一种用于核安全级堆芯冷却监测系统的验证系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于核安全级堆芯冷却监测系统的验证系统和方法，系统包括堆芯温度模拟模块，用于模拟输出反应堆在多种工况下的堆芯温度状态信号至堆芯冷却监测系统；水位变化模拟模块，用于模拟输出反应堆在多种工况下的堆芯水位状态信号至堆芯冷却监测系统；工况信号模拟模块，用于模拟输出核电厂工况信号至堆芯冷却监测系统以提供验证环境；采集模块，用于采集堆芯冷却监测系统的输出信号；诊断和验证模块，用于将采集的信号进行存储并对比验证。本发明专利技术集数据采集与信号模拟一体，一方面可快速监测采集设备或工况信号并进行验证，另一方面能够产生信号模拟堆芯状态，并将其发送给相应设备进行诊断和处理。给相应设备进行诊断和处理。给相应设备进行诊断和处理。

【技术实现步骤摘要】
一种用于核安全级堆芯冷却监测系统的验证系统和方法


[0001]本专利技术属于核安全级设备
，具体涉及一种用于核安全级堆芯冷却监测系统的验证系统和方法。

技术介绍

[0002]堆芯冷却监测系统(CCMS)作为华龙一号堆芯测量系统的子系统之一，属于安全级设备，主要用于监测反应堆堆芯出口温度，为堆芯径向功率分布提供依据，当反应堆发生失水事故时，还可用于监测堆芯温度的变化趋势以及为反应堆压力容器水位测量提供温度参数，确保反应堆安全运行。
[0003]核电厂堆芯冷却监测系统属于安全级设备，反应堆堆芯冷却监测系统经过复杂的设计和验证，在这一阶段中，需要提供反应堆工况信号和充分验证该系统的正确性，M310堆芯测量系统(RIC)仅依靠使用分立仪表对堆芯测量系统各个通道进行单一精度测试，不能快速对设备进行诊断和模拟堆芯状态，无法满足对堆芯测量系统计算功能的验证，所需仪器甚多，费时费力，设计制造周期因此大大延长。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术不能快速对设备进行诊断和模拟堆芯状态，无法满足相应需求等问题，本专利技术提供了一种用于核安全级堆芯冷却监测系统的验证系统。本专利技术的验证系统集数据采集与信号模拟一体，一方面可快速监测采集设备或工况信号并进行验证，另一方面能够产生信号模拟堆芯状态，并将其发送给相应设备进行诊断和处理。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]一种用于核安全级堆芯冷却监测系统的验证系统，包括堆芯温度模拟模块、水位变化模拟模块、工况信号模拟模块、采集模块、诊断和验证模块；
[0007]其中，所述堆芯温度模拟模块用于模拟输出反应堆在多种工况下的堆芯温度状态信号至堆芯冷却监测系统；
[0008]所述水位变化模拟模块用于模拟输出反应堆在多种工况下的堆芯水位状态信号至堆芯冷却监测系统；
[0009]所述工况信号模拟模块用于模拟输出核电厂工况信号至堆芯冷却监测系统以提供验证环境；
[0010]所述采集模块用于采集堆芯冷却监测系统的输出信号；
[0011]所述诊断和验证模块用于将采集的信号进行存储并对比验证。
[0012]作为优选实施方式，本专利技术的堆芯温度模拟模块可同时输出30路反应堆堆芯热电偶信号，输出的热电偶信号范围为0～50mV。
[0013]作为优选实施方式，本专利技术的堆芯温度模拟模块采用每路输出信号单独隔离的方式设计，且采用屏蔽电缆对每路输出信号进行保护。
[0014]作为优选实施方式，本专利技术的系统还包括D/A模块；
[0015]所述诊断和验证模块控制所述D/A模块输出0V～2.5V测试信号，输出的测试信号通过所述堆芯温度模拟模块衰减50倍，生成0～50mV信号，驱动后分别独立输出30路热电偶信号。
[0016]作为优选实施方式，本专利技术的水位变化模拟模块通过多路热电偶信号和冷端补偿电阻信号模拟2路堆芯水位探测器。
[0017]作为优选实施方式，本专利技术的核电厂工况信号包括主回路压力宽量程信号、主回路压力窄量程信号、安全壳内大气压力信号和宽量程环路热段温度信号。
[0018]作为优选实施方式，本专利技术的采集模块采集的信号包括23路电流模拟信号和19路开关量信号。
[0019]作为优选实施方式，本专利技术的诊断和验证模块基于FPGA实现。
[0020]作为优选实施方式，本专利技术的系统还包括人机交互模块；
[0021]所述人机交互模块用于对采集的信号进行显示、分析和记录。
[0022]另一方面，本专利技术提出了一种用于核安全级堆芯冷却监测系统的验证方法，该方法基于上述验证系统实现，具体包括如下步骤：
[0023]进行通讯验证，如果通讯成功，则开始检验；
[0024]发送模拟信号至被测的堆芯冷却监测系统相应模块，然后回采数据存储在数据池中，对回采数据进行对比判断，进行堆芯温度测量功能验证；
[0025]发送模拟信号至被测的堆芯冷却监测系统相应模块，然后回采数据存储在数据池中，对回采数据进行对比判断，进行压力容器水位测试功能验证；
[0026]发送模拟信号至被测的堆芯冷却监测系统相应模块，然后回采数据存储在数据池中，对回采数据进行对比判断，进行堆芯冷却监测功能验证；
[0027]采集被测的堆芯冷却监测系统输出信号存储在数据池中，对采集数据进行对比判断，进行堆芯输出检测功能验证。
[0028]本专利技术具有如下的优点和有益效果：
[0029]本专利技术能够实现堆芯冷却监测系统输出结果的采集以及快速诊断和自动试验验证，并能够为堆芯冷却监测系统提供多路模拟信号，例如反应堆堆芯温度状态、反应堆水位变化、核电厂工况信号，从而提高了堆芯冷却监测系统固定测试检验效率，将现有复杂的测试过程简单化，节省了研究时间，为堆芯冷却监测系统的研究提供了技术和数据支撑。
[0030]本专利技术克服核电厂复杂的电磁环境，适用于复杂的现场环境，具有抗干扰、抗高温、抗电磁兼容和抗震动的特性，满足现场施工条件，适用于堆芯测量系统全周期研制。
附图说明
[0031]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：
[0032]图1为本专利技术实施例的系统原理框图。
[0033]图2为本专利技术实施例的热电偶信号生成电路原理图。
[0034]图3为本专利技术实施例的热电阻信号生成电路原理图。
[0035]图4为本专利技术实施例的开关量输出信号生成电路原理图。
[0036]图5为本专利技术实施例的电流信号生成电路原理图。
[0037]图6为本专利技术实施例的开关量信号采集电路原理图。
[0038]图7为本专利技术实施例的电流信号采集电路原理图。
[0039]图8为本专利技术实施例的电压信号采集电路原理图。
[0040]图9为本专利技术实施例的方法流程示意图。
具体实施方式
[0041]在下文中，可在本专利技术的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所专利技术的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本专利技术的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
[0042]在本专利技术的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。
[0043]在本专利技术的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于核安全级堆芯冷却监测系统的验证系统，其特征在于，包括堆芯温度模拟模块、水位变化模拟模块、工况信号模拟模块、采集模块、诊断和验证模块；其中，所述堆芯温度模拟模块用于模拟输出反应堆在多种工况下的堆芯温度状态信号至堆芯冷却监测系统；所述水位变化模拟模块用于模拟输出反应堆在多种工况下的堆芯水位状态信号至堆芯冷却监测系统；所述工况信号模拟模块用于模拟输出核电厂工况信号至堆芯冷却监测系统以提供验证环境；所述采集模块用于采集堆芯冷却监测系统的输出信号；所述诊断和验证模块用于将采集的信号进行存储并对比验证。2.根据权利要求1所述的一种用于核安全级堆芯冷却监测系统的验证系统，其特征在于，所述堆芯温度模拟模块可同时输出30路反应堆堆芯热电偶信号，输出的热电偶信号范围为0～50mV。3.根据权利要求2所述的一种用于核安全级堆芯冷却监测系统的验证系统，其特征在于，所述堆芯温度模拟模块采用每路输出信号单独隔离的方式设计，且采用屏蔽电缆对每路输出信号进行保护。4.根据权利要求2所述的一种用于核安全级堆芯冷却监测系统的验证系统，其特征在于，还包括D/A模块；所述诊断和验证模块控制所述D/A模块输出0V～2.5V测试信号，输出的测试信号通过所述堆芯温度模拟模块衰减50倍，生成0～50mV信号，驱动后分别独立输出30路热电偶信号。5.根据权利要求4所述的一种用于核安全级堆芯冷却监测系统的验证系统，其特征在于，所述水位变化模拟模块通过多路热电偶信号和冷端补偿电阻信号模拟2路堆芯水位探测器。6.根据权利要求1所述的一种用于核安全级堆芯冷却监测系统的验证系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾凤梅，李昆，杨戴博，曾少立，吴志强，黎刚，尹秋升，翁小惠，韩钰，左思源，刘明明，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：