[發明專利]一種基于數字化儀控系統的反應堆動態聯鎖系統及方法

有效

• 申請號: 201410526056.0
• 申請日: 2014-10-08
• 公開（公告）號: CN104392756A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 徐鵬;王大桂;王為田;汪建業;宋勇;吳宜燦
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G21D3/06
• 分類號: G21D3/06
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉;孟卜娟

1.一種基于數字化儀控系統的反應堆動態聯鎖系統，其特征在于包括：傳感器、信號處理模塊、故障診斷模塊、決策支持模塊、動態聯鎖模塊、控制器、監控組態、執行裝置和上位機，其中：

傳感器，將探測到的現場信號送至信號處理模塊；

信號處理模塊，探測異常信號，發出信號異常報警，將報警位號與實時測量值發送到故障診斷模塊；

故障診斷模塊，接收信號處理模塊發送的實時測量值，以設定的時間周期分析核反應堆的當期運行參數，監測反應堆運行狀況；如果反應堆裝置處于非正常運行狀態，故障診斷模塊實時將異常信息處理與分類后按照安全等級排序后以列表的形式通知操縱員，并將故障診斷信息傳遞到決策支持模塊；

決策支持模塊，根據故障診斷模塊輸入的故障信息，檢索操作規程數據庫，自動選擇相應的應急操作規程，通知操縱員確認需要執行的應急操作規程，同時將規程傳遞到動態聯鎖模塊，并通知動態聯鎖模塊與控制器建立直接通信；決策支持模塊在反應堆處于非正常運行狀態時，檢索得到多條應急操作規程，則將所有檢索結果按照緊急程度排序并以列表形式通知操縱員，由操縱員判斷并確定執行最適當的應急操作規程；

動態聯鎖模塊，根據決策支持模塊提供的應急操作規程，完成指令編碼，并儲存動態執行過程，在操縱員確認應急操作規程后，根據應急操作規程進行聯鎖運算，根據運算結果通過控制器輸出控制信號，同時向操縱員站發布屏蔽危險操作的監控組態，以防止操縱員誤操作；對于需要謹慎判斷的操作，動態聯鎖模塊對其實施“三級確認”組態模式；

控制器，根據動態聯鎖模塊中組態子模塊提供的控制算法，向執行裝置發送動作指令；

監控組態，根據動態聯鎖模塊輸入的聯鎖運算結果，更新面向操縱員的監控界面；

執行裝置，執行控制器發出的動作執行，完成控制動作；

上位機，將操縱員發出的控制指令直接發送給控制器。

2.根據權利要求1所述的一種基于數字化儀控系統的反應堆動態聯鎖系統，其特征在于，所述動態聯鎖模塊中的“三級確認”組態模式是，在操縱員執行操作時彈出二次確認對話框，操縱員確實需要執行此操作，點擊確認按鈕后系統將通知值長最終確定，如果值長允許執行此操作，則系統將該操作解鎖并詢問操縱員是否確認執行，操縱員點擊確定后開始執行，如果值長取消此操作，則系統不會執行操作并通知執行此操作的操縱員操作取消的原因。

3.根據權利要求1所述的一種基于數字化儀控系統的反應堆動態聯鎖系統，其特征在于，所述的動態聯鎖模塊包括：編碼子模塊、操作指令集、動態執行過程存儲器、動態聯鎖人機界面、聯鎖運算器和組態子模塊，其中：

編碼子模塊，根據決策支持模塊提供的應急操作規程，完成相應的編碼工作，將面向操縱員閱讀的文本操作規程，轉化為計算機可執行的操作指令，并將操作指令保存在操作指令集；

操作指令集，用于保存經過編碼的計算機可執行的操作指令；

動態執行過程存儲器，將操作指令集中的各條指令分解為按照時序排列的執行步驟，并保存在存儲器中，供聯鎖運算器調用；

動態聯鎖人機界面，為操縱員生成執行各項應急操作規程的執行按鈕，并建立執行按鈕與相應操作指令之間的映射關系，當操縱員點擊某一項應急操作規程的執行按鈕，動態聯鎖系統人機界面將操縱員選擇的操作指令代號通知聯鎖運算器；

聯鎖運算器，在接收到動態聯鎖人機界面發送的操作指令代號后，根據代號在動態執行過程存儲器中讀取相應指令的操作步驟，并進行聯鎖運算，得到需要屏蔽的操作與需要執行的動作；

監控組態讀取聯鎖運算器傳來的屏蔽操作列表，將當期狀態下人機界面上可能導致危險操作的按鈕屏蔽，并向操縱員實時發布屏蔽后的監控組態；

組態子模塊接收到需要執行的動作列表后，實時將最新控制組態下載到控制器中，由控制器自動控制執行器執行控制動作。

4.一種基于數字化儀控系統的反應堆動態聯鎖方法，其特征在于實現步驟如下：

S1：信號處理模塊將傳感器采集的現場信號實時轉換為數字量傳送到故障診斷模塊，故障診斷模塊以設定的時間周期分析核反應堆的當期運行參數，監測反應堆運行狀況；

S2：如果反應堆處于正常運行狀態，則控制系統自動執行缺省操作；

S3：如果反應堆裝置處于非正常運行狀態，故障診斷模塊實時將異常信息處理與分類后按照安全等級排序后以列表的形式通知操縱員，并將故障診斷信息傳遞到決策支持模塊；

S4：決策支持模塊根據故障信息檢索操作規程數據庫，自動選擇相應的應急操作規程，通知操縱員選擇需要執行的應急操作規程，同時將規程傳遞到動態聯鎖模塊，并通知動態聯鎖模塊與控制器建立直接通信；

S5：操縱員確認應急操作規程后，動態聯鎖模塊根據應急操作規程進行聯鎖運算，動態聯鎖模塊中的組態子模塊根據運算結果實時發布控制組態，通過控制器輸出控制信號，控制執行裝置完成控制動作，同時向操縱員站發布屏蔽危險操作的監控組態，以防止操縱員誤操作；

S6：對于需要謹慎判斷的操作，動態聯鎖系統對其實施“三級確認”組態模式；

S7：操縱員可以根據實際情況選擇關閉動態聯鎖模塊，通過上位機直接向控制器發布控制組態，以應對決策支持模塊無法判斷的工況。