平台5连接；将接收的设备数据上传至云平台5中，即使远程控制端或设备本体端的控制器均发生故障，也能保证数据不会丢失。

在本实施例中，所述远程端主控制终端3对设备的实时状态和运行记录、报警信息等进行存储，并将所有数据上传至云平台。

在本实施例中，设备本体端的设备端主控制器14、设备端冗余控制器11和设备端显示设备9用于获取设备上各类传感器和驱动机构的数据；设备本体端和远程控制端同时对PLC控制器传输的数据进行读取、写入、操控等；同时，设备本体端和远程控制端由工业级千兆光口交换机通过光纤进行双向数据交换，光纤解决信号衰减问题，有效的解决通信延时和不稳定问题。

在本实施例中，所述冗余控制系统还包括远程音视频交互系统，所述远程音视频交互系统包括远程端音频终端6、若干个设备端音频终端、远程端音频无线收发器4、设备端音频无线收发器17、设备端视频监控器10及远程端音视频监控设备2；

所述设备端音频终端和设备端视频监控器10均与设备端音频无线收发器17连接，设备端音频无线收发器17与远程端音频无线收发器4连接，远程端音频无线收发器4与远程端音视频监控设备2连接，远程端音视频监控设备2与远程端音频终端6连接，用于设备维护调试时的视频及音频的互动。

优选地，所述设备端音频终端包括多个，如设备端第一音频终端12、设备端第二音频终端13、设备端第三音频终端15等，为可穿戴设备，用于在所述高辐照环境下进行设备的调试与维修时，结合设备端视频监控器10采集工业设备作业现场的音视频数据，并将采集到的音视频数据发送给所述远程端音视频监控设备2；

所述远程端音视频监控设备2用于接收所述音视频数据，并将所述音视频数据传输至所述远程端音频终端6；

所述远程端音频终端6用于展示所述音视频数据。

优选地，所述音射频数据通过远程端音频无线收发器4和设备端音频无线收发器17实现在设备本体端和远程控制端的传输。

可以理解的，通过上述过程，在设备本体端进行工作的技术人员与远程控制端的技术人员可进行类似视频会议的通讯。

在本实施例中，所述冗余控制系统还包括设备急停冗余系统，所述设备急停冗余系统包括远程端急停按钮7和设备端急停按钮16，远程端急停按钮7和设备端急停按钮16通过硬接线20连接，拥有对设备的同等急停权限。

在本实施例中，所述云平台可对上述各个系统产生的所有数据进行存储。

本实施例集成有人员交互用的视频和语音通话系统和设备云监控摄像头，人员交互通话系统采用可穿戴设备，使用便捷，解放双手，使人员可更高效的对设备进行检修；设备云监控摄像头提供设备运行时的实际状态；音频数据和设备云监控摄像头的视频数据均经过光纤进行数据传送，解决由于网络问题导致的卡顿、掉线等情况。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种核岛内外远程通信的冗余控制系统，其特征在于，包括：设备本体端控制系统、远程端控制系统和云平台；所述设备本体端控制系统和远程端控制系统通过通信模块进行双向数据交换，所述远程端控制系统与云平台连接；

所述设备本体端控制系统包括设备端显示设备，以及与设备端显示设备连接的设备端主控制器和设备端冗余控制器；所述远程端控制系统包括互为冗余的远程端显示设备和远程端主控制终端；所述设备端主控制器分别与远程端显示设备和远程端主控制终端连接，所述设备端冗余控制器分别与远程端显示设备和远程端主控制终端连接。

2.如权利要求1所述的一种核岛内外远程通信的冗余控制系统，其特征在于，所述设备端主控制器和设备端冗余控制器均与设备本体端的各类传感器连接，获取设备本体端各类传感器采集的设备数据，并将设备数据传输至设备端显示设备上。

3.如权利要求2所述的一种核岛内外远程通信的冗余控制系统，其特征在于，所述设备端主控制器和设备端冗余控制器将接收的设备数据传输至远程端显示设备和远程端主控制终端，所述远程端显示设备和远程端主控制终端均与云平台连接，将接收的设备数据传输至云平台中。

4.如权利要求1所述的一种核岛内外远程通信的冗余控制系统，其特征在于，所述设备端主控制器和设备端冗余控制器进行无中断切换。

5.如权利要求1所述的一种核岛内外远程通信的冗余控制系统，其特征在于，所述设备本体端控制系统和远程端控制系统通过冗余的通信模块进行双向数据交换。

6.如权利要求5所述的一种核岛内外远程通信的冗余控制系统，其特征在于，所述冗余的通信模块包括远程端冗余网络交换机、设备端冗余网络交换机，以及连接远程端冗余网络交换机和设备端冗余网络交换机的通讯光缆。

7.如权利要求6所述的一种核岛内外远程通信的冗余控制系统，其特征在于，所述通讯光缆采用互为冗余的主通讯光缆和冗余通讯光缆。

8.如权利要求6所述的一种核岛内外远程通信的冗余控制系统，其特征在于，所述远程端冗余网络交换机和设备端冗余网络交换机均采用工业级千兆光口冗余网络交换机。

9.如权利要求1所述的一种核岛内外远程通信的冗余控制系统，其特征在于，所述冗余控制系统还包括远程音视频交互系统，所述远程音视频交互系统包括远程端音频终端、设备端音频终端、远程端音频无线收发器、设备端音频无线收发器、设备端视频监控器及远程端音视频监控设备；

所述设备端音频终端和设备端视频监控器均与设备端音频无线收发器连接，设备端音频无线收发器与远程端音频无线收发器连接，远程端音频无线收发器与远程端音视频监控设备连接，远程端音视频监控设备与远程端音频终端连接。

10.如权利要求1所述的一种核岛内外远程通信的冗余控制系统，其特征在于，所述冗余控制系统还包括设备急停冗余系统，所述设备急停冗余系统包括远程端急停按钮和设备端急停按钮，所述远程端急停按钮和设备端急停按钮通过硬接线连接。

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