KR101393812B1 - 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치 및 방법 - Google Patents

채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

일실시예로서,채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치는, 원자로 보호 기능 및 사고완화 기능을 갖는 발전소보호계통(PPS:Plant Protection System)과 공학적안전설비-기기제어계통(ESF-CCS:Engineered Safety Features-Component Control System)을 포함하는 L개(상기 L은 4이상의 자연수)의 채널 각각으로, 비교논리 프로세서(BP, Bitable Processor), 동시논리 프로세서(CP, Coincidence Processor) 및 그룹 제어기(GC, Group Controller)를 적어도 포함하는 M개(상기 M은 3이상의 자연수)의 그룹을 구성하는 안전계통에서의 통합 보수우회 장치에 있어서, 상기 M개의 그룹 중에서 고장 및 시험이 발생한 제1 그룹과 연관하여 그룹우회개시신호를 생성하고, 상기 M개의 그룹 중 상기 제1 그룹을 제외한 제2 그룹으로, 상기 생성된 그룹우회개시신호를, 통합 통신망을 통해 전달하는 보수시험반(MTP:Maintenance and Test Panel)를 포함하여 구성할 수 있다.

Description

채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD OF INTEGRATED MAINTENANCE-BYPASS OF CHANNEL MULTIPLEXING SAFETY SYSTEM}
본 발명의 실시예들은 원자력안전계통에 대해 그룹 우회를 비롯하여 다양한 우회 방식을, 소프트웨어의 전자식으로 구현 함으로써, 원자력안전계통 내 일부 파트의 오류 및 보수로 인해, 원자로가 정지되거나 공학적 안전설비가 작동하지 않도록 하는 우회 처리가 원활하게 이루어지게 하는 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 다음의 문헌에 개시되어 있다.
1) 공개번호: 10-2008-0074347(2008.08.13), "디지털 공학적 안전설비-기기제어계통 및 그 시험 방법"
2) 공개번호: 10-2008-0074346 (2008.08.13), "통합 디지털 공학적 안전설비-기기제어계통 및 그 방법"
일반적으로 원자력안전계통은, 설계기준(DBE, Design Basis Event) 사고 혹은 안전계통에 대한 고장 발생을 감지함에 따라 원자로를 정지시키거나 사고를 완화시켜, 2차 피해를 방지하는 시스템이다.
이러한 안전계통은 안전계통의 자체 오류로 인해 원자로 정지 및 공학적안전설비가 작동하는 것을 방지하고자, 안전계통 내 특정 고장 부분을 우회하여 불필요한 원자로 정지 및 공학적 안전설비 작동을 방지하고 있다.
이를 위해, 종래의 안전계통 중 발전소보호계통(PPS, Plant Protection System)에서는, 발전소보호계통의 자체 고장을 감지하는 경우 이에 따라 생성되는 원자로정지신호가 발전소보호계통 내 다른 정상 채널로 전달되는 것을 우회하여, 원자로가 정지되는 것을 방지하고 있다.
다만, 종래의 발전소보호계통은 하드웨어적인 스위치 변환 방식으로 우회시키고 있어, 다수의 스위치가 예컨대, 채널 별로 필수로 구비되어야 함에 따라 장치를 유지시키는 데에 많은 비용을 요구하게 된다.
또한, 종래의 발전소보호계통은 스위치에 대한 운영자 조작이 번거로워, 우회 처리를 운영자가 능동적으로 처리함에 있어 일정한 한계가 있다는 단점이 있다.
또한, 종래의 발전소보호계통에는 채널 내 구성 모듈들의 다중화로 구현되었음에도 불구하고, 다중화 구현에 따른 그룹차원에 우회수단이 없었다. 즉, 종래의 발전소보호계통은 그룹 수준의 고장 발생 시, 고장이 발생된 그룹을 우회시키는 것이 아니라 고장이 발생된 채널 전체를 우회시켜 채널 가용성을 떨어뜨리는 단점이 있다.
그리고, 기존 안전계통에서는 발전소보호계통 내 비교논리 프로세서(BP, Bistable Processor)의 고장 및 보수에 따른 우회를 동시논리 프로세서(CP, Coincidence Processor)에 수행되었지만, 동시논리 프로세서의 고장 및 보수에 따른 우회 수단이 없었다.
따라서, 발전소보호계통 및 공학적안전설비-기기제어계통(ESF-CCS, Engineered Safety Features-Component Control System)을 비롯한 안전계통에 대한 우회처리를 개별트립변수 우회 및 전채널 우회 이외에도, 채널 내 다중화에 따른 그룹우회를 함으로써 채널 가용성을 증대시키고, 디지털화 및 통합 통신망 구현에 따른 동시논리 프로세서에 대한 우회 및 이에 대한 우회논리가 필요하며, 우회처리를 하드웨어적인 스위치 방식이 아닌 소프트웨어의 전자식으로 처리할 수 있게 하여, 우회처리에 관한 다양한 명령 및 현황 상태가 운영자에게 직관적으로 인지될 수 있게 하는 처리 모델의 등장이 절실히 요구되고 있다.
본 발명의 일실시예는 그룹우회 및 동시논리 프로세서를 우회 처리할 수 있게 하는 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일실시예는 우회 처리를 소프트웨어의 전자식으로 자동화하여, 운영자가 우회 방식을 자유롭게 선택하면서, 우회 사항을 실시간으로 쉽게 파악할 수 있게 하는 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일실시예는, 안전계통 통합 통신망을 통해, 우회 신호의 송수신을 가능하게 하여, 공간적 제약 없이 유연한 우회 처리를 가능하게 하는 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치 및 방법을 제공한다.
상기 일실시예를 달성하기 위한 장치로서, 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치는, 원자로 보호 기능 및 사고완화 기능을 갖는 발전소보호계통(PPS:Plant Protection System)과 공학적안전설비-기기제어계통(ESF-CCS:Engineered Safety Features-Component Control System)을 포함하는 L개(상기 L은 4이상의 자연수)의 채널 각각으로, 비교논리 프로세서(BP, Bitable Processor), 동시논리 프로세서(CP, Coincidence Processor) 및 그룹 제어기(GC, Group Controller)를 적어도 포함하는 M개(상기 M은 3이상의 자연수)의 그룹을 구성하는 안전계통에서의 통합 보수우회 장치에 있어서, 상기 M개의 그룹 중에서 고장 및 시험이 발생한 제1 그룹과 연관하여 그룹우회개시신호를 생성하고, 상기 M개의 그룹 중 상기 제1 그룹을 제외한 제2 그룹으로, 상기 생성된 그룹우회개시신호를, 통합 통신망을 통해 전달하는 보수시험반(MTP:Maintenance and Test Panel)을 포함하여 구성할 수 있다.
상기 일실시예를 달성하기 위한 기술적 방법으로서, 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 방법은, 원자로 보호 기능 및 사고완화 기능을 갖는 발전소보호계통(PPS)과 공학적안전설비-기기제어계통(ESF-CCS)을 포함하는 L개(상기 L은 4이상의 자연수)의 채널 각각으로, 비교논리 프로세서(BP), 동시논리 프로세서(CP) 및 그룹 제어기(GC)를 적어도 포함하는 M개(상기 M은 3이상의 자연수)의 그룹을 구성하는 단계; 상기 M개의 그룹 중에서 고장 및 시험이 발생한 제1 그룹과 연관하여 그룹우회개시신호를 생성하는 단계; 및 상기 M개의 그룹 중 상기 제1 그룹을 제외한 제2 그룹으로, 상기 생성된 그룹우회개시신호를, 통합 통신망을 통해 전달하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 안전계통 내 그룹을 단위로, 우회 처리할 수 있게 하는 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의하면 비교논리 프로세서(BP)를 동시논리 프로세서(CP)를 통하여 우회시킬 수 있어, 비교논리 프로세서의 시험 및 고장에 따른 불필요한 원자로 정지를 방지할 수 있다.
또한, 본 발병의 일실시예에 의하면, 동시논리 프로세서(CP)를 그룹제어기(GC)를 통하여 우회시킬 수 있어, 동시논리 프로세서의 시험 및 고장에 따른 불필요한 공학적안전설비 작동개시를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 우회 처리를 소프트웨어의 전자식으로 자동화하여, 운영자가 우회 방식을 자유롭게 선택하면서, 우회 사항을 실시간으로 쉽게 파악할 수 있게 하는 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 안전계통 통합 통신망을 통해, 우회 신호의 송수신을 가능하게 하여, 유연한 우회 처리를 가능하게 하는 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 안전계통 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 통합 보수우회 장치와 각 계통의 그룹과의 연계를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 보수우회 장치의 우회논리를 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 동시논리 프로세서 및 그룹 제어기의 우회논리를 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 지속적으로 사용하는, '채널'은 안전기능을 갖는 계통(system)이 독립적으로 운영되는 개별 단위를 지칭할 수 있으며, 예컨대 본 명세서에서는 4개 이상의 채널, 즉 4개 이상의 계통이 개별적으로 운영되는 것을 예시하여 설명하고 있다.
또한, '그룹'은 안전기능 동작을 하는 프로세서들의 조합을 지칭할 수 있고, 상기 프로세서로는 비교논리 프로세서(BP, Bistable Processor), 동시논리 프로세서(CP, Coincidence Processor), 및 그룹 제어기(GC, Group controller) 등을 예시할 수 있다.
상기 '채널' 각각에는 복수 개의 그룹이 포함될 수 있고, 예컨대 각 채널에는 '비교논리 프로세서-동시논리 프로세서-그룹 제어기'를 적어도 포함하는 그룹을 3개 포함 함으로써 그룹을 삼중화 구조로 형성할 수 있다.
따라서, 본 명세서에서의 '전채널 우회'는, 채널 수준의 고장 및 시험으로 인해 원자로 정지 및 공학적안전설비가 작동 개시되는 것을 방지하기 위하여 상기 채널에서 발생한 원자로 정지신호 및 공학적안전설비 개시신호를 우회시키는 것을 지칭할 수 있다. 또한, '그룹 우회'는, 채널 내 그룹 수준의 고장 및 시험으로 인해 원자로 정지 및 공학적안전설비가 작동 개시되는 것을 방지하기 위하여 상기 그룹에서 발생한 원자로 정지신호 및 공학적안전설비 개시신호를 우회시키는 것을 지칭할 수 있다. 또한, '개별변수 우회'는, 각 채널의 원자로 정지관련 센서 고장 시, 상기 센서와 관련된 원자로 정지 변수를 우회시켜 원자로 정지 및 공학적안전설비 개시신호를 바이패스하는 것을 지칭할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 안전계통 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 1에는, 4개의 채널(Channel A, B, C, D)을 포함하는 안전계통(100)이 도시되어 있다. 각 채널에는 비교논리 프로세서(110), 동시논리 프로세서(120), 그룹제어기(130), 보수시험반(Maintenance and Test Panel, 140), 시험 및 연계 프로세서(Interface and Test Processor, 150), 통합안전제어망(Integrated Safety Control Network, 160) 및 통합안전정보망(Integrated Safety Information Network, 170)을 적어도 포함하는 다수의 프로세서 모듈을 그룹핑한 그룹을 포함한다.
도시하지 않는 센서는 각 채널 별로 구비될 수 있고, 공정계측값인 아날로그 신호와 노심보호연산기계통(CPC)으로부터 원자로 트립신호인 디지털 신호를 수신하여 비교논리 프로세서(110)가 처리할 수 있는 신호로 변환한다.
비교논리 프로세서(110)는 상기 센서에 의해 입력된 신호값들을 조합하여 하나의 신호로 결정하고, 이를 기저장된 트립 설정치와 비교하여 트립신호를 발생시키는 기능을 한다. 즉, 비교논리 프로세서(110)는 센서로부터 신호를 취득하여 디지털 신호로 변환하고 이 값과 트립설정치를 비교하여 트립 또는 예비트립 상태를 결정하는 역할을 한다.
예컨대, 4개의 비교논리 프로세서(110)가 각각의 센서로부터 디지털 신호와 아날로그 신호를 수신하여, 디지털 신호의 경우 2/3 보팅논리를 수행하고, 아날로그 신호의 경우 중간값을 선택될 수 있다.
또한, 비교논리 프로세서(110)는 발생된 트립신호를 각 채널 내의 동시논리 프로세서(120)로 전송한다.
동시논리 프로세서(120)는 비교논리 프로세서(110)로부터 수신된 트립신호들을 조합하여 하나의 트립신호로 결정하고, 다른 채널의 비교논리 프로세서(110)에서 동일하게 결정되는 수신되는 트립신호들을 조합하여 최종 트립신호와 공학적 안전설비 개시신호를 후단의 프로세서들(예, 출력모듈, 그룹 제어기 등)로 전송한다. 즉, 동시논리 프로세서(120)는 4채널로부터 각각 수신된 트립신호를 2/4 보팅 논리를 수행한다.
예컨대, 동시논리 프로세서(120)는 비교논리 프로세서(110)로부터 3개의 트립신호 및 공학적 안전설비 개시신호를 수신 후, 2/3 보팅논리를 수행하고 수행 결과로 생성된 트립신호를 타채널의 비교논리 프로세서(110)로 전송할 수 있다. 비교논리 프로세서(110)를 경유하여 타채널의 트립신호들을 수신한 동시논리 프로세서(120)는, 수신된 트립신호들에 대해 2/4 보팅 논리를 수행한 후, 이를 출력모듈, 그룹 제어기 등으로 전송할 수 있다.
그룹제어기(130)는 동시논리 프로세서(120)로부터 3개의 공학적 안전설비 개시신호를 수신 후, 2/3 보팅논리를 수행하고 수행 결과와 타 채널의 공학적 안전설비 개시신호와 2/4 보팅 논리를 수행하여 수행 결과를 루프제어기(LC, Loop Controller)로 전송할 수 있다.
보수시험반(140)은 비교논리 프로세서(110), 동시논리 프로세서(120), 그룹제어기(130)에 대해 예방 정비, 보수를 위한 제반 감시, 조작 기능 등을 수행하는 제어 수단이다.
시험 및 연계 프로세서(150)는 비교논리 프로세서(110), 동시논리 프로세서(120) 및 그룹제어기(130)에서, 타채널 프로세서와의 연계 동작을 감지하고, 필요에 따라 비교논리 프로세서(110), 동시논리 프로세서(120) 및 그룹제어기(130)에 대해 시험을 수행하는 제어 기능을 한다.
즉, 보수시험반(140) 및 시험 및 연계 프로세서(150)는 안전계통의 운전상태를 감시하고, 주기적으로 비교논리 프로세서(110)와 동시논리 프로세서(120)를 비롯하여 그룹 제어기(130), 루프 제어기 등의 작동 논리를 자동으로 시험하며, 운전원 요구에 의한 수동 시험을 수행하게 된다.
통합안전제어망(160)과 통합안전정보망(170)은 외부연계스위치를 이용하여 안전계통을 통합한 통신망이다. 통합안전제어망(160)은 원자로 정지, 공학적안전설비 작동과 관련된 안전관련 데이터를 연계시키는 통신망이고, 통합안전정보망(170)은 각 프로세서의 상태 및 감지 관련 데이터를 연계시키는 통신망이다.
도 2는 본 발명의 통합 보수우회 장치와 각 계통의 그룹과의 연계를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 통합 보수우회 장치(200)는 보수시험반(210)을 포함할 수 있고, 보수시험반(210)는 각 채널별로 존재하며, 개별변수 우회부(211), 그룹 우회부(212), 전채널 우회부(213)로 구성할 수 있다.
그룹은 비교논리 프로세서(BP), 동시논리 프로세서(CP), 그룹 제어기(GC) 등을 다중화하고, 그 입력값을 2/3 보팅 논리, 아날로그 중간값으로 처리하여 유효화 함으로써, 노심보호연산기계통, 발전소보호계통, 공학적안전설비 기기제어계통, 사고후 감시계통을 하나의 통합된 망으로 구성하여 안전계통의 통합 제어를 가능하게 한다.
우선, 그룹은 비교논리 프로세서(BP, Bistable Processor), 동시논리 프로세서(CP, Coincidence Processor) 및 그룹 제어기(GC, Group Controller)를 적어도 포함하는 M개(상기 M은 3이상의 자연수)로 구성된다. 즉, 그룹은 다중화된 채널로 구성되는 안전계통에 대해, 상기 채널 각각으로, 복수 개로 형성된다.
일실시예에서, 채널 수준의 고장 및 시험이 발생되면, 보수시험반(210)는 전채널 우회부(213)를 통하여 각 그룹으로 우회개시신호를 전달하고, 각 그룹은 전달받은 우회개시신호를 통하여 원자로 정지 신호 및 공학적안전설비 작동신호를 우회하게 된다(채널우회).
또한, 원자로 정지 및 공학적안전설비 개시 작동과 관련된 센서의 고장이 발생되면, 보수시험반(210)은 개별변수 우회부(211)를 통하여 각 채널의 센서 고장과 관련된 개별 변수의 트립 신호를 생성하고, 상기 생성된 트립 신호는 동시논리 프로세서를 통하여 우회하게 된다(개별변수 우회).
보수시험반(210)은 상기 M개의 그룹 중에서 고장이 발생하거나 시험 중인 제1 그룹과 연관하여 그룹우회개시신호를 생성한다. 즉, 보수시험반(210)은 상기 그룹 내 임의 프로세서 등에 고장이 발생하거나 시험할 예정이면, 해당 프로세서(비교논리 프로세서 또는 동시논리 프로세서)가 고장 및 시험으로 인해 불필요한 원자로 정지신호 및 공학적안전설비 개시신호가 발생하고, 이로 인해 원자로가 정지되거나 공학적안전설비가 작동되는 것을 방지하기 위해 상기 신호들을 우회할 수 있는 그룹우회용의 그룹우회개시신호를 생성한다.
또한, 보수시험반(210)은 상기 M개의 그룹 중 상기 제1 그룹을 제외한 제2 그룹으로, 상기 생성된 그룹우회개시신호를, 통합 통신망을 통해 전달할 수 있다. 즉, 보수시험반(210)은 채널 내에 특정 그룹에서 고장 및 시험이 발생함에 따라, 이와 연관하여 그룹우회개시신호를 동일 채널 내 다른 정상의 그룹으로 전송 함으로써, 그룹 우회 유무를 인지할 수 있도록 할 수 있다.
상기 그룹우회에 있어서, 보수시험반(210)은 하드웨어 스위치(MTP SW') 대신에, 터치 스크린을 이용한 소프트 제어기(Soft Controller)의 개념을 도입하여, 운영자로 하여금 우회 처리가 용이하게 이루어지게 할 수 있다.
보수시험반(210)은 상기 그룹우회에 있어 우회 논리로서, 동일 채널 내 두 개 고장 및 시험의 그룹에 대한 동시 우회를 금지한다. 이는 한 채널에서의 중복 그룹우회로 인해, 발전소보호계통의 안정성이 저해되는 것을 방지할 목적이다.
일실시예에서 보수시험반(210)은 동시논리 프로세서(CP) 및 그룹 제어기(GC)와, 동일 또는 다른 캐비닛 안에 구비할 수 있고, 그룹우회를 통해, 우회 대상을 비교논리 프로세서(BP) 및 동시논리 프로세서(CP)로 확장할 수 있게 한다.
다른 실시예에서 보수시험반(210)은, 상기 그룹우회개시신호를, 상기 제2 그룹 내 동시논리 프로세서(CP)로 전달하여, 상기 비교논리 프로세서 시험 및 고장 발생에 따라 생성되는 원자로 트립 및 공학적안전설비 작동 개시신호를 상기 제2 그룹 내 동시논리 프로세서(CP)에 의해 바이패스 되도록 할 수 있다.
또한, 다른 실시예에서, 상기 M개의 그룹은 그룹 제어기(GC, Group control)를 더 포함하는 경우, 보수시험반(210)은, 상기 시험 및 고장이, 상기 제1 그룹 내 동시논리 프로세서(CP)와 관련하여 발생하면, 상기 그룹우회개시신호를 상기 제1 그룹 내 상기 그룹 제어기(GC)로 전달하여, 상기 고장 및 시험과 관련하여 생성되는 공학적안전설비 개시 작동신호가, 상기 제1 그룹 내 상기 그룹 제어기(GC)에 의해 바이패스 되도록 할 수 있다.
즉, 보수시험반(210)은 동시논리 프로세서(CP) 고장에 대비한 그룹 제어기(GC)의 우회 기능을 상기의 그룹우회를 통해 제공 함으로써, 우회 처리의 폭을 보다 넓게 할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 보수시험반(210)은, 상기 통신망을 통한, 상기 그룹우회개시신호의 전달 과정을, 디스플레이를 통해 표시할 수 있다. 즉, 보수시험반(210)은 우회와 관련하여 모든 상태를 화면 상게 표시 함으로써, 운영자로 하여금, 우회 처리 현황을 정확하고 즉각적으로 인지할 수 있게 한다.
이에 따라, 본 발명의 통합 보수우회 장치에 따르면, 안전계통 내 그룹을 단위로, 우회 처리할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 우회 처리를 소프트웨어의 전자식으로 자동화하여, 운영자가 우회 방식을 자유롭게 선택하면서, 우회 사항을 실시간으로 쉽게 파악할 수 있게 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 통합 통신망을 통해, 우회 신호의 송수신을 가능하게 하여, 유연한 우회 처리를 가능하게 할 수 있다.
정리하면, 본 발명의 통합 보수우회 장치(200)는 우회 개시 기능을 갖게 하기 위해, 각 채널별로 적어도 하나의 보수시험반(210)을 설치한다. 즉, 통합 보수우회 장치(200)는 PPS(Plant Protection System), ESF-CCS(Engineered Safety Features-Component Control System), RCOPS(Reactor COre Protection System), QIAS-P(Qualfied Indication and Alarm System-Post accident monitoring instrumentation)를 통합 함으로써, 하나의 채널 당 하나의 보수시험반(210)로서 우회 개시 기능을 구현할 수 있게 한다. 이는 기존의 안전계통이, PPS, ESF-CCS, RCOPS, QIAS-P의 4가지 계통으로 개별적으로 이루어져 있어, 각 계통의 한 채널마다 MTP(보수시험반(210)에 상당)이 존재하여야 하는 것과 대비된다.
또한, 본 발명의 통합 보수우회 장치(200)는 보수시험반(210)과 우회 대상 프로세서(또는 채널, 그룹)과의 신호 연계 수단으로, 통합 통신망을 사용하여 운영자 편의의 우회 처리를 가능하게 할 수 있다. 이는 하드웨어 스위치를 이용하여 우회하던 기존의 우회 방식이 하드와이어나 데이터 링크로 연계하던 것과 대비된다.
또한, 본 발명의 통합 보수우회 장치(200)는 다중화 그룹에 대한 그룹우회 기능을 제공할 수 있다. 즉, 통합 보수우회 장치(200)는 안전계통을, 채널 내 다중화된 그룹으로 구현하고 있기 때문에, 그룹 우회 기능을 추가할 수 있다.
또한, 본 발명의 통합 보수우회 장치(200)는 동시논리 프로세서(CP) 고장에 대비한 그룹 제어기(GC)의 우회 기능을 제공할 수 있다. 이는 기존의 우회 방식에서 비교논리 프로세서(BP) 고장에 대한 동시논리 프로세서(CP) 우회 기능 밖에 제공할 수 없었던 것과 대비된다.
아울러, 보수시험반(210)은, 전채널, 개별변수 및 그룹 우회 개시 기능을 통합 제공하고, 전채널, 개별변수 및 그룹 우회 개시 기능을 소프트 제어(Soft Control) 방식으로 제공할 수 있어, 기존 하드웨어 스위치 방식에 비해 우회 처리 과정에 대한 운영자의 개입이 보다 용이할 수 있게 지원한다.
또한, 보수시험반(210)은 우회관련 모든 상태 정보를 화면에 표시하고, 다른 채널의 보수시험반(210)과 박동신호를 교환할 수 있어, 우회 처리 과정에 대한 운영자의 실시간 인식을 보다 명확히 할 수 있다.
보수시험반(210)에 의한 우회논리로는, '자채널 MTP 자가진단 오류', '타 채널 MTP 박동신호 오류', '타 그룹의 자가진단 오류', 및 '동일채널의 타그룹 우회 존재'의 경우, 그룹 우회를 금지시킬 수 있다.
또한, 다른 우회논리로는, '자 채널 MTP 박동신호 오류', '자 채널 통신입력 오류', '타 그룹의 입력신호 오류', '동일채널의 타그룹 우회 존재'의 경우, 동시논리 프로세서(CP)와 그룹 제어기(GC)와 연관한 그룹 우회를 금지시킬 수 있다.
또한, 다른 우회논리로는, 보수시험반(210)이 포함되는 채널과 관련하여 우회요구가 있는 경우, 상기 채널에 대해 다른 우회 처리가 존재하는지를 검색하여 상기 우회요구를 수용할지를 결정하고, 우회 대상이 적어도 3채널 고장 및 시험일 때, 상기 우회요구를 허용할 수 있게 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 통합 보수우회 장치의 작업 흐름을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 보수우회 장치의 우회논리를 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하여 통합 보수우회 장치의 우회논리를 설명한다.
통합 보수우회 장치는 우회를 개시하기 전에 자신의 장치 및 타 채널 통합 보수우회 장치에 자가진단 및 박동신호를 통하여 오류가 있는 확인한다(301~302). 만약, 오류가 존재하면(단계 301 또는 302에서 Yes), 통합 보수우회 장치는 우회를 금지한다(309). 반면, 오류가 존재하지 않으면(단계 301 또는 302에서 No), 통합 보수우회 장치는 그룹 우회인지, 개별변수 우회인지, 전채널 우회인지를 판단한다(303~305).
그룹우회인 경우(단계 303에서 Yes), 통합 보수우회 장치는 타 그룹에 자가진단 오류가 있는지 판단하고(306), 오류가 존재하면(단계 306에서 Yes) 우회를 금지한다(309). 반면, 오류가 존재하지 않으면(단계 306에서 No), 통합 보수우회 장치는 동일채널의 타 그룹에 우회가 존재하는지 판단한다(307).
만약, 타 그룹의 우회가 존재하면(단계 307에서 Yes), 통합 보수우회 장치는 우회를 금지한다(309). 반면, 타 그룹의 우회가 존재하지 않는다면(단계 307에서 No), 통합 보수우회 장치는 그룹우회를 개시한다(308).
개별변수 우회인 경우(단계 304에서 Yes), 통합 보수우회 장치는 타 채널에 동일변수 우회가 존재하는지 판단하고(310), 우회가 존재하면(단계 310에서 Yes) 개별변수 우회를 금지하고(309), 우회가 존재하지 않는다면(단계 310에서 No) 개별변수 우회를 개시한다(311).
전채널 우회인 경우(단계 305에서 Yes), 통합 보수우회 장치는 타채널에 우회가 존재하는지 판단하고(312), 우회가 존재하면(단계 312 Yes) 전채널 우회를 (309)하고, 우회가 존재하지 않는다면(단계 312 No), 전채널 우회를 개시한다(313).
즉, 통합 보수우회 장치는 자신의 고장 유무, 타 그룹 및 채널의 우회 유무 등을 판단하여 고장이 발생하거나, 이미 우회가 개시되었으면 우회를 금지시킴으로써, 안전계통의 안전성을 확보할 수 있다.
각 우회신호는 통합 통신망을 통하여 동시논리 프로세서(CP)와 그룹 제어기(GC)로 전달되며, 통합 보수우회 장치의 소프트 제어기를 통하여 운영자로 하여금 편리한 우회의 선택 처리가 가능하도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 동시논리 프로세서 및 그룹 제어기의 우회논리를 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하여 동시논리 프로세서 및 그룹 제어기의 우회논리를 설명한다.
동시논리 프로세서 및 그룹 제어기는 우회를 작동하기 전에 자기 채널의 보수시험반(MTP)의 박동신호에 오류가 있는지 판단하고(401), 오류가 존재하면(단계 401에서 Yes), 우회를 금지하며, 오류가 존재하지 않으면(단계 401에서 No) 자기채널의 통신입력에 오류가 있는지 판단한다(402). 통신입력에 오류가 존재하면(단계 402에서 Yes), 동시논리 프로세서 및 그룹 제어기는 우회를 금지하고, 오류가 존재하지 않으면(단계 402에서 No), 그룹 우회인지, 개별변수 우회인지, 전채널 우회인지 판단한다(403~405).
그룹 우회의 경우(단계 403에서 Yes), 동시논리 프로세서 및 그룹 제어기는 타그룹의 입력신호에 오류가 존재여부를 판단하고(406), 오류가 존재하면(단계 406에서 Yes), 그룹 우회를 금지하고, 오류가 존재하지 않으면(단계 406에서 No), 동일채널 타 그룹에 우회가 존재하는지 판단한다(407). 우회가 존재하지 않으면(단계 407에서 No), 동시논리 프로세서 및 그룹 제어기는 그룹우회를 작동시킨다(408).
개별변수 우회의 경우(단계 404에서 Yes), 동시논리 프로세서 및 그룹 제어기는 타채널 동일변수 우회여부를 판단하고(409), 우회가 존재하지 않으면(단계 409에서 No), 개별변수 우회를 작동시킨다(410).
전채널 우회의 경우(단계 405에서 Yes), 동시논리 프로세서 및 그룹 제어기는 우회 채널이 동일채널의 보수시험반으로부터의 요구인지 판단하고(411), 동일채널 보수시험반의 요구이면(단계 411에서 Yes), 타채널에 우회가 존재하는지 판단한다(412). 만약 타채널에 우회가 존재하면(단계 412에서 Yes), 동시논리 프로세서 및 그룹 제어기는 전채널 우회를 금지시키고, 존재하지 않는다면(단계 412에서 No) 전채널 우회를 작동시킨다(414).
또는, 상기 우회 채널이 동일채널의 보수시험반으로부터의 요구가 아니면(단계 411에서 No), 동시논리 프로세서 및 그룹 제어기는 우회채널 요구가 3채널 이상 동일한지 판단하고(413), 동일할 경우(단계 413에서 Yse) 전채널 우회를 작동시킨다.
즉, 동시논리 프로세서 및 그룹 제어기는 통합 보수우회 장치의 고장유무, 입력신호 오류유무, 타 그룹 및 타 채널의 우회 유무를 판단하여 고장이 발생하거나 이미 우회가 작동되었으면 우회를 금지시킴으로써 안전계통의 안전성을 확보할 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.　
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.　
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
200 : 통합 보수우회 장치
210 : 보수시험반
211 : 개별변수 우회부
212 : 그룹 우회부
213 : 전채널 우회부

Claims (20)

  1. 원자로 보호 기능 및 사고완화 기능을 갖는 발전소보호계통(PPS:Plant Protection System)과 공학적안전설비-기기제어계통(ESF-CCS:Engineered Safety Features-Component Control System)을 포함하는 L개(상기 L은 4이상의 자연수)의 채널 각각으로, 비교논리 프로세서(BP, Bitable Processor), 동시논리 프로세서(CP, Coincidence Processor) 및 그룹 제어기(GC, Group Controller)를 적어도 포함하는 M개(상기 M은 3이상의 자연수)의 그룹을 구성하는 안전계통에서의 통합 보수우회 장치에 있어서,
    상기 M개의 그룹 중에서 고장 및 시험이 발생한 제1 그룹과 연관하여 그룹 우회개시신호를 생성하고, 상기 M개의 그룹 중 상기 제1 그룹을 제외한 제2 그룹으로, 상기 생성된 그룹우회개시신호를, 통합 통신망을 통해 전달하는 보수시험반(MTP:Maintenance and Test Panel)
    을 포함하는 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 L개의 채널 중에서 어느 하나의 채널에서 고장 및 시험이 발생되면,
    상기 보수시험반은,
    상기 M개의 그룹 각각으로 전채널 우회용의 우회개시신호를 전달하여, 상기 M개의 그룹 각각에서 전달받은 상기 우회개시신호를 통하여 원자로 정지 신호 및 공학적안전설비 작동신호를 우회하게 하는
    채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    원자로 정지 및 공학적안전설비 개시 작동과 관련된 센서의 고장이 발생되면,
    상기 보수시험반은,
    상기 센서 고장과 관련되어 생성된 개별 변수의 트립 신호를, 상기 동시논리 프로세서를 통하여 우회시키는
    채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보수시험반은,
    상기 M개의 그룹 각각에 포함되고,
    상기 M개의 그룹 중에서 고장 및 시험이 발생한 제1 그룹과 연관하여 그룹우회개시신호를 생성하여, 상기 제2 그룹 내 비교논리 프로세서 또는 동시논리 프로세서로 상기 통합 통신망을 통해 전달하는
    채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보수시험반은,
    상기 그룹우회개시신호를, 상기 제2 그룹 내 동시논리 프로세서로 전달하여, 상기 고장 및 시험 발생에 따라 생성되는 트립신호가, 상기 제2 그룹 내 동시논리 프로세서에 의해 바이패스되도록 하는
    채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보수시험반은,
    상기 고장 및 시험이 상기 제1 그룹 내 동시논리 프로세서와 관련하여 발생하면, 상기 그룹우회개시신호를 상기 제1 그룹 내 상기 그룹 제어기로 전달하여, 상기 고장 및 시험과 관련하여 생성되는 트립신호가, 상기 제1 그룹 내 상기 그룹 제어기에 의해 바이패스되도록 하는
    채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보수시험반은,
    상기 고장 및 시험을, 자가진단과 관련한 고장 및 시험 또는 박동신호와 관련한 고장 및 시험으로 판단하는 경우, 상기 그룹우회개시신호를 생성하지 않는
    채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 보수시험반은,
    상기 생성된 그룹우회개시신호가 유지되는 동안, 상기 고장 및 시험이 재발생하는 경우, 그룹우회개시신호를 새로 생성하지 않는
    채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 보수시험반은,
    상기 통합 통신망을 통한, 상기 그룹우회개시신호의 전달 과정을, 디스플레이를 통해 표시하는
    채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 보수시험반은,
    상기 그룹우회개시신호를 소프트웨어의 전자식 방법에 의하여 생성하는
    채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 장치
  11. 원자로 보호 기능 및 사고완화 기능을 갖는 발전소보호계통(PPS)과 공학적안전설비-기기제어계통(ESF-CCS)을 포함하는 L개(상기 L은 4이상의 자연수)의 채널 각각으로, 비교논리 프로세서(BP), 동시논리 프로세서(CP) 및 그룹 제어기(GC)를 적어도 포함하는 M개(상기 M은 3이상의 자연수)의 그룹을 구성하는 단계;
    상기 M개의 그룹 중에서 고장 및 시험이 발생한 제1 그룹과 연관하여 그룹우회개시신호를 생성하는 단계; 및
    상기 M개의 그룹 중 상기 제1 그룹을 제외한 제2 그룹으로, 상기 생성된 그룹우회개시신호를, 통합 통신망을 통해 전달하는 단계
    를 포함하는 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 L개의 채널 중에서 어느 하나의 채널에서 고장 및 시험이 발생되면,
    상기 M개의 그룹 각각으로 전채널 우회용의 우회개시신호를 전달하여, 상기 M개의 그룹 각각에서 전달받은 상기 우회개시신호를 통하여 원자로 정지 신호 및 공학적안전설비 작동신호를 우회하게 하는 단계
    를 더 포함하는 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    원자로 정지 및 공학적안전설비 개시 작동과 관련된 센서의 고장이 발생되면,
    상기 센서 고장과 관련되어 생성된 개별 변수의 트립 신호를, 상기 동시논리 프로세서를 통하여 우회시키는 단계
    를 더 포함하는 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 생성된 그룹우회개시신호를, 통합 통신망을 통해 전달하는 단계는,
    상기 M개의 그룹 중에서 고장 및 시험이 발생한 제1 그룹과 연관하여 그룹우회개시신호를 생성하여, 상기 제2 그룹 내 비교논리 프로세서 또는 동시논리 프로세서로 상기 통합 통신망을 통해 전달하는 단계
    를 포함하는 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 그룹우회개시신호를, 통합 통신망을 통해 전달하는 단계는,
    상기 그룹우회개시신호를, 상기 제2 그룹 내 동시논리 프로세서로 전달하여, 상기 고장 및 시험 발생에 따라 생성되는 트립신호가, 상기 제2 그룹 내 동시논리 프로세서에 의해 바이패스되도록 하는 단계
    를 포함하는 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 고장 및 시험이 상기 제1 그룹 내 동시논리 프로세서와 관련하여 발생하면, 상기 그룹우회개시신호를 상기 제1 그룹 내 그룹 제어기로 전달하여, 상기 고장 및 시험과 관련하여 생성되는 트립신호가, 상기 제1 그룹 내 상기 그룹 제어기에 의해 바이패스되도록 하는 단계
    를 더 포함하는 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 고장 및 시험을, 자가진단과 관련한 고장 및 시험 또는 박동신호와 관련한 고장 및 시험으로 판단하는 경우, 상기 그룹우회개시신호를 생성하지 않는 단계
    를 더 포함하는 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 생성된 그룹우회개시신호가 유지되는 동안, 상기 고장 및 시험이 재발생하는 경우, 그룹우회개시신호를 새로 생성하지 않는 단계
    를 더 포함하는 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 통합 통신망을 통한, 상기 그룹우회개시신호의 전달 과정을, 디스플레이를 통해 표시하는 단계
    를 더 포함하는 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 그룹우회개시신호를 생성하는 단계는,
    상기 그룹우회개시신호를 소프트웨어의 전자식 방법에 의하여 생성하는 단계
    를 포함하는 채널 다중화 안전계통의 통합 보수우회 방법.
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