核電站安全預(yù)警方法、系統(tǒng)以及核電站仿真技術(shù)平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核電站安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種核電站安全預(yù)警方法、系統(tǒng)以及核電站仿真技術(shù)平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)(DCS)已在核電站中廣泛應(yīng)用，并顯現(xiàn)出極大的優(yōu)越性。核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊為基礎(chǔ)的分布式控制系統(tǒng)的系統(tǒng)，是核電站的信息神經(jīng)和控制中樞，用于監(jiān)測(cè)可控制核電站熱能和電能生產(chǎn)的主要和輔助過程，在所有運(yùn)行模式，包括應(yīng)急情況下，維持電廠的安全性、可操作性和可靠性，以保證核電站安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)通過傳感器收集核電站運(yùn)行信息，通過控制電纜、網(wǎng)絡(luò)等傳遞信息，在處理器中完成復(fù)雜計(jì)算，再傳遞給人機(jī)接口等。通過核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)，可以采集收集到核電站運(yùn)行的各種信息參數(shù)，為核電站安全預(yù)警系統(tǒng)提供輸入信息。
[0003]核電站全范圍仿真模擬機(jī)是建立一個(gè)“虛擬核電廠”，即建立一套工藝及設(shè)備模型(包括流體網(wǎng)絡(luò)、熱力網(wǎng)絡(luò)、中子堆等)、儀控和電氣模型(控制系統(tǒng)模型、保護(hù)系統(tǒng)模型、人機(jī)畫面模型等)。仿真模型是核電站仿真模擬機(jī)的核心，須滿足極高的精度、逼真度、實(shí)時(shí)度要求。
[0004]目前，核電廠的預(yù)警功能是利用故障檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，其原理是利用監(jiān)測(cè)工具監(jiān)視正常運(yùn)行的任何偏差，在嚴(yán)重的故障發(fā)生之前較早地發(fā)現(xiàn)故障并報(bào)警。核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)中通常是利用仿真平臺(tái)二次開發(fā)的實(shí)時(shí)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警。實(shí)時(shí)報(bào)警系統(tǒng)負(fù)責(zé)全廠各系統(tǒng)報(bào)警信息的采集、處理和指示，方便電廠操作人員對(duì)機(jī)組運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視。核電站通過采集電站運(yùn)行參數(shù)，和電站設(shè)定的參數(shù)正常運(yùn)行的安全閾值比較，當(dāng)檢測(cè)參數(shù)超過閾值時(shí)，表明有故障發(fā)生。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)經(jīng)過采集處理后，最終通過可視報(bào)警顯示和報(bào)警聲音信號(hào)來通知操作人員，操作人員可根據(jù)報(bào)警的種類來判斷故障的嚴(yán)重程度，并及時(shí)采取相應(yīng)的措施消除故障，保障機(jī)組正常運(yùn)行。這種預(yù)警方式為實(shí)時(shí)報(bào)警，均是在設(shè)備故障已出現(xiàn)或運(yùn)行參數(shù)及工況出現(xiàn)異常之后經(jīng)過檢測(cè)裝置檢測(cè)之后發(fā)現(xiàn)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種核電站安全預(yù)警方法、系統(tǒng)以及核電站仿真技術(shù)平臺(tái)。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種核電站安全預(yù)警方法，所述方法包括:
[0007]S1、判斷實(shí)時(shí)獲取的特征參數(shù)的DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)與安全閾值之間的偏差是否達(dá)到特征條件判別點(diǎn)，如果是則進(jìn)入步驟S2 ;
[0008]S2、基于當(dāng)前獲取的DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)執(zhí)行快時(shí)計(jì)算以獲取在沒有投入人工干預(yù)時(shí)該特征參數(shù)的第一仿真預(yù)測(cè)值；
[0009]S3、判斷該第一仿真預(yù)測(cè)值是否在安全設(shè)定值以內(nèi)，如果是則跳轉(zhuǎn)至步驟SI，否則進(jìn)入步驟S4 ;
[0010]S4、基于當(dāng)前獲取的DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)所確定的干預(yù)方式投入人工干預(yù)；
[0011]S5、基于當(dāng)前獲取的DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)執(zhí)行快時(shí)計(jì)算以獲取在投入人工干預(yù)時(shí)該特征參數(shù)的第二仿真預(yù)測(cè)值；
[0012]S6、判斷第二仿真預(yù)測(cè)值是否在安全設(shè)定值以內(nèi)，如果是則結(jié)束方法，否則跳轉(zhuǎn)至步驟S4。
[0013]在本發(fā)明所述的核電站安全預(yù)警方法中，所述步驟SI在進(jìn)入步驟S2之前還包括:判斷輔助參數(shù)是否達(dá)到預(yù)警條件，如果是則進(jìn)入步驟S2，否則跳轉(zhuǎn)至步驟SI。
[0014]在本發(fā)明所述的核電站安全預(yù)警方法中，所述步驟S3在進(jìn)入步驟S4之前還包括步驟S34:顯示步驟SI中的特征參數(shù)的預(yù)警信息，并將該預(yù)警信息發(fā)送至客戶端。
[0015]在本發(fā)明所述的核電站安全預(yù)警方法中，所述方法基于仿真技術(shù)平臺(tái)上二次開發(fā)的安全預(yù)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述仿真技術(shù)平臺(tái)與DCS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集單元連接以獲取實(shí)時(shí)采集的所述DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述方法還包括:所述仿真技術(shù)平臺(tái)根據(jù)實(shí)時(shí)獲取的DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)tx在線調(diào)整。
[0016]在本發(fā)明所述的核電站安全預(yù)警方法中，所述仿真技術(shù)平臺(tái)包括實(shí)時(shí)報(bào)警系統(tǒng)，所述實(shí)時(shí)報(bào)警系統(tǒng)用于在特征參數(shù)的DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)與安全閾值之間的偏差達(dá)到報(bào)警閾值時(shí)進(jìn)行報(bào)警；
[0017]所述特征條件判別點(diǎn)大于所述報(bào)警閾值；
[0018]所述安全設(shè)定值等于所述安全閾值減去所述報(bào)警閾值；
[0019]所述特征參數(shù)包括:溫度、壓力、液位。
[0020]本發(fā)明還公開了一種核電站安全預(yù)警系統(tǒng)，特征條件判別模塊，用于判斷實(shí)時(shí)獲取的特征參數(shù)的DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)與安全閾值之間的偏差是否達(dá)到特征條件判別點(diǎn)，如果是則發(fā)送第一觸發(fā)信號(hào)；
[0021]第一仿真預(yù)測(cè)值計(jì)算模塊，用于在接收到第一觸發(fā)信號(hào)時(shí)，基于當(dāng)前獲取的DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)執(zhí)行快時(shí)計(jì)算以獲取在沒有投入人工干預(yù)時(shí)該特征參數(shù)的第一仿真預(yù)測(cè)值；
[0022]第一仿真預(yù)測(cè)值判斷模塊，用于判斷該第一仿真預(yù)測(cè)值是否在安全設(shè)定值以內(nèi)，如果是則觸發(fā)特征條件判別模塊再次啟動(dòng)，否則發(fā)送第二觸發(fā)信號(hào)；
[0023]人工干預(yù)模塊，用于接收所述第二觸發(fā)信號(hào)后基于當(dāng)前獲取的DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)所確定的干預(yù)方式投入人工干預(yù)；
[0024]第二仿真預(yù)測(cè)值計(jì)算模塊，用于基于當(dāng)前獲取的DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)執(zhí)行快時(shí)計(jì)算以獲取在投入人工干預(yù)時(shí)該特征參數(shù)的第二仿真預(yù)測(cè)值；
[0025]第二仿真預(yù)測(cè)值判斷模塊，用于判斷第二仿真預(yù)測(cè)值是否在安全設(shè)定值以內(nèi)，如果否則觸發(fā)人工干預(yù)模塊再次啟動(dòng)。
[0026]在本發(fā)明所述的核電站安全預(yù)警系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)還包括預(yù)警條件判斷模塊，用于接收第一觸發(fā)信號(hào)并判斷輔助參數(shù)是否達(dá)到預(yù)警條件，并在達(dá)到預(yù)警條件時(shí)將第一觸發(fā)信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給第一仿真預(yù)測(cè)值計(jì)算模塊，在沒有達(dá)到預(yù)警條件時(shí)觸發(fā)特征條件判別模塊再次啟動(dòng)。
[0027]在本發(fā)明所述的核電站安全預(yù)警系統(tǒng)中，所述安全預(yù)警系統(tǒng)還包括預(yù)警提示單元，
[0028]所述第一仿真預(yù)測(cè)值判斷模塊還用于在發(fā)送所述第二觸發(fā)信號(hào)的同時(shí)發(fā)送預(yù)警信號(hào)給所述預(yù)警提示單元；預(yù)警提示單元用于在接收到預(yù)警信號(hào)時(shí)顯示特征參數(shù)的預(yù)警信息，并將該預(yù)警信息發(fā)送客戶端。
[0029]在本發(fā)明所述的核電站安全預(yù)警系統(tǒng)中，所述安全預(yù)警系統(tǒng)基于對(duì)仿真技術(shù)平臺(tái)的二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)，所述仿真技術(shù)平臺(tái)與DCS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集單元連接以獲取實(shí)時(shí)采集的DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述核電站仿真技術(shù)平臺(tái)用于根據(jù)實(shí)時(shí)獲取的DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行在線調(diào)整。
[0030]在本發(fā)明所述的核電站安全預(yù)警系統(tǒng)中，所述安全預(yù)警系統(tǒng)基于對(duì)仿真技術(shù)平臺(tái)的二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)，所述仿真技術(shù)平臺(tái)與DCS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集單元連接以獲取實(shí)時(shí)采集的DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述仿真技術(shù)平臺(tái)包括實(shí)時(shí)報(bào)警系統(tǒng)，所述實(shí)時(shí)報(bào)警系統(tǒng)用于在特征參數(shù)的DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)與安全閾值之間的偏差達(dá)到報(bào)警閾值時(shí)進(jìn)行報(bào)警；
[0031]所述特征條件判別點(diǎn)大于所述報(bào)警閾值；
[0032]所述安全設(shè)定值等于所述安全閾值減去所述報(bào)警閾值；
[0033]所述特征參數(shù)包括:溫度、壓力、液位。
[0034]本發(fā)明還公開了一種核電站仿真技術(shù)平臺(tái)，包括與數(shù)據(jù)采集單元連接以獲取DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)的通訊接口、與所述通訊接口連接的用于在特征參數(shù)的DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)與安全閾值之間的偏差是否達(dá)到報(bào)警閾值時(shí)進(jìn)行報(bào)警的實(shí)時(shí)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述通訊接口連接的如上所述的核電站安全預(yù)警系統(tǒng)。優(yōu)選的，所述核電站仿真技術(shù)平臺(tái)用于根據(jù)實(shí)時(shí)獲取的DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行在線調(diào)整。
[0035]實(shí)施本發(fā)明的核電站安全預(yù)警方法、系統(tǒng)以及核電站仿真技術(shù)平臺(tái)，具有以下有益效果:本發(fā)在DCS運(yùn)行數(shù)據(jù)與安全閾值之間的偏差是否達(dá)到特征條