專利名稱：一種核電站的模擬量限值指示系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模擬量限值指示系統(tǒng)及方法，更具體地說，涉及一種核電站的模擬量
限值指示系統(tǒng)及方法。 隨著DCS (分布式控制系統(tǒng))技術(shù)在核電站的應(yīng)用和普及，人機(jī)界面設(shè)計成為核電 站儀控設(shè)計必不可少的一項重要工作。然而現(xiàn)有的主控室的人機(jī)界面存在信息不集中，缺 乏人因工程考慮等問題，無法有效地減輕用戶的工作負(fù)荷、提高電廠自動化程度并有效減 少人因失誤。 核電站主控室人機(jī)界面中存在有大量的模擬量信息，然而現(xiàn)有的系統(tǒng)不能將模擬 量的超限情況及時準(zhǔn)確并直觀地反饋給用戶，使得用戶無法及時獲取必要的信息并正確評 估電廠狀態(tài)，從而影響用戶的集中監(jiān)視能力和故障報警分析能力。 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種核電站的模 擬量限值指示系統(tǒng)及方法。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種核電站的模擬量限值指示 系統(tǒng)，其包括模擬量傳感器、數(shù)據(jù)處理中心和主控室顯示終端；其中， 所述模擬量傳感器用于采集核電站現(xiàn)場的模擬量信號并將其發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中 心；所述數(shù)據(jù)處理中心用于對所述模擬量信號進(jìn)行分析處理，當(dāng)其超出相應(yīng)的正常范圍時， 將分析處理結(jié)果發(fā)送到所述主控室顯示終端進(jìn)行輸出顯示。 在本發(fā)明所述的核電站的模擬量限值指示系統(tǒng)中，所述數(shù)據(jù)處理中心包括數(shù)據(jù)接 收單元、計算單元和存儲單元；其中， 數(shù)據(jù)接收單元用于接收所述模擬量傳感器發(fā)送的模擬量信號并轉(zhuǎn)發(fā)到所述計算 單元；所述存儲單元用于存儲各個模擬量信號相應(yīng)的預(yù)設(shè)限值；所述計算單元根據(jù)相應(yīng)的 預(yù)設(shè)限值，對所述模擬量信號進(jìn)行分析處理，當(dāng)其超出正常范圍時，將分析處理結(jié)果發(fā)送到 所述主控室顯示終端進(jìn)行輸出顯示。 在本發(fā)明所述的核電站的模擬量限值指示系統(tǒng)中，所述預(yù)設(shè)限值包括第一上限 值、第二上限值、第三上限值、第四上限值、第一下限值、第二下限值、第三下限值和第四下 限值；其中，第一上限值大于第一下限值并小于第二上限值，第三上限值大于第二上限值并 小于第四上限值，第二下限值小于第一下限值并大于第三下限值，第三下限值大于第四下 限值； 第一下限值與第一上限值之間的數(shù)值范圍表示正常范圍；
第一上限值與第二上限值之間的范圍表示第一上限范圍；
第二上限值與第三上限值之間的范圍表示第二上限范圍；
第三上限值與第四上限值之間的范圍表示第三上限范圍；
背景技術(shù)：
發(fā)明內(nèi)容
超過第四上限值的范圍表示第四上限范圍；
第二下限值與第一下限值之間的范圍表示第一下限范圍；
第三下限值與第二下限值之間的范圍表示第二下限范圍；
第四下限值與第三下限值之間的范圍表示第三下限范圍。
低于第四下限值的范圍表示第四下限范圍； 在本發(fā)明所述的核電站的模擬量限值指示系統(tǒng)中，所述分析處理結(jié)果包括采集到 的模擬量信號的數(shù)值，以及相應(yīng)的超限信息。 在本發(fā)明所述的核電站的模擬量限值指示系統(tǒng)中，所述超限信息是第一上限范 圍、第二上限范圍、第三上限范圍、第四上限范圍、第一下限范圍、第二下限范圍或第三下限 范圍、第四下限范圍。 在本發(fā)明所述的核電站的模擬量限值指示系統(tǒng)中，所述模擬量傳感器通過網(wǎng)絡(luò)或 硬接線的方式將模擬量信號，發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中心。 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種核電站的模擬量限值指示系統(tǒng)，其包括以下 步驟 Sl :模擬量傳感器用于采集核電站現(xiàn)場的模擬量信號并將其發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中 心； S2:數(shù)據(jù)處理中心對所述模擬量信號進(jìn)行分析處理后，判斷其是否超出正常范圍， 如果是，進(jìn)入步驟S3，否則，進(jìn)入步驟S4 ; S3:將所述采集到的模擬量信號的數(shù)值以及相應(yīng)的超限信息，發(fā)送到主控室顯示
終端進(jìn)行輸出顯示；
S4 :結(jié)束。 實施本發(fā)明的核電站的模擬量限值指示系統(tǒng)及方法，具有以下有益效果符合人 因工程的要求，能夠有效地減輕用戶的工作負(fù)荷，提高工作效率，并且能有效減少人因失誤 而引起的誤操作。當(dāng)模擬量超過一定限值時，能及時準(zhǔn)確地將該信息反饋給用戶，方便用戶 能及時獲取必要的信息并正確評估電廠狀態(tài)。為了隨時監(jiān)視電站模擬量的狀態(tài)，當(dāng)其超過 一定的限值時，系統(tǒng)會及時處理該事件并將該超限信息顯示在對應(yīng)的模擬量指示器旁邊。 用戶可以通過畫面直接查看對應(yīng)模擬量是否超過限值，具體是超過什么限值等信息。通過 以上方式在畫面上直觀地顯示模擬量限值，可以提高用戶的集中監(jiān)視能力和故障報警分析 能力。該主控室人機(jī)界面模擬量限值指示屬于一項創(chuàng)新技術(shù)，目前國內(nèi)核電領(lǐng)域還沒有此 項功能。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中
圖1是本發(fā)明核電站的模擬量限值指示系統(tǒng)的原理框圖； 圖2是本發(fā)明核電站的模擬量限值指示方法中模擬量信號的限值判斷邏輯圖。
具體實施例方式
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)定的模擬量限值跟當(dāng)前采集到的物理值比 較計算，將處理結(jié)果以限值指示的方式顯示在對應(yīng)模擬量圖符的旁邊，從而使用戶能夠在讀取具體模擬量值的同時，方便直觀地了解該模擬量的超限情況。通過該方式，用戶能夠了 解到更多且具體的電站信息，以便于用戶判斷電站狀態(tài)和故障原因，確保電站長期安全穩(wěn) 定運行。 如圖1所示，在本發(fā)明的核電站的模擬量限值指示系統(tǒng)中，其包括至少一個模擬 量傳感器、數(shù)據(jù)處理中心和至少一個主控室顯示終端；其中，模擬量傳感器用于采集現(xiàn)場數(shù) 據(jù)并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)可識別的電信號并將其發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中心，特別地，模擬量傳感 器通過網(wǎng)絡(luò)或硬接線的方式將模擬量信號，發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中心；數(shù)據(jù)處理中心用于對所 述模擬量信號進(jìn)行分析處理，當(dāng)其超出相應(yīng)的正常范圍時，將分析處理結(jié)果發(fā)送到所述主 控室顯示終端進(jìn)行輸出顯示。 在一實施例中，數(shù)據(jù)處理中心包括數(shù)據(jù)接收單元、計算單元和存儲單元；其中，數(shù) 據(jù)接收單元用于定期接收并存儲模擬量傳感器發(fā)送的電信號并轉(zhuǎn)發(fā)到計算單元；存儲單元 用于存儲各個模擬量信號相應(yīng)的預(yù)設(shè)限值；計算單元根據(jù)相應(yīng)的預(yù)設(shè)限值和現(xiàn)場實測值進(jìn) 行邏輯比較，在具體分析處理時，可以通過軟件組態(tài)實現(xiàn)，同時也可以通過采用硬件單元組 合實現(xiàn)，當(dāng)其超出正常范圍時，將分析處理結(jié)果通過全廠通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到主控室顯示終端 進(jìn)行輸出顯示。 在一優(yōu)選實施例中，該預(yù)設(shè)限值包括第一上限值H1、第二上限值H2、第三上限值 H3、第四上限值H4、第一下限值Ll、第二下限值L2、第三下限值L3和第四下限值L4 ;其中， 第一上限值Hl大于第一下限值Ll并小于第二上限值H2，第三上限值H3大于第二上限值 H2并小于第四上限值H4，第二下限值L2小于第一下限值Ll并大于第三下限值L3，第三下 限值L3大于第四下限值L4; 如圖2所示，第一下限值L1與第一上限值H1之間的數(shù)值范圍表示正常范圍；即當(dāng) 現(xiàn)場采集到的物理值，在該正常范圍時，將不進(jìn)行輸出顯示。第一上限值H1與第二上限值 H2之間的范圍表示第一上限范圍；第二上限值H2與第三上限值H3之間的范圍表示第二上 限范圍；第三上限值H3與第四上限值H4之間的范圍表示第三上限范圍；超過第四限值H4 的范圍表示第四上限范圍；第二下限值L2與第一下限值L1之間的范圍表示第一下限范圍； 第三下限值L3與第二下限值L2之間的范圍表示第二下限范圍；第四下限值L4與第三下限 值L3之間的范圍表示第三下限范圍；低于第四下限的范圍表示第四下限范圍。以上8個范 圍中，其中前四個表示高出正常范圍的情況，并將超出正常范圍的情況分成四個等級；后四 個表示低于正常范圍的情況，同樣也將低于正常范圍的情況分成四個等級；從而可更好地 劃分異常情況。在具體工作中，如果現(xiàn)場采集到的物理值不在正常范圍時，就會將分析結(jié)果 進(jìn)行輸出顯示，該分析處理結(jié)果包括采集到的模擬量信號的數(shù)值，以及相應(yīng)的超限信息。該 超限信息是表示該物理值是處于第一上限范圍、第二上限范圍、第三上限范圍、第四上限范 圍、第一下限范圍、第二下限范圍或第三下限范圍、第四下限范圍。 在本發(fā)明實施例中，通過在系統(tǒng)中對電廠模擬量限值進(jìn)行預(yù)定義，現(xiàn)場模擬量可 以據(jù)此來實時判斷是否超過規(guī)定的限值，當(dāng)模擬量值處在正常范圍內(nèi)，畫面中不出現(xiàn)任何 顯示。當(dāng)模擬量值超過任一限值時，畫面中對應(yīng)模擬量會根據(jù)具體的超限情況顯示具體的 圖符來提醒用戶，即表示出具體超過什么限值，同時具體結(jié)果顯示在對應(yīng)模擬量圖符旁邊， 用戶可方便直觀地了解電廠模擬量的具體狀態(tài)，幫助用戶正確評估電廠狀態(tài)，判斷故障原 因。
其具體工作步驟為 在步驟S101中，現(xiàn)場模擬量傳感器采集現(xiàn)場模擬量數(shù)據(jù)，并將現(xiàn)場的過程量轉(zhuǎn)化
為數(shù)據(jù)處理中心可識別的電信號發(fā)送至數(shù)據(jù)處理中心的數(shù)據(jù)接收單元。 在步驟S102中，數(shù)據(jù)接收單元定期接收現(xiàn)場模擬量傳感器發(fā)送過來的模擬量信
號并將并存儲該信號，現(xiàn)場模擬量傳感器會根據(jù)現(xiàn)場信號變化情況定期發(fā)送數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)接
收單元。 在步驟S103中，系統(tǒng)可以在設(shè)備出廠之前或電廠調(diào)試期間對模擬量限值進(jìn)行預(yù)
配置和調(diào)試。該預(yù)設(shè)限值的配置信息將存儲在存儲單元并可在線更新修改。 在步驟S104中，計算單元會定期讀取數(shù)據(jù)接收單元中的數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)配置的模
擬量限值進(jìn)行邏輯比較處理，判斷模擬量是否超限，同時將模擬量超限情況發(fā)送至工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。 在步驟S105中，計算單元會將處理結(jié)果發(fā)送至電廠公用網(wǎng)絡(luò)，通過該網(wǎng)絡(luò)可以將 數(shù)據(jù)發(fā)送給不同的電廠的主控室顯示終端。該終端可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互和傳輸作用。
在步驟S106中，電廠的主控室顯示終端讀取網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)并在對應(yīng)的模擬量圖 符旁邊顯示具體的超限信息。 本發(fā)明是通過幾個具體實施例進(jìn)行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離 本發(fā)明范圍的情況下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行各種變換及等同替代。另外，針對特定情形或具 體情況，可以對本發(fā)明做各種修改，而不脫離本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明不局限于所公開 的具體實施例，而應(yīng)當(dāng)包括落入本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實施方式。
權(quán)利要求
一種核電站的模擬量限值指示系統(tǒng)，其特征在于，包括模擬量傳感器、數(shù)據(jù)處理中心和主控室顯示終端；其中，所述模擬量傳感器用于采集核電站現(xiàn)場的模擬量信號并將其發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中心；所述數(shù)據(jù)處理中心用于對所述模擬量信號進(jìn)行分析處理，當(dāng)其超出相應(yīng)的正常范圍時，將分析處理結(jié)果發(fā)送到所述主控室顯示終端進(jìn)行輸出顯示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站的模擬量限值指示系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理 中心包括數(shù)據(jù)接收單元、計算單元和存儲單元；其中，數(shù)據(jù)接收單元用于接收所述模擬量傳感器發(fā)送的模擬量信號并轉(zhuǎn)發(fā)到所述計算單元； 所述存儲單元用于存儲各個模擬量信號相應(yīng)的預(yù)設(shè)限值；所述計算單元根據(jù)相應(yīng)的預(yù)設(shè)限 值，對所述模擬量信號進(jìn)行分析處理，當(dāng)其超出正常范圍時，將分析處理結(jié)果發(fā)送到所述主 控室顯示終端進(jìn)行輸出顯示。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的核電站的模擬量限值指示系統(tǒng)，所述預(yù)設(shè)限值包括第一 上限值、第二上限值、第三上限值、第四上限值、第一下限值、第二下限值、第三下限值和第 四下限值；其中，第一上限值大于第一下限值并小于第二上限值，第三上限值大于第二上限 值并小于第四上限值，第二下限值小于第一下限值并大于第三下限值，第三下限值大于第 四下限值；第一下限值與第一上限值之間的數(shù)值范圍表示正常范圍； 第一上限值與第二上限值之間的范圍表示第一上限范圍； 第二上限值與第三上限值之間的范圍表示第二上限范圍； 第三上限值與第四上限值之間的范圍表示第三上限范圍； 超過第四上限值的范圍表示第四上限范圍； 第二下限值與第一下限值之間的范圍表示第一下限范圍； 第三下限值與第二下限值之間的范圍表示第二下限范圍； 第四下限值與第三下限值之間的范圍表示第三下限范圍； 低于第四下限值的范圍表示第四下限范圍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的核電站的模擬量限值指示系統(tǒng)，其特征在于，所述分析處理 結(jié)果包括采集到的模擬量信號的數(shù)值，以及相應(yīng)的超限信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的核電站的模擬量限值指示系統(tǒng)，其特征在于，所述超限信息 是第一上限范圍、第二上限范圍、第三上限范圍、第四上限范圍、第一下限范圍、第二下限范 圍或第三下限范圍、第四下限范圍。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的核電站的模擬量限值指示系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬量傳 感器通過網(wǎng)絡(luò)或硬接線的方式將模擬量信號，發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中心。
7. —種核電站的模擬量限值指示系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟Sl :模擬量傳感器用于采集核電站現(xiàn)場的模擬量信號并將其發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中心；S2:數(shù)據(jù)處理中心對所述模擬量信號進(jìn)行分析處理后，判斷其是否超出正常范圍，如果 是，進(jìn)入步驟S3，否則，進(jìn)入步驟S4 ;S3 :將所述采集到的模擬量信號的數(shù)值以及相應(yīng)的超限信息，發(fā)送到主控室顯示終端 進(jìn)行輸出顯示；S4:結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明涉及核電站的模擬量限值指示系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括模擬量傳感器、數(shù)據(jù)處理中心和主控室顯示終端；其中，模擬量傳感器用于采集核電站現(xiàn)場的模擬量信號并將其發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中心；數(shù)據(jù)處理中心用于對所述模擬量信號進(jìn)行分析處理，當(dāng)其超出相應(yīng)的正常范圍時，將分析處理結(jié)果發(fā)送到主控室顯示終端進(jìn)行輸出顯示。本發(fā)明的模擬量限值指示系統(tǒng)及方法，符合人因工程的要求，能夠有效地減輕用戶的工作負(fù)荷，提高工作效率，并且能有效減少人因失誤而引起的誤操作，并可以提高用戶的集中監(jiān)視能力和故障報警分析能力。該主控室人機(jī)界面模擬量限值指示屬于一項創(chuàng)新技術(shù)，目前國內(nèi)核電領(lǐng)域還沒有此項功能。
文檔編號G05B19/048GK101770214SQ200810241708
公開日2010年7月7日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者史覬, 吳一謙, 張學(xué)剛 申請人:中廣核工程有限公司;中國廣東核電集團(tuán)有限公司