專利名稱:一種安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)柜監(jiān)視裝置，尤其是一種安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置。
技術(shù)背景
安全級(jí)系統(tǒng)在核電系統(tǒng)出現(xiàn)意外情況時(shí)，能夠立即做出正確反應(yīng)，使系統(tǒng)裝置緊急停堆，以阻止事故發(fā)生或擴(kuò)大，最大限度地保護(hù)生產(chǎn)裝備、人身及環(huán)境安全。核安全級(jí)系統(tǒng)的研制和產(chǎn)品化工作驗(yàn)證體系復(fù)雜、試驗(yàn)和檢驗(yàn)工作周期長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)廠家由于基礎(chǔ)投資大、 資金困難等原因一直沒(méi)有取得明顯進(jìn)展。當(dāng)前，核電發(fā)展必須堅(jiān)持走國(guó)產(chǎn)化道路、擺脫安全級(jí)系統(tǒng)受國(guó)外制約已成為廣泛共識(shí)。如果安全級(jí)系統(tǒng)自主研制成功，必將提高我國(guó)的科技水平和制造能力。
安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置是安全級(jí)系統(tǒng)的重要組成部分，提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的安全級(jí)系統(tǒng)的機(jī)柜內(nèi)部工作條件的狀態(tài)，目前國(guó)內(nèi)并沒(méi)有該裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)機(jī)柜內(nèi)溫度、風(fēng)機(jī)、柜內(nèi)電源電壓和機(jī)柜門狀態(tài)的監(jiān)視，提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的安全級(jí)系統(tǒng)的機(jī)柜內(nèi)部工作條件的狀態(tài)。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
本發(fā)明的一種安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置，所述系統(tǒng)包括如下監(jiān)視模塊
監(jiān)視機(jī)柜門開(kāi)關(guān)模塊，所述機(jī)柜門開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)出一個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)，所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離或A/D轉(zhuǎn)換傳輸給邏輯處理器件進(jìn)行邏輯處理和解析；
監(jiān)視風(fēng)機(jī)模塊，所述檢測(cè)風(fēng)機(jī)模塊測(cè)試風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，將測(cè)得的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行隔離或A/D轉(zhuǎn)換傳輸給邏輯處理器件進(jìn)行邏輯處理和解析；
監(jiān)視電源模塊，所述電源采用冗余電源，監(jiān)視所述冗余電源是否過(guò)壓或欠壓，將所述過(guò)壓或欠壓信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離或A/D轉(zhuǎn)換傳輸給邏輯處理器件進(jìn)行邏輯處理和解析；
監(jiān)視溫度模塊，所述溫度監(jiān)視采用熱電阻監(jiān)視機(jī)柜出風(fēng)口處的空氣溫度，將檢測(cè)到的溫度信號(hào)分為兩路，一路進(jìn)行監(jiān)視，判斷機(jī)柜溫度是否在可靠的工作范圍之內(nèi)；另一路進(jìn)行采集和傳輸，將溫度的具體數(shù)值上報(bào)至主控室，主控室參照兩者結(jié)果，判斷機(jī)柜溫度狀態(tài)。
所述的開(kāi)關(guān)量信號(hào)為機(jī)柜門開(kāi)時(shí)，輸出門打開(kāi)報(bào)警信號(hào)為邏輯0，同時(shí)機(jī)柜LED面板上柜門顯示燈DOR點(diǎn)亮，并以固定頻率閃爍；所述的開(kāi)關(guān)量信號(hào)為機(jī)柜門關(guān)時(shí)，輸出門關(guān)報(bào)警信號(hào)為邏輯1，同時(shí)機(jī)柜LED面板上柜門監(jiān)視燈DOR熄滅。
所述監(jiān)視的風(fēng)機(jī)為兩路風(fēng)機(jī)，當(dāng)所述的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為設(shè)定值時(shí)，輸出風(fēng)機(jī)報(bào)警信號(hào)和故障信號(hào)都為邏輯1，同時(shí)機(jī)柜LED面板上風(fēng)機(jī)顯示燈FAN熄滅；當(dāng)所述的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值時(shí)，輸出風(fēng)機(jī)報(bào)警信號(hào)為邏輯0，同時(shí)機(jī)柜LED面板上風(fēng)機(jī)顯示燈FAN點(diǎn)亮，并以固定的頻率閃爍；當(dāng)所述的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值時(shí)，輸出風(fēng)機(jī)故障信號(hào)為邏輯0，同時(shí)機(jī)柜LED面板上風(fēng)機(jī)顯示燈FAN保持長(zhǎng)亮。
所述的冗余電源為+5V冗余電源和+24V冗余電源，所述+5V冗余電源欠壓或過(guò)壓限制值為其電壓的士 10%，所述+24V冗余電源欠壓或過(guò)壓限制值為其電壓的士20%。
當(dāng)所述+5V冗余電源其中一路+5V超過(guò)所述限制值時(shí)，所述機(jī)柜關(guān)斷該路電源， 輸出電源報(bào)警信號(hào)為邏輯0，同時(shí)機(jī)柜LED面板上+5V顯示燈點(diǎn)亮，并以固定頻率閃爍；當(dāng)兩路+5V冗余電源都超出所述限制值時(shí)，輸出電源故障信號(hào)為邏輯0，同時(shí)機(jī)柜LED面板上 +5V顯示燈長(zhǎng)亮；當(dāng)所述兩路冗余電源均為正常值時(shí)，輸出電源報(bào)警信號(hào)和故障信號(hào)均為邏輯1，同時(shí)機(jī)柜LED面板上+5V顯示燈熄滅。
所述電源監(jiān)視采用監(jiān)視器IC對(duì)電源進(jìn)行欠壓和過(guò)壓監(jiān)視。
所述的溫度監(jiān)視一路，當(dāng)檢測(cè)的溫度為設(shè)定值時(shí)，輸出溫度報(bào)警信號(hào)和故障信號(hào)都為邏輯1，同時(shí)機(jī)柜LED面板上溫度顯示燈TEM熄滅；當(dāng)檢測(cè)的溫度低于設(shè)定值，輸出溫度報(bào)警信號(hào)為邏輯0，同時(shí)機(jī)柜LED面板上溫度顯示燈TEM點(diǎn)亮，并以固定頻率閃爍；當(dāng)檢測(cè)的溫度低于設(shè)定值時(shí)，輸出溫度故障信號(hào)為邏輯0，同時(shí)機(jī)柜LED面板上溫度顯示燈TEM 保持長(zhǎng)亮。
所述的溫度采集和傳輸一路將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為4 40mA的模擬信號(hào)，通過(guò)采集之后上傳給主控室得到機(jī)柜內(nèi)溫度的具體數(shù)值。
本發(fā)明中的機(jī)柜監(jiān)視通過(guò)對(duì)機(jī)柜門開(kāi)關(guān)監(jiān)視、風(fēng)機(jī)監(jiān)視、電源監(jiān)視和溫度監(jiān)視，將這些監(jiān)視技術(shù)綜合在一起對(duì)機(jī)柜進(jìn)行多方位的監(jiān)視，并且，該機(jī)柜監(jiān)視裝置，完全采用硬件模擬電路和邏輯電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，無(wú)處理器，無(wú)軟件程序，可稱為非智能單元，大大增強(qiáng)了其安全可靠性，且符合核安全標(biāo)準(zhǔn)要求。


圖1是本發(fā)明的一種安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置的機(jī)柜監(jiān)視方法的機(jī)柜監(jiān)視裝置原理圖；
圖2是本發(fā)明的一種安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置的機(jī)柜監(jiān)視方法的電源監(jiān)視電路圖；
圖3是本發(fā)明的一種安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置的機(jī)柜監(jiān)視方法的溫度監(jiān)視的熱電阻采集電路圖；
圖4是本發(fā)明的一種安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置的機(jī)柜監(jiān)視方法的溫度監(jiān)視的溫度信號(hào)變送電路圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明在于提供一種安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置的機(jī)柜監(jiān)視方法，監(jiān)視對(duì)象主要有機(jī)柜門開(kāi)關(guān)、兩個(gè)風(fēng)機(jī)、兩路冗余電源和一路溫度傳感器，監(jiān)視對(duì)象的監(jiān)視信號(hào)經(jīng)隔離或A/D轉(zhuǎn)換之后送入邏輯處理器件CPLD進(jìn)行邏輯處理和解析，一方面將監(jiān)視信息在面板進(jìn)行顯示， 另一方面將監(jiān)視信號(hào)進(jìn)行隔離后采用一固定范圍值電平信號(hào)進(jìn)行上報(bào)輸出，在本實(shí)施例中采用0 MV電平信號(hào)上報(bào)輸出，其中-3 8V為邏輯0，16 28V為邏輯1。另外，溫度監(jiān)視信號(hào)在進(jìn)行數(shù)字邏輯處理的同時(shí)，通過(guò)壓流轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成了 0 20mA的模擬信號(hào)，如果需要可以通過(guò)采集裝置采集到主控室，操作人員能夠在主控室看到該機(jī)柜的具體溫度數(shù)值。
4[0024]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
如圖1所示，本發(fā)明的一種安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置的機(jī)柜監(jiān)視方法的機(jī)柜監(jiān)視裝置原理圖，包括機(jī)柜門開(kāi)關(guān)監(jiān)視的門開(kāi)報(bào)警，機(jī)柜門開(kāi)信號(hào)采用行程開(kāi)關(guān)進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)機(jī)柜門開(kāi)關(guān)時(shí)，能夠得到一個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)。到機(jī)柜門開(kāi)時(shí)，機(jī)柜裝置點(diǎn)亮LED面板上柜門顯示燈 D0R，并以固定的頻率進(jìn)行閃爍，同時(shí)輸出門開(kāi)報(bào)警信號(hào)為邏輯0 ；門關(guān)時(shí)，機(jī)柜LED面板上柜門監(jiān)視燈DOR熄滅，門開(kāi)報(bào)警信號(hào)輸出為邏輯1。
兩路風(fēng)機(jī)監(jiān)視，對(duì)風(fēng)機(jī)的監(jiān)視，機(jī)柜裝置采用內(nèi)置轉(zhuǎn)速測(cè)試的風(fēng)機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于某個(gè)設(shè)定值時(shí)，機(jī)柜裝置點(diǎn)亮LED面板上風(fēng)機(jī)顯示燈FAN，并以固定的頻率進(jìn)行閃爍，風(fēng)機(jī)報(bào)警信號(hào)輸出邏輯0，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值，機(jī)柜LED面板上風(fēng)機(jī)顯示燈FAN保持長(zhǎng)亮，風(fēng)機(jī)故障信號(hào)輸出為0 ；正常的情況下，當(dāng)所述的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為設(shè)定值時(shí)，機(jī)柜LED面板上風(fēng)機(jī)顯示燈 FAN熄滅，風(fēng)機(jī)故障和報(bào)警信號(hào)輸出都為1。
冗余電源監(jiān)視，機(jī)柜裝置可以對(duì)兩路冗余電源進(jìn)行監(jiān)視，其中一路冗余電源為 +5V,即兩路+5V電源進(jìn)行冗余輸出，另一路冗余電源為+24V，即兩路+24V電源進(jìn)行冗余輸出。對(duì)于+5V冗余電源，本裝置監(jiān)視其電源值是否過(guò)壓或欠壓士 10 %，如果其中一路+5V超過(guò)該限制超過(guò)設(shè)定值，本裝置關(guān)斷該路電源，面板LED+5V顯示燈以固定的頻率進(jìn)行閃爍， 電源報(bào)警信號(hào)輸出邏輯0 ；當(dāng)兩路+5V電源的電壓都超出限制，面板LED+5V顯示燈長(zhǎng)亮，電源故障信號(hào)輸出邏輯0 ；當(dāng)兩路冗余電源均為正常時(shí)，面板LED+5V顯示為滅，電源報(bào)警和故障信號(hào)輸出邏輯1。對(duì)于+24V冗余電源，其電源電壓限定范圍為士20%，如果其中一路 +24V超過(guò)該限制超過(guò)設(shè)定值，本裝置關(guān)斷該路電源，面板LED+5V顯示燈以固定的頻率進(jìn)行閃爍，電源報(bào)警信號(hào)輸出邏輯0 ；當(dāng)兩路+24V電源的電壓都超出限制，面板LED+24V顯示燈長(zhǎng)亮，電源故障信號(hào)輸出邏輯0 ；當(dāng)兩路冗余電源均為正常時(shí)，面板LED+24V顯示為滅，電源報(bào)警和故障信號(hào)輸出邏輯1。
圖2為本發(fā)明的安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置的機(jī)柜監(jiān)視方法的電源監(jiān)視電路圖，對(duì)于電源電壓的監(jiān)視，本裝置采用單電源欠壓和過(guò)壓監(jiān)視器。
如圖2所示，電源監(jiān)視器檢測(cè)電源電壓范圍為2. 3 6V，如果超過(guò)6V電源電壓，需要在電源供電電壓和電源之間連接限流電阻Rz，使灌入電源供電電壓電流不超過(guò)IOmA。
其中，Ra, Rb, &三個(gè)電阻是用來(lái)調(diào)整電壓監(jiān)視的上限和下限，具體設(shè)置公式如下
權(quán)利要求
1.一種安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置，其特征在于，所述系統(tǒng)包括如下監(jiān)視模塊監(jiān)視機(jī)柜門開(kāi)關(guān)模塊，監(jiān)視機(jī)柜門開(kāi)關(guān)模塊在所述機(jī)柜門開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)出一個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)，所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離或A/D轉(zhuǎn)換傳輸給邏輯處理器件進(jìn)行邏輯處理和解析；監(jiān)視風(fēng)機(jī)模塊，所述監(jiān)視風(fēng)機(jī)模塊測(cè)試風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，將測(cè)得的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行隔離或 A/D轉(zhuǎn)換傳輸給邏輯處理器件進(jìn)行邏輯處理和解析；監(jiān)視電源模塊，所述電源采用冗余電源，監(jiān)視電源模塊監(jiān)視所述冗余電源是否過(guò)壓或欠壓，將所述過(guò)壓或欠壓信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離或A/D轉(zhuǎn)換傳輸給邏輯處理器件進(jìn)行邏輯處理和解析；監(jiān)視溫度模塊，所述監(jiān)視溫度模塊采用熱電阻監(jiān)視機(jī)柜出風(fēng)口處的空氣溫度，將檢測(cè)到的溫度信號(hào)分為兩路，一路進(jìn)行監(jiān)視，判斷機(jī)柜溫度是否在可靠的工作范圍之內(nèi)；另一路進(jìn)行采集和傳輸，將溫度的具體數(shù)值上報(bào)至主控室，主控室參照兩者結(jié)果，判斷機(jī)柜溫度狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置，其特征在于，所述的開(kāi)關(guān)量信號(hào)為機(jī)柜門開(kāi)時(shí)，輸出門打開(kāi)報(bào)警信號(hào)為邏輯0，同時(shí)機(jī)柜LED面板上柜門顯示燈DOR點(diǎn)亮，并以固定頻率閃爍；所述的開(kāi)關(guān)量信號(hào)為機(jī)柜門關(guān)時(shí)，輸出門關(guān)報(bào)警信號(hào)為邏輯1，同時(shí)機(jī)柜 LED面板上柜門監(jiān)視燈DOR熄滅。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置，其特征在于，所述的冗余電源為 +5V冗余電源和+24V冗余電源，所述+5V冗余電源欠壓或過(guò)壓限制值為其電壓的士 10 %， 所述+24V冗余電源欠壓或過(guò)壓限制值為其電壓的士20%。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或3所述的一種安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置，其特征在于，當(dāng)所述+5V冗余電源其中一路+5V超過(guò)所述限制值時(shí)，所述機(jī)柜關(guān)斷該路電源，輸出電源報(bào)警信號(hào)為邏輯 0，同時(shí)機(jī)柜LED面板上+5V顯示燈點(diǎn)亮，并以固定頻率閃爍；當(dāng)兩路+5V冗余電源都超出所述限制值時(shí)，輸出電源故障信號(hào)為邏輯0，同時(shí)機(jī)柜LED面板上+5V顯示燈長(zhǎng)亮；當(dāng)所述兩路冗余電源均為正常值時(shí)，輸出電源報(bào)警信號(hào)和故障信號(hào)均為邏輯1，同時(shí)機(jī)柜LED面板上 +5V顯示燈熄滅。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的一種安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置，其特征在于，所述電源采用監(jiān)視器對(duì)電源進(jìn)行欠壓和過(guò)壓監(jiān)視。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置，其特征在于，所述的溫度監(jiān)視一路，當(dāng)檢測(cè)的溫度為設(shè)定值時(shí)，輸出溫度報(bào)警信號(hào)和故障信號(hào)都為邏輯1，同時(shí)機(jī)柜LED面板上溫度顯示燈TEM熄滅；當(dāng)檢測(cè)的溫度低于設(shè)定值，輸出溫度報(bào)警信號(hào)為邏輯0，同時(shí)機(jī)柜LED面板上溫度顯示燈TEM點(diǎn)亮，并以固定頻率閃爍；當(dāng)檢測(cè)的溫度低于設(shè)定值時(shí)，輸出溫度故障信號(hào)為邏輯0，同時(shí)機(jī)柜LED面板上溫度顯示燈TEM保持長(zhǎng)亮。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置，其特征在于，進(jìn)行采集和傳輸?shù)囊宦沸盘?hào)轉(zhuǎn)化為4 40mA的模擬信號(hào)，通過(guò)采集之后上傳給主控室得到機(jī)柜內(nèi)溫度的具體數(shù)值。
專利摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種安全級(jí)機(jī)柜監(jiān)視裝置，該系統(tǒng)包括監(jiān)視機(jī)柜門開(kāi)關(guān)模塊，監(jiān)視風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速模塊，監(jiān)視電源是否過(guò)壓或欠壓，監(jiān)視機(jī)柜溫度模塊；將上述監(jiān)視得到的信號(hào)進(jìn)行隔離或A/D轉(zhuǎn)換傳輸給CPLD進(jìn)行邏輯處理和解析，并將監(jiān)視結(jié)果在本地顯示和用電信號(hào)上報(bào)至主控室，本發(fā)明中的機(jī)柜監(jiān)視通過(guò)將這些技術(shù)綜合在一起對(duì)機(jī)柜進(jìn)行多方位的監(jiān)視，并且該機(jī)柜監(jiān)視裝置，完全采用硬件模擬電路和邏輯電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，無(wú)處理器，無(wú)軟件程序，可稱為非智能單元，大大增強(qiáng)了其安全可靠性，且符合核安全標(biāo)準(zhǔn)要求。
文檔編號(hào)G05B19/048GKCN101995839SQ200910249909
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2009年12月4日
發(fā)明者孟廣國(guó), 宋立新, 揭志熹, 白濤, 郭富強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)廣東核電集團(tuán)有限公司, 北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (4),