[發明專利]核電廠地震停堆保護系統、方法及核電廠停堆控制系統

在審

• 申請號: 202011211855.0
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112882087A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 楊江;吳雄偉;張億;鄧濤;陳志高;吳鵬
• 申請（專利權）人: 武漢地震科學儀器研究院有限公司;中國地震局地震研究所
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00;G01V1/24;G21D3/06
• 代理公司: 北京思格頌知識產權代理有限公司 11635
• 代理人: 呂露;潘珺

本發明提出了一種核電廠地震停堆保護系統、方法及核電廠停堆控制系統，其中，核電廠地震停堆保護系統包括：加速度計、速度計、地震數據采集模塊、報警邏輯判定模塊、地震報警模塊，地震數據采集模塊將采集的地震加速度電信號、地震速度電信號進行模數轉換得到地震加速度值、地震速度值，并發送給報警邏輯判定模塊；報警邏輯判定模塊確定地震加速度值達到加速度峰值閾值的持續時間與地震速度值達到速度峰值閾值的持續時間的相位時間差在預設時間閾值范圍內時，向地震報警模塊發送報警信號；地震報警模塊接收報警信號后發出報警通知。本發明采用加速度和速度同步報警的方式，有效避免誤報警；通過閾值判別結合相位時間差的方式，提高了時效性。

技術領域

本發明涉及地震監測技術領域，特別涉及一種核電廠地震停堆保護系統、方法及核電廠停堆控制系統。

背景技術

鑒于地震的突發性(無法預報和有效的預警)以及地震發生時對核反應堆破壞性而導致的次生災難，必須在破壞性地震發生時，快速準確的采取相關措施，對核反應堆進行停堆保護；但是，若因執行設備誤動作導致的核電廠突發的誤停堆，會導致的核電廠關鍵設備損壞、對電網造成很大的沖擊、同時反應堆重啟的評估流程復雜，這些都會導致更大的經濟損失和社會影響。

現階段，核電廠地震停堆系統主要采用兩種方式：

一、采用地震加速度峰值(PGA)閾值判別報警方式，該系統存在以下弊端：地震加速度峰值(PGA)閾值難以準確設定。若將地震加速度峰值(PGA)閾值設定較高，則會導致加速度峰值偏低、但頻率較低的破壞性地震無法被識別，漏報率較高。若將地震加速度峰值閾值設定較低，則很多外界干擾如設備本身的機電噪聲干擾也會產生報警，誤報警率高。

二、根據計算的地震數據絕對累積速度(CAV)進行地震停堆報警，該系統存在以下弊端：需要對地震數據進行完整、準確記錄，然后再通過預設的算法判定是否進行地震停堆報警，存在較長的報警延時，時效性不足。

發明內容

鑒于上述問題，有必要提出一種核電廠地震停堆保護系統以解決或部分解決上述問題，本發明提出的技術方案如下：

第一方面、本發明提出了一種核電廠地震停堆保護系統，包括：加速度計、速度計、地震數據采集模塊、報警邏輯判定模塊、地震報警模塊，其中：

地震數據采集模塊分別與加速度計、速度計、報警邏輯判定模塊連接，用于采集加速度計傳來的地震加速度電信號、速度計傳來的地震速度電信號，完成模數轉換得到地震加速度值、地震速度值，并將地震加速度值、地震速度值發送給報警邏輯判定模塊；

報警邏輯判定模塊分別與地震數據采集模塊、地震報警模塊連接，用于判斷接收的地震加速度值是否達到預設的加速度峰值閾值、地震速度值是否達到預設的速度峰值閾值，還用于確定地震加速度值達到加速度峰值閾值的持續時間與地震速度值達到速度峰值閾值的持續時間的相位時間差在預設時間閾值范圍內時，向地震報警模塊發送報警信號；

地震報警模塊與報警邏輯判定模塊連接，用于接收報警邏輯判定模塊的報警信號后發出報警通知。

進一步的，所述報警邏輯判定模塊包括加速度閾值判別單元、速度閾值判別單元、第一定時器、第二定時器、定時判定模塊，加速度閾值判別單元用于判斷地震加速度值是否到達預設加速度峰值閾值；速度閾值判別單元用于判斷地震速度值是否到達預設速度峰值閾值；第一定時器用于記錄采集的地震加速度值達到加速度峰值閾值的持續時間；第二定時器用于記錄采集的地震速度值達到速度峰值閾值的持續時間；定時判定模塊用于判斷第一定時器記錄的持續時間與第二定時器記錄的持續時間的相位時間差在預設時間閾值范圍內時向地震報警模塊發送報警信號。

進一步的，所述地震報警模塊包括報警繼電器和報警指示器，報警繼電器用于接收報警邏輯判定模塊的報警信號后向報警指示器發送地震報警指示，報警指示器用于接收地震報警指示后發出地震報警通知。