本发明专利技术公开一种核电站安全级DCS响应时间测试数据自动处理的方法。通过对波形记录仪记录的模拟工况信号波形文件*.CSV进行自动分析，能够确定每个波形图中的各通道的相应阶跃响应点，从而确定各输出通道的响应时间。重复分析所有同一工况下记录的多个*.CSV文件后，进行汇总和筛选从而得到当前待测设备在此工况下的响应时间。本发明专利技术通过计算机自动化、批量化数据分析，为反应堆保护系统响应时间测试数据分析提供了一种更加高效、可靠的方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及控制领域的设备响应时间测试方法，具体涉及核电站安全级DCS响应时间测试数据自动处理的方法。
技术介绍
在CPR1000堆型核电机组中，核电站安全级DCS的反应堆保护系统(简称RPS系统)进行反应堆状态参数的采集以及保护功能。当系统监测到反应堆的参数超过阈值后，会通过表决逻辑输出一系列反应堆保护动作(主要包括跳堆动作和安全专设动作)。物理部件的连接方式如图1所示，其中波形记录仪分别与工况模拟装置和反应堆保护系统连接，同时接收工况模拟装置输出的触发信号和反应堆保护系统处理后通过四个输出通道输出的 输出信号。根据RPS (Reactor Protection System)需求规格书中规定了 RPC (ReactorProtect Cabinet)机柜从监测一阈值超限一逻辑运算一最终输出保护动作指令的时间。因此在核电站安全级DCS测试中需要对这一数据进行测试，以保证系统能够在规定的时间内完成跳堆逻辑的处理并能够正确输出保护动作指令，这一测试项称为反应堆保护系统响应时间测试。现有技术中的测试方法如下1、通过工况模拟装置,输出一组模拟工况信号；2、RPC接收到模拟工况信号后进行阈值判断，再经过逻辑运算处理后输出命令信号;3、使用波形记录仪记录模拟工况信号输入到RPC的波形及RPC输出命令信号的波形；4、对波形记录仪记录的波形进行分析，计算出从发出模拟工况信号到RPC输出命令信号之间的时间。其中第4步中对波形记录仪的分析方式如下(I)打印测试过程中记录的波形图；(2)对波形图进行逐页人工分析，并计算、记录每页图纸的数据；(3)将这些数据人工汇总，形成电子版报表；(4)生成最终版测试报告。由于每个保护动作需要进行上百次试验，需要对几十种工况进行测试，单台机组的反应堆保护系统响应时间测试打印生成波形图约9000条，处理、校核单条数据平均需要2分钟。处理全部数据大约需要300人 工时，这就需要耗费大量的人力资源对这些波形图进行分析，简单、重复、机械性的数据分析工作既耗费大量的人力，同时带来了人因失误造成数据结果错误的风险。
技术实现思路
为解决现有技术中对核电站安全级DCS的系统响应时间测试过程分析效率低下且错误率大的问题，本专利技术提供核电站安全级DCS响应时间测试数据自动处理的方法。具体方案如下核电站安全级DCS响应时间测试数据自动处理的方法，包括如下步骤步骤1、通过工况模拟装置向反应堆保护系统输入一组模拟信号，反应堆保护系统接收到模拟信号后进行阈值判断，再经过逻辑运算处理后输出控制信号；步骤2、使用波形记录仪记录模拟信号从输入到反应堆保护系统输出控制信号之间的一段波形；其特征在于，步骤3、将波形记录仪生成的波形保存成*. CSV文件，分析*. CSV文件中触发通道输入信号的波形和输出通道输出信号的波形并确定各波形中的阶跃响应点；包括(I)利用微分方法计算触发通道中波形变化率的最大值，找到对应的阶跃响应点，即得到输入信号的触发时间；(2)利用微分方法计算每个输出通道中波形变化率的最大值，找到各波形对应的阶跃响应点，即得到每个输出通道输出控制信号时的输出时间；步骤4、用输入信号的触发时间减去输出信号的输出时间，即得到各输出通道的响应时间；步骤5、重复步骤3-4以分析出在同一条件下对同一设备生成的所有*. CSV文件，汇总各输出通道的响应时间，找出每个输出通道中数值最大的响应时间，即得到此设备各输出通道的响应时间。为避免分析结果出现误判所述步骤3中，在分析触发通道的波形和输出通道的波形时，首先对波形上的杂波进行滤波处理，然后再确定相应的阶跃响应点。为达到滤波的最佳效果所述的滤波处理是采用中位值平均滤波法。为提高分析的精确度所述阶跃响应点的确定包括进一步的精准定位处理，处理步骤如下(I)以滤波处理后得到的阶跃响应点作为基准点向两侧扩展出一个区域；(2)根据用户的要求确定一个此波形的跳变值；(3)然后对区域内的波形数值在不滤波的情况下进行重新扫描分析，当某个数值小于跳变值且其后的数值大于跳变值，即为一个上升沿阶跃点；反之则为一个下降沿阶跃本专利技术通过计算机自动化、批量化数据分析，为反应堆保护系统响应时间测试数据分析提供了一种更加高效、可靠的方法。在核电站安全级DCS响应时间测试中，使用波形记录仪记录从信号触发到保护动作输出之间的时间并将这段波形保存为*. CSV文件。通过分析各种工况以及现有的测试数据，建立数学模型，利用数学方法快速寻找阶跃响应点，精确计算每次试验的结果，并将这些试验结果统计、汇总生成报表。从而实现了在短时间内将大量测试数据自动化、批量化数据处理，将工程测试人员从简单机械的数据处理工作中解放出来，通过此方法，现今处理9000条数据需要约20人·工时，大大提高数据处理效率的同时提高了数据处理的质量，促进了产品质量的提升。附图说明图1反应堆保护系统响应时间测试装置连接示意图；图2波形记录仪记录的波形示意图；图3本专利技术的方法流程图。附图中标号说明1-触发通道、2-输出通道、3-触发时间、4-输出时间、5-杂波。具体实施例方式如图1所示，本专利技术的安全级DCS响应时间测试数据自动处理的方法，包括如下步骤步骤1、通过工况模拟装置向反应堆保护系统输入一组模拟信号，反应堆保护系统接收到模拟信号后进行阈值判断，再经过逻辑运算处理后输出控制信号；本专利技术中工况模拟装置通过两条触发通道I向RPC输入模拟信号，以触发相应设备的保护动作，而RPC通过四个输出通道2将处理后的模拟信号发送到相应设备。步骤2、使用波形记录仪记录模拟信号从输入到反应堆保护系统输出控制信号之间的一段波形；波形记录仪同时记录上述六条通道的波形。 步骤3、将波形记录仪生成的波形保存成*. CSV文件，分析*. CSV文件中触发通道I输入信号的波形和输出通道2输出信号的波形并确定各波形中的阶跃响应点；包括(I)利用微分方法计算触发通道中波形变化率的最大值，找到对应的阶跃响应点，即得到输入信号的触发时间3 ；(2)利用微分方法计算每个输出通道中波形变化率的最大值，找到各波形对应的阶跃响应点，即得到每个输出通道输出控制信号时的输出时间4 ；本专利技术通过编制的软件将*. CSV文件直接调入内存进行分析，具体分析、记录每一道波形的数据。具体的分析过程是采用数字上微分的原理和方法来查找阶跃响应点，对离散的信号进行微分处理。根据微分的原理可知，信号经过微分处理后的结果与波形的变化率有关，当波形的变化率越快，其微分值越大。对于理想的阶跃信号，其微分的结果为无穷大，因此可以利用这一微分思想建立数学模型。当波形中信号出现阶跃时，此处的微分后的信号为一个脉冲信号，通过抓取脉冲信号的方式抓取阶跃信号发生的时间。说明如下在实际应用中微分计算仅用于抓取脉冲的时间，为了减少计算量，不需要进行精确的微分计算，可采用近似的微分算法池)tM —h其中y为在时间t上的信号，y’为y在时间tk上的导数，k=l, 2，3......，h为步长，根据波形记录仪的采样周期和精度的要求，可以确认步长值h。本专利技术采用NEC公司生产的RA2300型波形记录仪，其采样频率为I μ S，响应时间测试结果的精度要求为1ms，为了本专利技术有更好的可扩展性，在开发过程中，步长值为10 μ S，即理论上就可达到O.本文档来自技高网...
【技术保护点】
核电站安全级DCS响应时间测试数据自动处理的方法，包括如下步骤：步骤1、通过工况模拟装置向反应堆保护系统输入一组模拟信号，反应堆保护系统接收到模拟信号后进行阈值判断，再经过逻辑运算处理后输出控制信号；步骤2、使用波形记录仪记录模拟信号从输入到反应堆保护系统输出控制信号之间的一段波形；其特征在于，步骤3、将波形记录仪生成的波形保存成*.CSV文件，分析*.CSV文件中触发通道（1）输入信号的波形和输出通道（2）输出信号的波形并确定各波形中的阶跃响应点；包括：（1）利用微分方法计算触发通道（1）中波形变化率的最大值，找到对应的阶跃响应点，即得到输入信号的触发时间（3）；（2）利用微分方法计算每个输出通道（2）中波形变化率的最大值，找到各波形对应的阶跃响应点，即得到每个输出通道输出控制信号时的输出时间（4）；步骤4、用输入信号的触发时间减去输出信号的输出时间，即得到各输出通道的响应时间；步骤5、重复步骤3?4以分析出在同一条件下对同一设备生成的所有*.CSV文件，汇总各输出通道（2）的响应时间，找出每个输出通道（2）中数值最大的响应时间，即得到此设备各输出通道（2）的响应时间。
【技术特征摘要】
1.核电站安全级DCS响应时间测试数据自动处理的方法，包括如下步骤步骤1、通过工况模拟装置向反应堆保护系统输入一组模拟信号，反应堆保护系统接收到模拟信号后进行阈值判断，再经过逻辑运算处理后输出控制信号；步骤2、使用波形记录仪记录模拟信号从输入到反应堆保护系统输出控制信号之间的一段波形；其特征在于，步骤3、将波形记录仪生成的波形保存成*. CSV文件，分析*. CSV文件中触发通道(I) 输入信号的波形和输出通道(2)输出信号的波形并确定各波形中的阶跃响应点；包括(1)利用微分方法计算触发通道(I)中波形变化率的最大值，找到对应的阶跃响应点， 即得到输入信号的触发时间(3)；(2)利用微分方法计算每个输出通道(2)中波形变化率的最大值，找到各波形对应的阶跃响应点，即得到每个输出通道输出控制信号时的输出时间(4);步骤4、用输入信号的触发时间减去输出信号的输出时间，即得到各输出通道的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，郄永学，支源，高连国，姜博，张雷，朱剑，汪绩宁，刘向东，宋海，王丽娟，程启英，孙学慧，朱郁，马维，宋玉霞，毛新民，崔吉叶，马吉强，胡劲松，梁中起，刘元，
申请(专利权)人：北京广利核系统工程有限公司，中国广东核电集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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