一种核电厂智慧核电反应堆及一回路智能运维系统技术方案

本发明专利技术公开了一种核电厂智慧核电反应堆及一回路智能运维系统，该运维系统应用于包括从下至上的数据层、服务层、业务层和应用层形成的系统软件架构上；数据层，获取核电反应堆的外部数据源和监测数据源，并对核电反应堆的外部数据源和监测数据源进行数据统一存储；服务层，通过统一的数据池接口从数据层读取数据，并进行数据管理；业务层，集成核电反应堆及一回路相关的各个子系统于一体，通过从数据层获取数据，进行核电反应堆及一回路的相关监测分析，得到分析结果数据；应用层，通过分析结果数据，供用户端通过浏览器界面提供进行查看和展示。本发明专利技术从整体上提升智慧化水平和可靠性，降低运维人员故障排查压力大，提高效率、实时性和准确性。时性和准确性。时性和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种核电厂智慧核电反应堆及一回路智能运维系统


[0001]本专利技术涉及核电
，具体涉及一种核电厂智慧核电反应堆及一回路智能运维系统。

技术介绍

[0002]目前对核电厂关键设备的状态监控主要是依赖于设置的在线传感器的阈值报警，并没有建立各信号间的关联关系，无法进行早期故障的发现和预警。一旦出现阈值超限报警，往往没有足够的时间来进行分析和判断，这给电厂的运行人员带来很大的压力，存在着较大的隐患，而出现故障后的诊断也主要靠基于经验的专家知识判断，主观性强，故障排查效率低，实时性、准确性和智能化较差。为了及时掌握关键设备的运行状态，避免事故的发生，需要采用合适的状态监测与故障诊断技术来发现设备的早期故障。
[0003]因此，现有的核电反应堆及一回路运维主要依靠人工方式，对核电厂关键设备的状态监控主要是依赖于设置的在线传感器的阈值报警，并没有建立各信号间的关联关系，无法进行早期故障的发现和预警，电厂关键设备运行的可靠性差；且出现故障后的诊断也主要靠基于经验的专家知识判断，主观性强，故障排查效率低，实时性、准确性和智能化较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是现有的核电反应堆及一回路运维主要依靠人工方式，智慧化水平和可靠性差，运维人员故障排查压力大、效率低，实时性和准确性差等问题。本专利技术目的在于提供一种核电厂智慧核电反应堆及一回路智能运维系统，本专利技术可提高核电厂关键设备运行的可靠性，降低因关键设备异常故障停机造成的电厂经济损失的可能性，提高电厂的智能化水平和经济性，为后续"无人监控、少人值守"的智能运行的数字化核电厂及智慧核电厂的实施奠定基础。本专利技术从整体上提升核电厂智慧核电反应堆及一回路系统设备的智慧化水平和可靠性，降低运维人员故障排查压力大，提高了效率、实时性和准确性。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]一种核电厂智慧核电反应堆及一回路智能运维系统，该运维系统应用于包括从下至上的数据层、服务层、业务层和应用层形成的系统软件架构上；
[0007]所述数据层，用于获取核电反应堆的外部数据源和监测数据源，并对所述核电反应堆的外部数据源和监测数据源进行数据统一存储；及存储各类业务层的分析结果数据；
[0008]所述服务层，用于通过统一的数据池接口从数据层读取数据，并进行数据管理；
[0009]所述业务层，用于集成核电反应堆及一回路相关的各个子系统于一体，通过从数据层获取数据，进行核电反应堆及一回路的相关监测分析，得到分析结果数据；
[0010]所述应用层，用于通过所述分析结果数据，供用户端通过浏览器界面提供进行查看和展示，指导核电反应堆及一回路的运维。
[0011]进一步地，所述核电反应堆及一回路相关的各个子系统包括控制棒驱动机构和控制棒位在线监测及故障诊断系统、主泵智能监测与诊断系统、水化学在线监测及专家支持系统、反应堆及一回路运行状态在线监测及诊断系统、一回路系统泄漏在线监测及分析系统、核电厂疲劳在线监测及瞬态统计系统、反应堆燃料元件在线监测及诊断系统、松脱部件及振动在线监测系统和主管道及波动管LBB泄漏在线监测系统。
[0012]进一步地，所述反应堆及一回路运行状态在线监测及诊断系统包括数据管理模块、基础服务治理框架、基础服务模块、智能算法服务框架、智能化应用模块、外部接口模块和设备档案管理模块；
[0013]所述智能化应用模块包括泄漏监测与预警应用单元、水化学监测与预警应用单元和一回路系统监测与预警应用单元。
[0014]进一步地，所述泄漏监测与预警应用单元、水化学监测与预警应用单元和一回路系统监测与预警应用单元采用紧密集成方式进行集成，并釆用完全基于该运维系统的基础服务，完成业务上的处理，按照预设的风格开发交互界面并集成到支持系统之上。
[0015]而对于已接近开发完成阶段的其他智能应用单元，因其已采用了独立的技术路线，在整合过程中可以采用松散集成方式，避免智能应用子系统结构改变和系统间的集成过于复杂，允许使智能应用子系统使用独立的技术架构、独立的数据存储、仅使用部分或不使用基础服务，通过较为松散的方式将智能化应用集成到支持系统之上。
[0016]进一步地，该运维系统的硬件设备包括传感器、通用数据分发服务器、通用数据库服务器、工业以太交换机、磁盘阵列、专用数据采集装置、专用数据分发服务器、数据存储服务器、Web应用服务器、工业以太网交换机和客户端主机，所述传感器连接分布式控制系统(以下简称“DCS系统”)，分布式控制系统连接通用数据分发服务器，通用数据分发服务器连接通用数据库服务器，通用数据库服务器通过工业以太交换机连接磁盘阵列；通用数据库服务器连接ARH平台系统Web应用服务器，通用数据分发服务器连接其它子系统Web应用服务器，
[0017]所述专用数据采集装置包括PMP专用数据采集装置和RMP专用数据采集装置，专用数据分发服务器包括PMP专用数据分发服务器和RMP专用数据分发服务器，数据存储服务器包括PMP数据存储服务器和RMP数据存储服务器，Web应用服务器包括PMP Web应用服务器和RMP Web应用服务器；
[0018]所述传感器与PMP专用数据采集装置、RMP专用数据采集装置均连接，PMP专用数据采集装置、PMP专用数据分发服务器和PMP数据存储服务器依次连接，RMP专用数据采集装置、RMP专用数据分发服务器和RMP数据存储服务器依次连接；PMP数据存储服务器通过交换机连接PMP Web应用服务器，RMP数据存储服务器通过交换机连接RMP Web应用服务器；
[0019]ARH平台系统Web应用服务器、其它子系统Web应用服务器、PMP Web应用服务器和RMP Web应用服务器均通过以太网交换机连接各个客户端主机。
[0020]进一步地，所述数据层进行数据统一存储，是基于关系型/非关系型数据库、缓存数据库以及文件数据库，构建范围较小的、高安全性的通用的数据存储方式。
[0021]进一步地，所述统一的数据池接口是开发PI系统数据读入接口、DCS二层数据接口以及其他的数据读入接口而形成统一的数据池接口，实现最新时间点的数据能够及时读入并对外提供调用接口，因此能够满足智能应用对于数据实时性的需求。
[0022]进一步地，采用RESTful架构风格设计对外调用接口。
[0023]进一步地，该运维系统集中部署于核电厂运行辅助区。操作员和专业运维人员在运行辅助区、运行控制和保护区通过浏览器直接访问该运维系统；
[0024]运维支持与管理区的人员，由于网络隔离，不能直接访问系统，只能通过访问部署于该区的镜像系统查看概要信息。
[0025]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0026]本专利技术一种核电厂智慧核电反应堆及一回路智能运维系统，主要用于对系统状态、水化学、泄漏、燃料元件、控制棒驱动机构、主泵、管路等进行在线监测(控)、分析评估、诊断和趋势预测及健康管理，为核电厂的运维提供决策支持。本专利技术从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
Web应用服务器；所述传感器与PMP专用数据采集装置、RMP专用数据采集装置均连接，PMP专用数据采集装置、PMP专用数据分发服务器和PMP数据存储服务器依次连接，RMP专用数据采集装置、RMP专用数据分发服务器和RMP数据存储服务器依次连接；PMP数据存储服务器通过交换机连接PMP Web应用服务器，RMP数据存储服务器通过交换机连接RMP Web应用服务器；ARH平台系统Web应用服务器、其它子系统Web应用服务器、PMP Web应用服务器和RMP Web应用服务器均通过以太网交换机连接各个客户端主机。7.根据权利要求1所述的一种核电厂智慧核电反应堆及一回路智能运维系统，其特征在于，所述数据层进行数据统一存储，是基于关系型/非关系型数据库、缓存数据库以及文件数据库，构建范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔怀明，王岩，唐传宝，曹锐，匡成骁，明哲东，杨敏，张渝，郑丹晨，郑杲，于天达，张玉龙，黄代顺，谭怡，白晓明，余平，任云，陶舒畅，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：