一种实现核级数字化仪控系统在线监视诊断的方法技术方案

本发明专利技术属于核过程控制系统故障检测与诊断技术领域，具体涉及一种实现压水堆核电厂核级数字化仪控系统在线监视诊断的方法，借助核级数字化仪控系统设置的内部诊断信息以及与非核级数字化仪控系统之间的网关和开放式的通讯协议，通过二次开发配置软件组态和画面组态，从网关获取核级数字化仪控系统内部的诊断信息，实现反应堆保护系统的运行状态信息在非核级数字化仪控系统平台中的实时在线监视，支撑核级数字化仪控系统的日常巡检、预防性维修、运行故障的诊断分析；该方法技术方案具体包括诊断信息设置和通讯协议支持两个要素。本发明专利技术技术方案实现的KCS系统的监视诊断功能可以很好地应用在系统的日常巡检以及现场故障处理工作中。

【技术实现步骤摘要】
一种实现核级数字化仪控系统在线监视诊断的方法
本专利技术属于核过程控制系统故障检测与诊断
，具体涉及一种实现压水堆核电厂核级数字化仪控系统在线监视诊断的方法。
技术介绍
核级数字化仪控系统(以下称KCS系统)是核电厂数字化仪控系统中重要的安全系统，其主要功能是在异常工况或事故工况下，通过停堆和(或)启动专设安全设施，以防止或减轻堆芯和冷却剂系统部件的损坏，保护三大核安全屏障的完整性，避免引起放射性物质大量逸出，保护核电厂周围环境不受污染以及人员的安全。出于安全性和独立性的考虑，KCS系统不配置工程师站。在机组调试期间，调试人员搭建了临时的工程师站，并安装了用于监视诊断的应用软件，接入KCS系统网络后，它除了可以直观地查看控制处理器、IO及通讯模件的运行状态，还可以对控制处理器内的时钟、程序扫描时间等运行状态信息进行监视诊断。但是，在机组并网商运之后，临时工程师站不被允许接入KCS系统网络，维护人员无法通过工程师站集中监视系统的运行状态和查询、诊断软硬件方面的故障信息。一般情况下，KCS系统的过程控制机柜数量繁多，且分布在不同楼层的多个仪控设备间。维护人员在进行机柜的日常巡检和维护工作时，需要逐个打开机柜门，目视检查机架上各模件面板上的指示灯，耗费大量人力且效率低下。同时，频繁地开、关机柜门还给系统设备的运行带来潜在的不利影响。另外，控制处理器的时钟、扫描时间、程序运行等状态是否异常，无法通过目视巡检发现。目前，国内核电压水堆机组的反应堆保护系统，其所使用的核级数字化仪控系统产品在系统运行状态的监视和故障诊断方式上存在以下几个不足之处：(1)为确保反应堆保护系统在机组运行期间的绝对安全，KCS系统未配置固定的1E(指保护级)工程师站。机组调试期间所搭建、使用的临时工程师站在机组运行期间不被允许接入KCS系统的网络，维护人员无法通过KCS系统的固定或临时的工程师站对系统的运行状态进行在线监视诊断。(2)无法直接、快速地定位KCS系统出现的硬件故障，维护人员需要先通过机柜报警指示灯定位出现报警的机柜，然后检查机架上各模件面板上的指示灯状态来逐个查找、定位故障产生源，整个定位报警的过程低效、繁琐。(3)KCS系统的控制处理器的时钟、扫描时间、程序运行状态等关键信息无法通过机架上各模件面板上的指示灯获取，维护人员无法及时发现扫描时间溢出等软件故障。因此，研发、设计一种实现核级数字化仪控系统在线监视诊断的功能，是非常有必要的，它能够有效弥补KCS系统的先天不足，为KCS系统运行状态的集中监视和故障诊断提供安全、便捷、高效的途径。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种专门针对核级数字化仪控系统的在线监视诊断功能，实现在非核级数字化仪控系统平台上对核级数字化仪控系统的运行状态的实时在线监视，以确保KCS系统的可靠运行及故障诊断的快速响应，同时该监视诊断功能的实现方法不影响KCS系统原有的安全性和独立性。为了实现这一目的，本专利技术采取的技术方案是：一种实现核级数字化仪控系统在线监视诊断的方法，借助核级数字化仪控系统设置的内部诊断信息以及与非核级数字化仪控系统之间的网关和开放式的通讯协议，通过二次开发配置软件组态和画面组态，从网关获取核级数字化仪控系统内部的诊断信息，实现反应堆保护系统的运行状态信息在非核级数字化仪控系统平台中的实时在线监视，支撑核级数字化仪控系统的日常巡检、预防性维修、运行故障的诊断分析；该方法技术方案具体包括诊断信息设置和通讯协议支持两个要素；(1)诊断信息设置在核级数字化仪控系统硬件逻辑设计时，预先设置内部诊断信息，并存储于系统内部的存储空间；所述内部诊断信息作为核级数字化仪控系统的监视诊断功能的信号源；核级数字化仪控系统根据核级数字化仪控系统内的机架、模件的构成，按规则给每一项诊断信息分配一个特殊值，用来定义信号地址、信号类型和数据格式；(2)通讯协议支持核级数字化仪控系统具备开放式的数据存取应用协议，核级数字化仪控系统外部的网络主机通过开放式的网络通讯协议与核级数字化仪控系统的网络进行交换数据，实现核级数字化仪控系统的内部诊断信息向非核级数字化仪控系统的单向传输，从而实现在非核级数字化仪控系统平台上的在线监视与诊断；核级数字化仪控系统设置的内部诊断信息借助开放式的数据存取应用协议，通过核级与非核级数字化仪控系统之间的网关将内部诊断信息送往非核级数字化仪控系统；(3)功能实现实现该功能主要有软件组态和画面组态两个过程；首先，将核级数字化仪控系统的内部诊断信息筛选出来，根据核级数字化仪控系统预先设置好的内部诊断信息的特殊值，在非核级数字化仪控系统平台上进行批量组态并下装至对应的控制处理器中；其次，使用非核级数字化仪控系统平台的画面组态软件绘制核级数字化仪控系统各个子系统的画面，配置好画面上每一个诊断信息的组态链接，并设置机架画面之间的导航切换；将组态好的画面文件拷贝到非核级数字化仪控系统平台工程师站的指定的文件夹中；最后，根据系统管理的需求，在不同的权限环境下配置相应的监视画面和操作权限；维护人员通过切换权限环境进入非核级数字化仪控系统平台对核级数字化仪控系统的运行状态进行在线监视。进一步的，如上所述的一种实现核级数字化仪控系统在线监视诊断的方法，内部诊断信息是核级数字化仪控系统中关键部件的内部诊断信息。进一步的，如上所述的一种实现核级数字化仪控系统在线监视诊断的方法，内部诊断信息包括核级数字化仪控系统中控制处理器、输入输出模件、通讯模件的内部诊断信息。进一步的，如上所述的一种实现核级数字化仪控系统在线监视诊断的方法，内部诊断信息包括控制处理器的当前日期、时间、运行模式、设定和实际扫描周期、扫描剩余时间、超时状态显示。进一步的，如上所述的一种实现核级数字化仪控系统在线监视诊断的方法，核级数字化仪控系统具体需要设置的内部诊断信息，根据所采用的系统平台的产品特点，结合用户自身的需求而定。本专利技术技术方案的有益效果在于：(1)日常应用本专利技术技术方案实现的KCS系统的监视诊断功能可以很好地应用在系统的日常巡检以及现场故障处理工作中。与常规的机柜巡检方式相比，监视诊断画面提供的信息更直观、丰富，日常巡检及故障诊断的效率可以得到极大的提高，解放大量的人力及时间。(2)高级应用KCS系统自身不具备完善的历史趋势记录的功能，要定位系统故障发生的时间非常困难，并且，对于一些需要长期关注的诊断信息无法做到长期监视，难以评价设备性能下降、老化等渐进性问题。本专利技术实现的KCS系统的监视诊断功能，通过核级与非核级数字化仪控系统之间的网关取得的诊断信息，能较为方便地组态到非核级数字化仪控系统的历史数据站或试验数据采集系统的数据采集站中，实现长周期的动态监视。KCS系统的监视诊断功能从本质上实现了在非核级数字化仪控系统中对KCS系统内部诊断信息的全局获取和展示。基于开放式通讯协议的数据单向传输、读取，保证了KCS系统的安全性和独立性。并且，一般情况下，非核级数字化仪控系统相对于KCS系统具备更为丰富的软件应用功能，获取的保护系统诊断信息能实现便携存取、存档、分析和展示，为更高一级的故障诊断、设备性能评价、故障统计等需求提供了条件。综上，本专利技术KCS系统在线监视诊断功能实现的同时，保证了KCS系统原有的安全性和独本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现核级数字化仪控系统在线监视诊断的方法，其特征在于：借助核级数字化仪控系统设置的内部诊断信息以及与非核级数字化仪控系统之间的网关和开放式的通讯协议，通过二次开发配置软件组态和画面组态，从网关获取核级数字化仪控系统内部的诊断信息，实现反应堆保护系统的运行状态信息在非核级数字化仪控系统平台中的实时在线监视，支撑核级数字化仪控系统的日常巡检、预防性维修、运行故障的诊断分析；该方法技术方案具体包括诊断信息设置和通讯协议支持两个要素；(1)诊断信息设置在核级数字化仪控系统硬件逻辑设计时，预先设置内部诊断信息，并存储于系统内部的存储空间；所述内部诊断信息作为核级数字化仪控系统的监视诊断功能的信号源；核级数字化仪控系统根据核级数字化仪控系统内的机架、模件的构成，按规则给每一项诊断信息分配一个特殊值，用来定义信号地址、信号类型和数据格式；(2)通讯协议支持核级数字化仪控系统具备开放式的数据存取应用协议，核级数字化仪控系统外部的网络主机通过开放式的网络通讯协议与核级数字化仪控系统的网络进行交换数据，实现核级数字化仪控系统的内部诊断信息向非核级数字化仪控系统的单向传输，从而实现在非核级数字化仪控系统平台上的在线监视与诊断；核级数字化仪控系统设置的内部诊断信息借助开放式的数据存取应用协议，通过核级与非核级数字化仪控系统之间的网关将内部诊断信息送往非核级数字化仪控系统；(3)功能实现实现该功能主要有软件组态和画面组态两个过程；首先，将核级数字化仪控系统的内部诊断信息筛选出来，根据核级数字化仪控系统预先设置好的内部诊断信息的特殊值，在非核级数字化仪控系统平台上进行批量组态并下装至对应的控制处理器中；其次，使用非核级数字化仪控系统平台的画面组态软件绘制核级数字化仪控系统各个子系统的画面，配置好画面上每一个诊断信息的组态链接，并设置机架画面之间的导航切换；将组态好的画面文件拷贝到非核级数字化仪控系统平台工程师站的指定的文件夹中；最后，根据系统管理的需求，在不同的权限环境下配置相应的监视画面和操作权限；维护人员通过切换权限环境进入非核级数字化仪控系统平台对核级数字化仪控系统的运行状态进行在线监视。...

【技术特征摘要】
1.一种实现核级数字化仪控系统在线监视诊断的方法，其特征在于：借助核级数字化仪控系统设置的内部诊断信息以及与非核级数字化仪控系统之间的网关和开放式的通讯协议，通过二次开发配置软件组态和画面组态，从网关获取核级数字化仪控系统内部的诊断信息，实现反应堆保护系统的运行状态信息在非核级数字化仪控系统平台中的实时在线监视，支撑核级数字化仪控系统的日常巡检、预防性维修、运行故障的诊断分析；该方法技术方案具体包括诊断信息设置和通讯协议支持两个要素；(1)诊断信息设置在核级数字化仪控系统硬件逻辑设计时，预先设置内部诊断信息，并存储于系统内部的存储空间；所述内部诊断信息作为核级数字化仪控系统的监视诊断功能的信号源；核级数字化仪控系统根据核级数字化仪控系统内的机架、模件的构成，按规则给每一项诊断信息分配一个特殊值，用来定义信号地址、信号类型和数据格式；(2)通讯协议支持核级数字化仪控系统具备开放式的数据存取应用协议，核级数字化仪控系统外部的网络主机通过开放式的网络通讯协议与核级数字化仪控系统的网络进行交换数据，实现核级数字化仪控系统的内部诊断信息向非核级数字化仪控系统的单向传输，从而实现在非核级数字化仪控系统平台上的在线监视与诊断；核级数字化仪控系统设置的内部诊断信息借助开放式的数据存取应用协议，通过核级与非核级数字化仪控系统之间的网关将内部诊断信息送往非核级数字化仪控系统；(3)功能实现实现该功能主要有软件组态和画面组态两个过程；首先，将核级数字化仪控系统的内部诊断信息筛选出来，根据核级数字化仪控系统预先设置好的内部诊断信息的特殊值，在非核级数字化仪控系统平台上进行批量组态并下装至对应的控制处理器中；其次，使用非核级数字化仪控系统平台的画...

【专利技术属性】
技术研发人员：林信桐，尤兵，卢俊，杨宝松，李逊存，李沛，张磊，朱宁，
申请(专利权)人：福建福清核电有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35