[發明專利]一種壓水堆核電廠核級數字化儀控系統邏輯功能試驗裝置

有效

• 申請號: 201710212672.2
• 申請日: 2017-04-01
• 公開（公告）號: CN107291062B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 楊汝貞;尤兵;李遜存;宮成軍;楊寶松;蔡紅偉;朱寧;周國燁;王月;王丹
• 申請（專利權）人: 福建福清核電有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 張雅丁

技術領域

本發明屬于核過程控制系統可靠性檢測領域，具體涉及一種壓水堆核電廠核級數字化儀控系統邏輯功能試驗裝置。

背景技術

核級數字化儀控系統(以下稱KCS)是核電廠數字化儀控系統中重要的安全系統，其主要功能是在異常工況或事故工況下，通過停堆和(或)啟動專設安全設施，以防止或減輕堆芯和冷卻劑系統部件的損壞，保護三大核安全屏障的完整性，避免引起放射性物質大量逸出，保護核電廠周圍環境不受污染以及人員的安全。

根據核電相關法規和導則要求，為保證核級數字化儀控系統的可靠性，需要對其邏輯功能進行定期試驗。鑒于KCS系統自身一般有較強的系統自檢功能，在工程設計中一般未考慮對其實施專門的邏輯功能定期試驗，因此未設計專門的定期試驗裝置。而KCS系統自診斷并不能完整覆蓋軟件邏輯狀態的診斷，以及對于系統內部存在的信號硬接線無法進行檢查，因此設計專門的KCS邏輯功能定期試驗裝置是非常有必要的。核級數字化儀控系統邏輯功能定期試驗的目的是驗證KCS控制器內部邏輯及信號回路的正確性，試驗范圍包括反應堆停堆邏輯、安全專設驅動邏輯以及KCS控制器間用于數據交換的硬接線連接。

邏輯功能定期試驗在機組停堆換料大修期間執行，傳統試驗裝置多采用注入模擬量信號、收集模擬量信號的方式，試驗風險高，人工操作量大，自動化水平低，給大修期間的時間窗口和人力帶來較大壓力，同時也帶來較大安全風險。針對以上問題，本專利開發了若干技術思路，使得試驗的實施更加安全、快速、便捷、高效。

發明內容

本發明要解決的技術問題是研發一種專門針對核級數字化儀控系統邏輯功能試驗的裝置，實現定期對相關的邏輯功能和硬接線連接進行有效檢測，確保 KCS可靠運行。同時該裝置需要具備安全性、便攜性、易用性、快速性的特點。

為了實現這一目的，本發明采取的技術方案是：

一種壓水堆核電廠核級數字化儀控系統邏輯功能試驗裝置，該壓水堆核電廠核級數字化儀控系統邏輯功能試驗裝置應用于核級數字化控制系統中，核級數字化控制系統分為參與停堆保護信號處理的四個通道，每個通道各含兩個停堆子組；以及參與專設安全設施驅動的兩個列，每個列包含兩個專設邏輯處理子組和一個專設數據處理子組；

上述四個通道和兩個列按照功能劃分為14個子組，每個子組由一個主控制器和若干拓展控制器組成；每個子組內的通訊以及子組間的通訊采用硬接線和光纖的形式實現；

該壓水堆核電廠核級數字化儀控系統邏輯功能試驗裝置包含上位機、交換機、打印機、網絡連接介質；

(1)上位機的功能包括以下方面：

1)提供人機接口：選擇需要進行邏輯試驗試驗的子組對象、監視試驗進度、獲得試驗結果；

2)建立試驗初始條件：試驗前系統檢查和初始工況建立；

3)對每個子組的主控制器和拓展控制器內保護邏輯進行包括以下內容的自動測試：注入試驗信號、讀取試驗結果、與預期結果比較、試驗恢復；

4)生成試驗記錄：試驗過程中所有操作均被記錄在日志中，包括試驗操作記錄和試驗結果記錄；

(2)打印機

打印機與上位機通過網絡連接介質連接，用來打印試驗記錄；

(3)交換機

交換機的功能模塊是光電轉換模塊，通過交換機將上位機和14個子組的主控制器通過網絡連接介質相互連接，實現上位機和14個子組的主控制器之間的信號交換。

進一步的，如上所述的一種壓水堆核電廠核級數字化儀控系統邏輯功能試驗裝置，上位機和14個子組的主控制器之間的通訊采用專用通訊協議，通過該專用通訊協議實現對核級數字化控制系統的全類型變量控制，并在該裝置上自動模擬子組的主控制器獲取的現場儀表信號；通過運行該裝置上的腳本結合上述專用通訊協議，實現對14個子組的主控制器內信號的控制及試驗結果比對。

進一步的，如上所述的一種壓水堆核電廠核級數字化儀控系統邏輯功能試驗裝置，網絡連接介質采用光纖、網線中的一種。

在未采用本專利所述技術路線的情況下，KCS邏輯功能試驗的實施需要人工注入模擬量信號，人工收集反饋信號并進行人工對比，最少需要六名工程師及六臺工程師站同時工作，試驗窗口最少需要一周，人力和時間成本較高，自動化水平低。本專利提及的專用試驗所需資源為一名工程師、一套專用試驗裝置，完成全部邏輯試驗所需工期僅為一天。

本發明技術方案的顯著效果在于：