一种核电厂安全级显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种核电厂安全级显示装置，包括人机输入设备、图形及通信处理模块、电源模块、显示屏，并预留维护接口，该发明专利技术用于核电厂中向操作员提供与反应堆保护系统、事故后监视系统等有关的各种安全相关的参数信息，同时支持操作员通过该装置向相关的安全系统发出控制指令，本发明专利技术通过简洁的系统结构，选用低功耗元器件，优化网络拓扑等方式，降低了核电厂安全级显示装置的复杂度、降低了整机功耗，与非安全级系统的连接方式更为合理，通过离线组态和在线运行软件相结合的方法，将所有静态页面处理放在离线组态部分，降低了装置计算处理负荷，提高了装置的响应速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核电厂数字化仪控领域，具体地，涉及核电厂具有安全级显示功能的终端。
技术介绍
核电厂数字控制系统需要向操作员提供与反应堆保护系统有关的各种安全相关的参数信息显示的安全级显示装置。核电厂数字控制系统需要向操作员提供与事故后监测系统有关的各种安全相关的参数信息显示的安全级显示装置。核电厂数字控制系统需要提供向安全系统发送控制指令的装置。为了满足核电厂安全级数字控制系统严格的安全性要求，用于完成以上功能的显示装置必须和非安全级系统之间进行隔离。目前市场上应用于核电厂的安全级显示装置，这些安全级显示装置有以下几个方面的问题：采用X86架构，系统功耗较高；屏幕过小，多参数显示时对一页显示参数数量有限制；为了达到通信、显示等功能的扩展，系统的复杂度较高，增加了安装维护的复杂性，占用空间增大，成本较高。综上所述，本申请专利技术人在实现本申请实施例中专利技术技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：在现有技术中，现有的核电厂的安全级显示装置存在设计不合理，系统功耗较高，安装维护复杂，占用空间大，成本较高的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种核电厂安全级显示装置，解决了现有的核电厂的安全级显示装置存在设计不合理，系统功耗较高，安装维护复杂，占用空间大，成本较高的技术问题，实现了系统结构简单、功耗低、装置响应速度快，安全级系统与非安全级系统有效隔离，操控人性化的技术效果。为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种核电厂安全级显示装置，所述装置包括：图形及通信处理模块、电源模块、显示屏及人机输入设备，其中，所述图形及通信处理模块用于完成数据的处理、人机响应、图形计算处理、视频信号输出控制、与外部装置进行通信，所述电源模块用于对装置进行供电，所述人机输入设备与所述图形及通信处理模块连接，所述图形及通信处理模块与所述显示屏连接，所述装置通过外部接口与安全级数字化保护系统的信号传输装置和维护网络均连接。其中，所述图形及通信处理模块具体包括：数据处理单元、图形处理单元、通信处理单元、存储单元、DMA单元、电源管理单元、自诊断单元、状态指示灯、人机输入接口、显示输出接口、调试接口、4对光纤接口、与电源模块连接的电气接口，其中：所述数据处理单元用于接收数据并进行处理，并将处理后的数据发送至光纤接口或存储单元和图形处理单元；所述图形处理单元用于对需要显示的页面数据进行处理后转换成RGB视频信号，并控制视频信号的输出；所述通信处理单元用于完成数据处理单元同与外部装置连接的4对光纤口之间需要交互数据的透传转发；所述存储单元用于完成历史数据、预置数据及各种缓存数据的存储；所述DMA单元用于完成存储单元内部的数据搬运；所述人机输入接口包括：模式切换开关接口、PS/2机械键盘接口、PS/2机械鼠标接口、独立按键接口、触摸屏接口、门控开关接口；所述调试接口包括：RS232接口、工业以太网光纤接口、程序烧录接口；所述自诊断单元用于完成数据处理单元、图形处理单元、通信处理单元、存储单元、DMA单元、电源管理单元以及接口的运行状态监视，并对运行过程中出现的故障进行上报或提示，严重故障时将装置至于安全状态。优选的，所述电源模块提供双路供电，两路供电相互独立；人机输入设备包括模式切换开关、PS/2机械键盘、PS/2机械鼠标、独立按键、触摸屏。优选的，所述装置通过离线组态单元和在线运行单元相结合实现装置所有功能。优选的，所述通过离线组态单元和在线运行单元相结合实现装置所有功能，具体包括：用户通过离线组态单元提供的模板和组态环境，对监控参数及控制设备进行确定，然后进行组态编译并生成配置文件，将配置文件通过维护网络下装到装置图形及通信处理模块；图形及通信处理模块中的在线运行单元对组态生成的显示页面静态部分进行预存，上电完成初始化后以单周期循环方式完成所有功能。优选的，所述上电完成初始化后以单周期循环方式完成所有功能，具体包括：首先在单个运行周期内以时间切片的方式实现自诊断，然后读取网络输入数据及解包，然后读取人机输入，然后进行人机处理，然后进行数据打包及网络输出，然后进行页面准备，然后将准备完成的页面进行显示输出，最后循环到自诊断步骤。优选的，所述进行页面准备包括静态页面调用及页面局部动态图形计算及更新，所述将准备完成的页面进行显示输出包括页面切换、显示屏驱动及屏幕刷新。优选的，装置对各种安全相关的参数信息的监视以及向相关的安全系统发出控制指令实现流程为：用户进行组态配置后将配置信息通过维护网络下装至装置图形及通信处理模块；正常运行时装置的图形及通信处理模块接收信号传输装置通过其通信模块发送过来的与反应堆保护系统、事故后监视系统有关的各种安全相关的参数；图形及通信处理模块的数据处理单元通过当前人机输入设备的输入状态确定需要进行显示的页面和相关参数信息；图形及通信处理模块的数据处理单元根据页面信息调用存储单元中对应区域的预置图形数据，同时对需要更新的图形数据进行计算处理，并将预置图形数据和局部动态更新数据重新进行图形数据组合；图形及通信处理模块的图形驱动单元对组合后的图形数据转换为RGB视频信号，并控制输出至显示屏进行显示；图形及通信处理模块的数据处理单元对历史数据处理后存储到存储单元的对应区域；图形及通信处理模块的数据处理单元将需要传送给信号传输装置的控制指令、故障信号数据进行打包后通过通信单元进行发送。优选的，所述装置采用一体机结构。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：由于采用了将核电厂安全级显示装置设计为包括：图形及通信处理模块、电源模块、显示屏及人机输入设备，其中，所述图形及通信处理模块用于完成数据的处理、人机响应、图形计算处理、视频信号输出控制、与外部装置进行通信，所述电源模块用于对装置进行供电，所述人机输入设备与所述图形及通信处理模块连接，所述图形及通信处理模块与所述显示屏连接，所述装置通过外部接口与安全级数字化保护系统的信号传输装置和维护网络均连接的技术方案，本方案采用一体式结构，外部接口设计仅有光纤接口、调试接口、人机接口和电源接口，不同类型接口之间采用不同的物理接口形式，能有效降低和核电厂安全级数字化保护系统搭建系统的复杂度和减少安装所需占用物理空间；同时因为采用了一体式结构设计，减少了装置因为物理安装位置不同而带来的额外接口数量及相应电路规模，并在性能满足的情况下选用低功耗元器件，有效降低了系统的功耗；通过一个安全级显示装置仅与一个信号传输装置进行连接的点对点通信方式，系统结构更为简洁明了；与非安系统的连接必需经过网关隔离的方式，达到了安全级系统和非安全级系统的有效隔离；通过离线组态和在线运行软件相结合的方法，将所有静态页面处理放在离线组态部分，降低了装置计算处理负荷，提高了装置的响应速度。本方案在各类测试中优于其他核电厂安全级显示装置，且因上述设计，不但在装置本身成本上具有优势，而且能节约后期安装调试及维护成本，所以，有效解决了现有的核电厂的安全级显示装置存在设计不合理，系统功耗较高，安装维护复杂，占用空间大，成本较高的技术问题，进而实现了系统结构简单、功耗低、装置响应速度快，安全级系统与非安全级系统有效隔离，操控人性化的技术效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核电厂安全级显示装置，其特征在于，所述装置包括：图形及通信处理模块、电源模块、显示屏及人机输入设备，其中，所述图形及通信处理模块用于完成数据的处理、人机响应、图形计算处理、视频信号输出控制、与外部装置进行通信，所述电源模块用于对装置进行供电，所述人机输入设备与所述图形及通信处理模块连接，所述图形及通信处理模块与所述显示屏连接，所述装置通过外部接口与安全级数字化保护系统的信号传输装置和维护网络均连接。

【技术特征摘要】
1.一种核电厂安全级显示装置，其特征在于，所述装置包括：图形及通信处理模块、电源模块、显示屏及人机输入设备，其中，所述图形及通信处理模块用于完成数据的处理、人机响应、图形计算处理、视频信号输出控制、与外部装置进行通信，所述电源模块用于对装置进行供电，所述人机输入设备与所述图形及通信处理模块连接，所述图形及通信处理模块与所述显示屏连接，所述装置通过外部接口与安全级数字化保护系统的信号传输装置和维护网络均连接。2.根据权利要求1所述的核电厂安全级显示装置，其特征在于，所述图形及通信处理模块具体包括：数据处理单元、图形处理单元、通信处理单元、存储单元、DMA单元、电源管理单元、自诊断单元、状态指示灯、人机输入接口、显示输出接口、调试接口、4对光纤接口、与电源模块连接的电气接口，其中：所述数据处理单元用于接收数据并进行处理，并将处理后的数据发送至光纤接口或存储单元和图形处理单元；所述图形处理单元用于对需要显示的页面数据进行处理后转换成RGB视频信号，并控制视频信号的输出；所述通信处理单元用于完成数据处理单元同与外部装置连接的4对光纤口之间需要交互数据的透传转发；所述存储单元用于完成历史数据、预置数据及各种缓存数据的存储；所述DMA单元用于完成存储单元内部的数据搬运；所述人机输入接口包括：模式切换开关接口、PS/2机械键盘接口、PS/2机械鼠标接口、独立按键接口、触摸屏接口、门控开关接口；所述调试接口包括：RS232接口、工业以太网光纤接口、程序烧录接口；所述自诊断单元用于完成数据处理单元、图形处理单元、通信处理单元、存储单元、DMA单元、电源管理单元以及接口的运行状态监视，并对运行过程中出现的故障进行上报或提示，严重故障时将装置至于安全状态。3.根据权利要求1所述的核电厂安全级显示装置，其特征在于，所述电源模块提供双路供电，两路供电相互独立；人机输入设备包括模式切换开关、PS/2机械键盘、PS/2机械鼠标、独立按键、触摸屏。4.根据权利要求1所述的核电厂安全级显示装置，其特征在于，所述装置通过离线组态单元和在线运行单元相结合实现装置所有功能。5.根据权利要求4所述的核电厂安全级显示装置，其特征在于，所述通...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志强，马文桂，刘明星，马权，王远兵，曾少立，高志宇，李松岭，韩文兴，叶顺流，赵波，郑晓，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川;51