KR20230007026A - Apparatus for detecting common cause failure in nuclear power plant and method for operating thereof - Google Patents

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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a common cause failure detecting device of a nuclear power plant comprises: a communication unit; and a processor configured to receive an I&C (PLC) platform integrity check state value, a safety system I&C logic state value, and a power plant state value through the communication unit and determine whether a common cause failure has occurred based on the I&C (PLC) platform integrity check state value, the safety system I&C logic state value, and the power plant state value.

Description

원자력발전소의 공통원인 고장 감지 장치 및 이의 동작 방법{APPARATUS FOR DETECTING COMMON CAUSE FAILURE IN NUCLEAR POWER PLANT AND METHOD FOR OPERATING THEREOF}Apparatus for detecting common cause failure of nuclear power plant and its operation method

본 개시는 원자력발전소의 공통원인 고장 감지 장치 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to an apparatus for detecting a common cause failure of a nuclear power plant and an operation method thereof.

원자력발전소의 공통원인 고장(common cause failure, CCF)이란 발전소 보호 계통을 구성하는 2개 이상의 기기의 고장이 공통된 원인에 의해 발생하는 것으로, 공통원인 고장이 발생하게 되면 센서에서 측정한 공정운전 값이 제대로 전달되지 않는 등의 문제가 발생한다.A common cause failure (CCF) of a nuclear power plant is a failure of two or more devices constituting the power plant protection system caused by a common cause. When a common cause failure occurs, the process operation value measured by the sensor Problems such as not being delivered properly occur.

최근 들어, 원자력발전소에서 안전계통 및 비안전계통 전체에 디지털 I&C가 적용되면서 규제 지침에 따라 공통원인 고장을 고려한 설계가 요구되고 있다.Recently, as digital I&C is applied to the entire safety system and non-safety system in a nuclear power plant, a design considering common cause failure is required according to regulatory guidelines.

이와 관련하여 선행기술문헌인 (특허문헌 1)에서는 안전계통의 공통원인 고장 확인을 위해 안전계통과 비안전계통에서 측정한 공정 값들을 기준으로 공통원인 고장을 판단하고 있으나, 이는 공통원인 고장에 의해 영향을 받지 않는 비안전계통이 건전해야 한다는 전제가 성립되어야 정확한 판단이 가능하다는 제한이 있었다. 즉, 비안전계통이 건전하지 않을 경우에는 공통원인 고장에 대한 판단 결과를 신뢰할 수 없다는 문제점이 있었다.In this regard, prior art literature (Patent Document 1) determines common cause failures based on process values measured in the safety system and non-safety system to confirm common cause failures of the safety system. There was a limitation that an accurate judgment could be made only when the premise that the unaffected non-safety system must be sound. That is, when the non-safety system is not sound, there is a problem in that the determination result for the common cause failure cannot be trusted.

한국 공개특허공보 제10-2015-0145000호(2015.12.29.)Korean Patent Publication No. 10-2015-0145000 (2015.12.29.)

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 개시의 목적은 원자력발전소의 공통원인 고장 감지 시스템에서, 모든 경우에 신뢰 가능한 공통원인 고장 감지 장치 및 이의 동작 방법을 제공하는 것이다.An object of the present disclosure for solving the above problems is to provide a reliable common cause failure detection device and an operation method thereof in a common cause failure detection system of a nuclear power plant in all cases.

본 개시는 원자력발전소의 공통원인 고장 감지 시스템에서, 사고 발생 이전에 미리 공통원인 고장을 판단할 수 있는 장치 및 이의 동작 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present disclosure is to provide a device capable of determining a common cause failure in advance before an accident in a system for detecting a common cause failure of a nuclear power plant, and an operation method thereof.

또한 원자력발전소에서의 절차서 수행 등 다양한 운전 수행 시 공통원인 고장을 알리기 위한 감지 장치 및 이의 동작 방법을 제시하는 것이다.In addition, it is to present a detection device and its operation method for notifying common-cause failures when performing various operations, such as performing procedures in a nuclear power plant.

다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited thereto, and may be expanded in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention.

본 개시의 실시 예에 따른 원자력발전소의 공통원인 고장 감지 장치는 통신부 및 상기 통신부를 통해 I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값, 안전계통 I&C 논리 상태 값, 발전소 상태 값을 수신하고, 상기 I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값, 상기 안전계통 I&C 논리 상태 값 및 상기 발전소 상태 값을 기초로 공통원인 고장의 발생 여부를 판단하는 프로세서를 포함할 수 있다.An apparatus for detecting a common cause failure of a nuclear power plant according to an embodiment of the present disclosure receives an I&C (PLC) platform integrity check status value, a safety system I&C logic status value, and a power plant status value through a communication unit and the communication unit, and receives the I&C (PLC) status value. ) a processor that determines whether a common cause failure has occurred based on the platform health check state value, the safety system I&C logic state value, and the power plant state value.

상기 I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값은 상기 I&C 플랫폼의 CPU 카드, 네트워크 카드 및 입출력 카드의 건전성 체크 상태 값을 포함할 수 있다.The I&C (PLC) platform health check state value may include health check state values of a CPU card, a network card, and an input/output card of the I&C platform.

상기 프로세서는 상기 I&C 플랫폼의 CPU 카드, 네트워크 카드 및 입출력 카드의 건전성 체크 상태 값이 모두 false인 경우 상기 공통원인 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다.The processor may determine that the common cause failure has occurred when health check state values of the CPU card, network card, and input/output card of the I&C platform are all false.

상기 프로세서는 상기 I&C 플랫폼의 CPU 카드, 네트워크 카드 및 입출력 카드의 건전성 체크 상태 값이 모두 false이지만, 상기 안전계통 I&C 논리 상태 값이 상기 I&C 플랫폼의 트립(Trip) 변수들이 바이패스(Bypass)된 것을 나타내는 경우 상기 공통원인 고장이 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다.The processor determines that the safety system I&C logic state values indicate that the trip variables of the I&C platform are bypassed even though the health check state values of the CPU card, network card, and input/output card of the I&C platform are all false. If indicated, it can be determined that the common cause failure has not occurred.

상기 프로세서는 상기 I&C 플랫폼의 CPU 카드, 네트워크 카드 및 입출력 카드의 건전성 체크 상태 값이 모두 false인지 소정 주기로 판단할 수 있다.The processor may determine at predetermined intervals whether health check state values of the CPU card, network card, and input/output card of the I&C platform are all false.

상기 프로세서는 상기 발전소 상태 값이 각 트립(Trip) 변수들에 대해 프리 트립(Pre trip) 설정 값을 초과했으나, 경보가 발생하지 않은 것을 나타내는 경우, 상기 공통원인 고장이 발생했다고 판단할 수 있다.The processor may determine that the common cause failure has occurred when the power plant status value exceeds a pre-trip set value for each trip variable, but indicates that no alarm is generated.

상기 프로세서는 상기 공통원인 고장이 발생한 것으로 판단한 경우, 경보 시스템, 전산화 절차서 시스템, 제어 시스템 중 적어도 하나로 공통원인 고장 감지 신호를 전송할 수 있다.When it is determined that the common cause failure has occurred, the processor may transmit a common cause failure detection signal to at least one of an alarm system, a computerized procedure document system, and a control system.

본 개시의 실시 예에 따른 원자력발전소의 공통원인 고장 감지 장치의 동작 방법은 I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값, 안전계통 I&C 논리 상태 값, 발전소 상태 값을 수신하는 단계 및 상기 I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값, 상기 안전계통 I&C 논리 상태 값 및 상기 발전소 상태 값을 기초로 공통원인 고장의 발생 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.An operating method of an apparatus for detecting a common cause failure of a nuclear power plant according to an embodiment of the present disclosure includes receiving an I&C (PLC) platform health check status value, a safety system I&C logic status value, and a power plant status value, and the I&C (PLC) platform The method may include determining whether a common cause failure has occurred based on the health check state value, the safety system I&C logic state value, and the power plant state value.

상기 I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값은 상기 I&C 플랫폼의 CPU 카드, 네트워크 카드 및 입출력 카드의 건전성 체크 상태 값을 포함할 수 있다.The I&C (PLC) platform health check state value may include health check state values of a CPU card, a network card, and an input/output card of the I&C platform.

상기 공통원인 고장의 발생 여부를 판단하는 단계는 상기 I&C 플랫폼의 CPU 카드, 네트워크 카드 및 입출력 카드의 건전성 체크 상태 값이 모두 false인 경우 상기 공통원인 고장이 발생한 것으로 판단하는 단계일 수 있다.The step of determining whether a common cause failure has occurred may be a step of determining that the common cause failure has occurred when health check state values of the CPU card, network card, and input/output card of the I&C platform are all false.

상기 방법은 상기 I&C 플랫폼의 CPU 카드, 네트워크 카드 및 입출력 카드의 건전성 체크 상태 값이 모두 false이지만, 상기 안전계통 I&C 논리 상태 값이 상기 I&C 플랫폼의 트립(Trip) 변수들이 바이패스(Bypass)된 것을 나타내는 경우, 상기 공통원인 고장이 발생하지 않은 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the above method, although the health check status values of the CPU card, network card, and input/output card of the I&C platform are all false, the safety system I&C logic status value indicates that the trip variables of the I&C platform are bypassed. If indicated, the method may further include determining that the common cause failure has not occurred.

상기 I&C 플랫폼의 CPU 카드, 네트워크 카드 및 입출력 카드의 건전성 체크 상태 값이 모두 false인 경우 상기 공통원인 고장이 발생한 것으로 판단하는 단계는 소정 주기로 수행될 수 있다.Determining that a common cause failure has occurred may be performed at predetermined intervals when all health check state values of the CPU card, network card, and input/output card of the I&C platform are false.

상기 공통원인 고장의 발생 여부를 판단하는 단계는 상기 발전소 상태 값이 각 트립(Trip) 변수들에 대해 프리 트립(Pre trip) 설정 값을 초과했으나, 경보가 발생하지 않은 것을 나타내는 경우, 상기 공통원인 고장이 발생했다고 판단하는 단계일 수 있다.The step of determining whether a common cause failure occurs is when the power plant state value exceeds the pre-trip set value for each trip variable, but no alarm is generated, the common cause This may be a stage in which it is determined that a failure has occurred.

상기 방법은 상기 공통원인 고장이 발생한 것으로 판단한 경우, 경보 시스템, 전산화 절차서 시스템, 제어 시스템 중 적어도 하나로 공통원인 고장 감지 신호를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include transmitting a common cause failure detection signal to at least one of an alarm system, a computerized procedure manual system, and a control system when it is determined that the common cause failure has occurred.

개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technology may have the following effects. However, it does not mean that a specific embodiment should include all of the following effects or only the following effects, so it should not be understood that the scope of rights of the disclosed technology is limited thereby.

본 개시의 실시 예에 따른 원자력발전소의 발전소 보호 계통의 공통원인 고장 감지 장치 및 동작 방법은, 평상 시에 I&C 계통의 공통모드 고장을 감시함으로써 사고 발생 이전에 I&C 건전성을 확보할 수가 있으므로 원자력발전소의 안전성을 확보할 수 있는 이점이 있다.The common cause failure detection device and operation method of the power plant protection system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present disclosure can secure I & C integrity before an accident occurs by monitoring the common mode failure of the I & C system at normal times, thereby ensuring the safety of nuclear power plants. There are advantages to ensuring safety.

도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 공통원인 고장 감지 장치의 구성을 도시한 제어 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 공통원인 고장 감지 장치를 포함하는 원자력발전소의 계측 제어 시스템을 도시한 제어 블록도이다.
도 3은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 공통원인 고장 감지 장치를 포함하는 원자력발전소의 계측 제어 시스템을 도시한 제어 블록도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 경보 시스템에서 표시되는 화면을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전산화 절차서 관리 시스템에서 표시되는 화면을 나타내는 도면이다.1 is a control block diagram showing the configuration of an apparatus for detecting a common cause failure according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a control block diagram illustrating an instrumentation and control system of a nuclear power plant including a common cause failure detection device according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a control block diagram illustrating an instrumentation and control system of a nuclear power plant including a common cause failure detection device according to another embodiment of the present disclosure.
4 is a diagram illustrating a screen displayed in an alarm system according to an embodiment of the present disclosure.
5 is a diagram illustrating a screen displayed in a computerized procedure document management system according to an embodiment of the present disclosure.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail.

그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It should be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. something to do. On the other hand, when a component is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that no other component exists in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. .

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 명확하고 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described clearly and in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention.

도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 공통원인 고장 감지 장치의 구성을 도시한 제어 블록도이다.1 is a control block diagram showing the configuration of an apparatus for detecting a common cause failure according to an embodiment of the present disclosure.

본 개시의 실시 예에 따른 공통원인 고장 감지 장치(100)는 사용자 입력 인터페이스(110), 메모리(120), 통신부(130), 프로세서(140), 디스플레이(150) 중 적어도 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 또한, 본 공통원인 고장 감지 장치 (100)는 도 1에 도시된 구성요소 외에 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다.The common cause failure detection apparatus 100 according to an embodiment of the present disclosure may include at least some or all of the user input interface 110, the memory 120, the communication unit 130, the processor 140, and the display 150. can In addition, the apparatus 100 for detecting a common cause of failure may further include other components in addition to the components shown in FIG. 1 .

사용자 입력 인터페이스(110)는 사용자가 입력한 명령 신호를 프로세서(140)로 전달하거나, 프로세서(140)로부터의 제어 신호를 사용자에게 전달할 수 있다. 사용자 입력 인터페이스(110)는, 전원키, 설정키 등의 로컬키에서 입력되는 제어 신호를 프로세서(140)에 전달할 수 있다.The user input interface 110 may transfer a command signal input by a user to the processor 140 or transfer a control signal from the processor 140 to the user. The user input interface 110 may transfer a control signal input from a local key such as a power key and a setting key to the processor 140 .

메모리(120)는 원자력발전소의 공통 원인 고장을 감지하기 위한 데이터 등을 저장할 수 있다.The memory 120 may store data for detecting a common cause failure of a nuclear power plant.

통신부(130)는 다양한 유무선 통신 기술을 이용하여 외부 기기와 통신할 수 있다. 또한, 통신부(130)는 발전소 내의 경보 시스템, 전산화 절차서 시스템, 제어 시스템 등과 통신할 수 있다.The communication unit 130 may communicate with external devices using various wired/wireless communication technologies. In addition, the communication unit 130 may communicate with an alarm system, a computerized procedure document system, a control system, and the like in a power plant.

프로세서(140)는 사용자 입력 인터페이스(110)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의한 명령에 따라 공통원인 고장 감지 장치(100)의 전반적인 제어를 수행할 수 있다.The processor 140 may perform overall control of the common cause failure detection device 100 according to a user command input through the user input interface 110 or a command by an internal program.

프로세서(140)는 통신부를 통해 I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값, 안전계통 I&C 논리 상태 값, 발전소 상태 값을 수신할 수 있고, I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값, 안전계통 I&C 논리 상태 값 및 발전소 상태 값을 기초로 공통원인 고장의 발생 여부를 판단할 수 있다.The processor 140 may receive the I&C (PLC) platform health check state value, the safety system I&C logic state value, and the power plant state value through the communication unit, and may receive the I&C (PLC) platform health check state value and the safety system I&C logic state value. And it is possible to determine whether a common cause failure has occurred based on the power plant state value.

프로세서(140)는 공통원인 고장이 발생한 것으로 판단한 경우, 경보 시스템, 전산화 절차서 시스템, 제어 시스템 중 적어도 하나로 공통원인 고장 감지 신호를 전송할 수 있다.When it is determined that a common cause failure has occurred, the processor 140 may transmit a common cause failure detection signal to at least one of an alarm system, a computerized procedure system, and a control system.

이 외에, 본 개시와 관련한 프로세서(140)의 자세한 제어 동작은 후술하도록 한다.In addition to this, a detailed control operation of the processor 140 related to the present disclosure will be described later.

디스플레이(150)는 공통원인 고장 감지 장치(100)의 동작 상황을 표시할 수 있다. 디스플레이(150)는 다양한 형태로 구성될 수 있고, 터치 디스플레이로 구성되어 사용자 입력 인터페이스(110)의 역할을 수행할 수도 있다.The display 150 may display an operating state of the common cause failure detection device 100 . The display 150 may be configured in various forms, and may be configured as a touch display to serve as the user input interface 110 .

도 1에서는 본 개시의 공통 원인 고장 감지 장치(100)가 하나의 장치인 것으로 도시하였으나, 이는 예시에 불과하며, 장치 내의 모듈로서 구성될 수 있음은 당연하다. Although the common cause failure detection device 100 of the present disclosure is illustrated in FIG. 1 as a single device, this is merely an example, and it is natural that it may be configured as a module within the device.

도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 공통원인 고장 감지 장치를 포함하는 원자력발전소의 계측 제어 시스템을 도시한 제어 블록도이고, 도 3은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 공통원인 고장 감지 장치를 포함하는 원자력발전소의 계측 제어 시스템을 도시한 제어 블록도이다.2 is a control block diagram illustrating an instrumentation and control system of a nuclear power plant including an apparatus for detecting a common cause failure according to an embodiment of the present disclosure, and FIG. 3 is a control block diagram illustrating an apparatus for detecting a common cause failure according to another embodiment of the present disclosure. It is a control block diagram showing the instrumentation and control system of a nuclear power plant.

원자력발전소의 계측 제어 시스템은 공통원인 고장 감지 장치(100), 경보 시스템(200), 전산화 절차서 시스템(300), 제어 시스템(400)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.The instrumentation and control system of a nuclear power plant may include all or part of the common cause failure detection device 100 , the alarm system 200 , the computerized procedure document system 300 , and the control system 400 .

본 개시의 공통원인 고장 감지 장치(100)는 I&C Platform 건전성 체크 상태 값(110a), 안전계통 I&C 논리 상태 값(110b), 발전소 상태 값(110c)을 수신할 수 있다. 공통원인 고장 감지 장치(100)는 I&C Platform 건전성 체크 상태 값(110a), 안전계통 I&C 논리 상태 값(110b), 발전소 상태 값(110c)을 각각 안전계통 I&C 플랫폼, 발전소 보호 계통, 정보 처리 계통으로부터 네트워크(400)를 통해 수신할 수 있다. The failure detection device 100, which is a common cause of the present disclosure, may receive an I&C platform health check state value 110a, a safety system I&C logic state value 110b, and a power plant state value 110c. The common cause failure detection device 100 transmits the I&C Platform health check state value 110a, the safety system I&C logic state value 110b, and the power plant state value 110c from the safety system I&C platform, power plant protection system, and information processing system, respectively. It can be received through the network 400 .

또한, 본 개시의 공통원인 고장 감지 장치(100)는 I&C Platform 건전성 체크 상태 값(110a), 안전계통 I&C 논리 상태 값(110b), 발전소 상태 값(110c)을 외부로부터 수신하는 것으로 도시하였지만, 외부와 제어 신호를 송수신하여 각 상태 값을 직접 판단할 수도 있다.In addition, the apparatus 100 for detecting a common cause of the present disclosure is shown as receiving the I&C Platform health check state value 110a, the safety system I&C logic state value 110b, and the power plant state value 110c from the outside, but the external It is also possible to directly determine each state value by transmitting and receiving control signals.

본 개시의 공통원인 고장 감지 장치(100)는 수신한 값들을 통해 공통원인 고장을 감지할 수 있고, 공통원인 고장을 감지한 것으로 판단한 경우, 경보 시스템(200), 전산화 절차서 시스템(300), 제어 시스템(400)으로 공통원인 고장을 감지했음을 나타내는 공통원인 고장 감지 신호를 전송할 수 있다. The common cause failure detection device 100 of the present disclosure can detect a common cause failure through the received values, and when it is determined that a common cause failure has been detected, the alarm system 200, the computerized procedure system 300, and control A common cause failure detection signal may be transmitted to system 400 to indicate that a common cause failure has been detected.

다음으로, 아래 표 1 및 도 2 내지 3을 참조하여, 본 개시의 공통원인 고장 감지 장치(100)가 원자력발전소의 공통원인 고장을 감지하는 방법을 설명한다.Next, referring to Table 1 and FIGS. 2 and 3 below, a method of detecting a common cause failure of a nuclear power plant by the apparatus 100 for detecting a common cause failure of the present disclosure will be described.

[표 1][Table 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

먼저, 본 개시의 공통원인 고장 감지 장치(100)는 I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값(110a)을 수신할 수 있다. 공통원인 고장 감지 장치(100)는 통신부(130)를 통해 I&C(PLC) 플랫폼으로부터 I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값(110a)을 수신할 수 있고, 프로세서(140)가 I&C(PLC) 플랫폼으로 건전성 체크 신호를 전송하고, 반송된 신호를 통해 직접 플랫폼의 건전성을 판단할 수도 있다. I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값(110a)은 소정의 주기로 I&C 플랫폼의 건전성을 체크한 값일 수 있다. 일 실시예에 따르면, I&C 플랫폼의 건전성은 True/False 값(또는, 1 또는 0)으로 체크될 수 있다. 또한, I&C 플랫폼의 건전성은 Watchdog 타이머를 사용해 판단될 수 있다. 또한, I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값(110a)은 I&C 플랫폼의 CPU 카드의 건전성 체크 상태 값, 네트워크 카드의 건전성 체크 상태 값, 입출력 카드의 건전성 체크 상태 값을 포함할 수 있다.First, the common cause failure detection device 100 of the present disclosure may receive an I&C (PLC) platform health check state value 110a. The common cause failure detection device 100 may receive the I&C (PLC) platform health check status value 110a from the I&C (PLC) platform through the communication unit 130, and the processor 140 may transmit the I&C (PLC) platform A soundness check signal may be transmitted and the soundness of the platform may be directly determined through the returned signal. The I&C (PLC) platform health check state value 110a may be a value obtained by checking the health of the I&C platform at a predetermined period. According to one embodiment, the soundness of the I&C platform can be checked with a True/False value (or 1 or 0). Additionally, the health of the I&C platform can be determined using a watchdog timer. In addition, the I&C (PLC) platform health check status value 110a may include the health check status value of the CPU card of the I&C platform, the health check status value of the network card, and the health check status value of the input/output card.

본 개시의 공통원인 고장 감지 장치(100)는 안전계통 I&C 논리 상태 값(110b)을 수신할 수 있다. 안전계통 I&C 논리 상태 값(110b)은 해당 채널이 바이패스(Bypass)되었는지 나타내는 값일 수 있다. 공통원인 고장 감지 장치(100)는 통신부(130)를 통해 안전계통 I&C 논리 상태 값(110b)을 수신할 수 있고, 프로세서(140)가 발전소 보호 계통으로 바이패스 체크 신호를 전송하고, 반송된 신호를 통해 직접 해당 채널의 바이패스 여부를 판단할 수도 있다.The failure detection device 100, which is a common cause of the present disclosure, may receive the safety system I&C logic state value 110b. The safety system I&C logic state value 110b may be a value indicating whether a corresponding channel is bypassed. The common cause failure detection device 100 may receive the safety system I&C logic state value 110b through the communication unit 130, the processor 140 transmits a bypass check signal to the power plant protection system, and the returned signal It is also possible to directly determine whether the corresponding channel is bypassed through .

본 개시의 공통원인 고장 감지 장치(100)는 발전소 상태 값(110c)을 수신할 수 있다. 발전소 상태 값(C)은 PPS 및 ESFAS 동작 설정 값(Pre trip 설정 값)의 초과 여부를 나타낼 수 있다. 공통원인 고장 감지 장치(100)는 통신부(130)를 통해 발전소 상태 값(110c)을 수신할 수 있고, 정보 처리 계통으로 발전소 상태 체크 신호를 전송하고 반송되는 신호를 통해 발전소의 상태를 직접 판단할 수도 있다. The failure detection device 100, which is a common cause of the present disclosure, may receive the power plant state value 110c. The power plant state value (C) may indicate whether PPS and ESFAS operation set values (Pre trip set values) are exceeded. The common cause failure detection device 100 may receive the power plant state value 110c through the communication unit 130, transmit a power plant state check signal to the information processing system, and directly determine the state of the power plant through the returned signal. may be

본 개시의 공통원인 고장 감지 장치(100)는 I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값(110a), 안전계통 I&C 논리 상태 값(110b), 발전소 상태 값(110c)에 기초하여 공통원인 고장의 발생 여부를 판단할 수 있다. 또한, 본 개시의 공통원인 고장 감지 장치(100)는 I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값(110a), 안전계통 I&C 논리 상태 값(110b), 발전소 상태 값(110c)에 기초하여 공통원인 고장의 발생 여부를 판단하는 것을 소정 주기로 반복하여 수행할 수 있다.The common cause failure detection device 100 of the present disclosure determines whether a common cause failure occurs based on an I&C (PLC) platform integrity check state value 110a, a safety system I&C logic state value 110b, and a power plant state value 110c. can judge In addition, the common cause failure detection apparatus 100 of the present disclosure is based on the I & C (PLC) platform health check state value 110a, the safety system I & C logic state value 110b, and the power plant state value 110c. Determining whether or not it has occurred may be repeatedly performed at predetermined cycles.

본 개시의 공통원인 고장 감지 장치(100)는 I&C(PLC) 플랫폼에 포함된 하나 이상의 채널에서 수신한 건전성 체크 상태 값(110a)이 CPU 카드, 네트워크 카드, 입출력 카드 모두에서 False(또는, 0)인 경우, 공통원인 고장이 발생했다고 판단할 수 있다. In the common cause failure detection device 100 of the present disclosure, the health check status value 110a received from one or more channels included in the I&C (PLC) platform is False (or 0) in all of the CPU card, network card, and input/output card. If , it can be determined that a common cause failure has occurred.

본 개시의 공통원인 고장 감지 장치(100)는 발전소 상태 값(110c)이 각 트립(Trip) 변수들에 대해 프리 트립(Pre trip) 설정 값을 초과했으나, 경보가 발생하지 않은 것을 나타내는 경우, 공통원인 고장이 발생했다고 판단할 수 있다.The common cause of the present disclosure, the failure detection device 100, when the power plant state value 110c exceeds the pre-trip set value for each trip variable, but indicates that no alarm is generated, common Cause It can be judged that a failure has occurred.

본 개시의 공통원인 고장 감지 장치(100)는 I&C(PLC) 플랫폼에 포함된 하나 이상의 채널에서 수신한 건전성 체크 상태 값(110a)이 CPU 카드, 네트워크 카드, 입출력 카드 모두에서 False(또는, 0)이고, 발전소 상태 값(110c)이 각 트립(Trip) 변수들에 대해 프리 트립(Pre trip) 설정 값을 초과했으나, 경보가 발생하지 않은 것을 나타내는 경우, 공통원인 고장이 발생했다고 판단할 수 있다.In the common cause failure detection device 100 of the present disclosure, the health check status value 110a received from one or more channels included in the I&C (PLC) platform is False (or 0) in all of the CPU card, network card, and input/output card. , and the power plant state value 110c exceeds the pre-trip set value for each trip variable, but indicates that no alarm is generated, it may be determined that a common cause failure has occurred.

본 개시의 공통원인 고장 감지 장치(100)는 I&C(PLC) 플랫폼에 포함된 하나 이상의 채널에서 수신한 건전성 체크 상태 값(110a)이 CPU 카드, 네트워크 카드, 입출력 카드 모두에서 False(또는, 0)이지만, 해당 채널의 트립(Trip) 변수들이 바이패스(Bypass)된 경우에는, 공통원인 고장이 발생하지 않았다고 판단할 수 있다. 즉, 공통원인 고장 감지 장치(100)는 수신한 I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값(110a)이 CPU 카드, 네트워크 카드, 입출력 카드 모두에서 False(또는, 0)이지만, 안전계통 I&C 논리 상태 값(110b)이 해당 채널의 트립(Trip) 변수들이 바이패스(Bypass)된 것을 나타내는 경우에는, 공통원인 고장이 발생하지 않았다고 판단할 수 있다.In the common cause failure detection device 100 of the present disclosure, the health check status value 110a received from one or more channels included in the I&C (PLC) platform is False (or 0) in all of the CPU card, network card, and input/output card. However, when the trip variables of the corresponding channel are bypassed, it can be determined that no common cause failure has occurred. That is, the common cause failure detection device 100 receives the I&C (PLC) platform integrity check status value 110a is False (or 0) in all of the CPU card, network card, and input/output card, but the safety system I&C logic status value When 110b indicates that the trip variables of the corresponding channel are bypassed, it can be determined that no common cause failure has occurred.

본 개시의 공통원인 고장 감지 장치(100)는 공통원인 고장이 발생한 것으로 판단한 경우, 경보 시스템(200), 전산화 절차서 시스템(300), 제어 시스템(400) 중 적어도 하나로 공통원인 고장 감지 신호를 전송할 수 있다.When it is determined that a common cause failure has occurred, the common cause failure detection apparatus 100 of the present disclosure may transmit a common cause failure detection signal to at least one of the alarm system 200, the computerized procedure system 300, and the control system 400. there is.

다음으로, 도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 경보 시스템에서 표시되는 화면을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전산화 절차서 관리 시스템에서 표시되는 화면을 나타내는 도면이다.Next, FIG. 4 is a diagram showing a screen displayed in an alarm system according to an embodiment of the present disclosure, and FIG. 5 is a diagram showing a screen displayed in a computerized procedure management system according to an embodiment of the present disclosure.

도 4를 참조하면, 본 개시의 공통원인 고장 감지 장치(100)로부터 공통원인 고장 감지 신호를 수신한 경보 시스템(200)은 경보 화면(280)에 공통원인 고장을 감지했음을 나타내는 CCF 경보리스트(120)를 표시할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the alarm system 200 receiving the common cause failure detection signal from the common cause failure detection device 100 of the present disclosure displays a CCF alarm list 120 indicating that a common cause failure has been detected on an alarm screen 280. ) can be displayed.

경보 시스템(200)은 공통원인 고장 경보를 가장 높은 우선 순위 경보 형태로 CCF 경보리스트(120)를 표시할 수 있다. 이를 통해, 운전원들이 공통원인 고장 경보를 최우선 경보로 인지할 수 있다.The alarm system 200 may display the CCF alarm list 120 as the highest priority alarm type for common cause failure alarms. Through this, operators can recognize the common cause failure alarm as the highest priority alarm.

도 5를 참조하면, 본 개시의 공통원인 고장 감지 장치(100)로부터 공통원인 고장 감지 신호를 수신한 전산화 절차서 시스템(300)은 전산화 절차서 화면(380)에 공통원인 고장을 감지했음을 나타내는 CCF 경보(120)를 표시할 수 있다.5, the computerized procedure system 300 receiving the common cause failure detection signal from the common cause failure detection device 100 of the present disclosure displays a CCF alarm indicating that a common cause failure has been detected on the computerized procedure screen 380 ( 120) can be displayed.

전산화 절차서 시스템(300)은 운전원들이 사용하는 주요 절차서들을 포함하고 있으므로, 운전원들이 절차서를 사용할 때 표시되는 CCF 경보(120)를 보고, 공통원인 고장이 발생했음을 곧바로 인지할 수 있다.Since the computerized procedure system 300 includes major procedures used by operators, they can immediately recognize that a common cause failure has occurred by looking at the CCF alarm 120 displayed when using the procedures.

또한, 도면에 도시되진 않았지만, 공통원인 고장 감지 신호를 수신한 제어 시스템(400)은 운전원에게 I&C 공통원인 고장 경보를 알려 운전원이 해당 제어 값으로 제대로 제어할 수 없음을 표시할 수 있다.In addition, although not shown in the drawing, the control system 400 receiving the common cause failure detection signal may notify the operator of an I&C common cause failure alarm to indicate that the operator cannot properly control with the corresponding control value.

본 개시는 원자력발전소의 공통원인 고장 감지 시스템에서, 모든 경우에 신뢰 가능한 공통원인 고장 감지 장치 및 그의 동작 방법을 제공할 수 있는 이점이 있다.The present disclosure has an advantage of providing a reliable common cause failure detection device and operation method thereof in a common cause failure detection system of a nuclear power plant in all cases.

본 개시는 원자력발전소의 공통원인 고장 감지 시스템에서, 사고 발생 이전에 미리 공통원인 고장을 판단할 수 있는 장치 및 그의 동작 방법을 제공할 수 있는 이점이 있다.The present disclosure has an advantage of providing a device capable of determining a common cause failure in advance before an accident in a system for detecting a common cause failure of a nuclear power plant, and an operating method thereof.

또한, 원자력발전소에서의 절차서 수행 등 다양한 운전 수행 시에 공통원인 고장을 알리기 위한 감지 장치 및 그의 동작 방법을 제공할 수 있는 이점이 있다.In addition, there is an advantage in providing a detection device and an operating method thereof for notifying a common cause failure when performing various operations such as performing procedures in a nuclear power plant.

본 개시의 실시 예에 따른 원자력발전소의 발전소 보호 계통의 공통원인 고장 감지 장치 및 동작 방법은, 평상 시에 I&C 계통의 공통모드 고장을 감시함으로써 사고 발생 이전에 I&C 건전성을 확보할 수가 있으므로 원자력발전소의 안전성을 확보할 수 있는 이점이 있다.The common cause failure detection device and operation method of the power plant protection system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present disclosure can secure I & C integrity before an accident occurs by monitoring the common mode failure of the I & C system at normal times, thereby ensuring the safety of nuclear power plants. There are advantages to ensuring safety.

이상에서 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 상기 도면 또는 실시예에 의해 한정되는 것을 의미하지는 않으며 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although it has been described with reference to the drawings and examples above, it does not mean that the scope of protection of the present invention is limited by the drawings or examples, and those skilled in the art can understand the spirit and spirit of the present invention described in the claims below. It will be understood that the present invention can be variously modified and changed without departing from the scope.

100: 공통원인 고장 감지 장치
110: 사용자 입력 인터페이스
120: 메모리
130: 통신부
140: 프로세서
150: 디스플레이100: common cause failure detection device
110: user input interface
120: memory
130: communication department
140: processor
150: display

Claims (10)

통신부; 및
상기 통신부를 통해 I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값, 안전계통 I&C 논리 상태 값, 발전소 상태 값을 수신하고, 상기 I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값, 상기 안전계통 I&C 논리 상태 값 및 상기 발전소 상태 값을 기초로 공통원인 고장의 발생 여부를 판단하는 프로세서를 포함하는, 원자력발전소의 공통원인 고장 감지 장치.communications department; and
Receives an I&C (PLC) platform health check state value, a safety system I&C logic state value, and a power plant state value through the communication unit, and receives the I&C (PLC) platform health check state value, the safety system I&C logic state value, and the power plant state An apparatus for detecting a common cause failure of a nuclear power plant, comprising a processor determining whether a common cause failure has occurred based on a value. 제1항에 있어서,
상기 I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값은 상기 I&C 플랫폼의 CPU 카드, 네트워크 카드 및 입출력 카드의 건전성 체크 상태 값을 포함하는, 원자력발전소의 공통원인 고장 감지 장치.According to claim 1,
The I & C (PLC) platform health check state value includes health check state values of a CPU card, a network card, and an input/output card of the I & C platform, a common cause failure detection device for nuclear power plants. 제2항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 I&C 플랫폼의 CPU 카드, 네트워크 카드 및 입출력 카드의 건전성 체크 상태 값이 모두 false인 경우 상기 공통원인 고장이 발생한 것으로 판단하는, 원자력발전소의 공통원인 고장 감지 장치.According to claim 2,
the processor,
A common cause failure detection device for nuclear power plants, which determines that the common cause failure has occurred when the health check state values of the CPU card, network card and input/output card of the I & C platform are all false. 제3항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 I&C 플랫폼의 CPU 카드, 네트워크 카드 및 입출력 카드의 건전성 체크 상태 값이 모두 false이지만, 상기 안전계통 I&C 논리 상태 값이 상기 I&C 플랫폼의 트립(Trip) 변수들이 바이패스(Bypass)된 것을 나타내는 경우 상기 공통원인 고장이 발생하지 않은 것으로 판단하는, 원자력발전소의 공통원인 고장 감지 장치.According to claim 3,
the processor,
If the health check status values of the CPU card, network card, and input/output card of the I&C platform are all false, but the safety system I&C logic status value indicates that the trip variables of the I&C platform are bypassed; A device for detecting common-cause failures in nuclear power plants that determines that no common-cause failures have occurred. 제3항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 I&C 플랫폼의 CPU 카드, 네트워크 카드 및 입출력 카드의 건전성 체크 상태 값이 모두 false인지 소정 주기로 판단하는, 원자력발전소의 공통원인 고장 감지 장치.According to claim 3,
the processor,
A device for detecting a common cause of a failure of a nuclear power plant, which determines whether all health check state values of the CPU card, network card, and input/output card of the I & C platform are false at predetermined intervals. 제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 발전소 상태 값이 각 트립(Trip) 변수들에 대해 프리 트립(Pre trip) 설정 값을 초과했으나, 경보가 발생하지 않은 것을 나타내는 경우, 상기 공통원인 고장이 발생했다고 판단하는, 원자력발전소의 공통원인 고장 감지 장치.According to claim 1,
the processor,
When the power plant state value exceeds the pre-trip set value for each trip variable, but indicates that no alarm is generated, the common cause of the nuclear power plant for determining that the common cause failure has occurred failure detection device. 제1항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 공통원인 고장이 발생한 것으로 판단한 경우, 경보 시스템, 전산화 절차서 시스템, 제어 시스템 중 적어도 하나로 공통원인 고장 감지 신호를 전송하는, 원자력발전소의 공통원인 고장 감지 장치.According to claim 1,
The processor
A common cause failure detection device of a nuclear power plant, which transmits a common cause failure detection signal to at least one of an alarm system, a computerized procedure system, and a control system when it is determined that the common cause failure has occurred. I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값, 안전계통 I&C 논리 상태 값, 발전소 상태 값을 수신하는 단계; 및
상기 I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값, 상기 안전계통 I&C 논리 상태 값 및 상기 발전소 상태 값을 기초로 공통원인 고장의 발생 여부를 판단하는 단계를 포함하는, 원자력발전소의 공통원인 고장 감지 장치의 동작 방법.Receiving an I&C (PLC) platform integrity check status value, a safety system I&C logic status value, and a power plant status value; and
Determining whether a common cause failure occurs based on the I&C (PLC) platform health check state value, the safety system I&C logic state value, and the power plant state value, operation of a device for detecting common cause failure of a nuclear power plant Way. 제8항에 있어서,
상기 I&C(PLC) 플랫폼 건전성 체크 상태 값은 상기 I&C 플랫폼의 CPU 카드, 네트워크 카드 및 입출력 카드의 건전성 체크 상태 값을 포함하는, 원자력발전소의 공통원인 고장 감지 장치의 동작 방법.According to claim 8,
The I & C (PLC) platform health check state value includes the health check state value of the CPU card, network card, and input/output card of the I & C platform. 제9항에 있어서,
상기 공통원인 고장의 발생 여부를 판단하는 단계는,
상기 I&C 플랫폼의 CPU 카드, 네트워크 카드 및 입출력 카드의 건전성 체크 상태 값이 모두 false인 경우 상기 공통원인 고장이 발생한 것으로 판단하는 단계인, 원자력발전소의 공통원인 고장 감지 장치의 동작 방법.According to claim 9,
The step of determining whether the common cause failure has occurred,
A step of determining that the common cause failure has occurred when the health check state values of the CPU card, network card, and input/output card of the I & C platform are all false.
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