一种压水堆核电厂核级数字化仪控系统运行维护方法技术方案

本发明专利技术属于核过程控制系统运行维护领域，具体涉及一种压水堆核电厂核级数字化仪控系统运行维护方法。本方法包括以下步骤：一、确定应用系统；二、确定该方法的具体功能及实现过程。该方法用于压水堆核电厂核级数字化仪控系统(KCS系统)运行维护工作，可靠性高，自动化程度高，可快速、有效的判断KCS的可靠性，探测故障和检查保护系统可运行性，保障机组安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种压水堆核电厂核级数字化仪控系统运行维护方法
本专利技术属于核过程控制系统运行维护领域，具体涉及一种压水堆核电厂核级数字化仪控系统运行维护方法。
技术介绍
核级数字化仪控系统(以下称KCS)是核电厂数字化仪控系统中重要的安全系统，其主要功能是在异常工况或事故工况下，通过停堆和(或)启动专设安全设施，以防止或减轻堆芯和冷却剂系统部件的损坏，保护三大核安全屏障的完整性，避免引起放射性物质大量逸出，保护核电厂周围环境不受污染以及人员的安全。KCS系统投入运行后需要对其进行控制组态核查、逻辑功能定期试验、临时控制变更实施及撤销等运行维护工作，特别是根据核电相关法规和导则要求，为保证核级数字化仪控系统的可靠性，需要对其逻辑功能进行定期试验。一般工程上，鉴于KCS系统自身具有有较强的系统自检功能，因此，未设计专门的试验装置对其实施逻辑功能试验。然而，实际上KCS系统自检并不能完整覆盖软件逻辑状态的诊断，以及对于系统内部存在的信号硬接线无法进行检查，因此仍需要针对KCS逻辑功能定期试验开发试验装置，以实现对KCS逻辑功能的完整验证。传统的KCS系统控制组态核查,通常采用人工手动方式，对于控制组态版本进行检查,每次均需要对上百个分组态逐项进行人工检查并比对，有耗费时间、耗费人力及易人因失误的缺点。对于机组上下行过程中实施和撤销的临时控制变更工作，每次均需要多人逐一进行信号点的强制操作，信号量较多且均为重要的反应堆保护信号，易产生人因失误导致重要设备误动作的风险。对于逻辑功能定期试验，传统试验方式为采用手动注入电信号和采集反馈信号并判断试验结果的方式。传统试验方式需要大量的信号源及人力支持，频繁插拔测试电缆或切换试验开关，且用时较长，而大修期间执行窗口有限，短时间的密集人力的复杂工作，为工作带来了较大的风险。上述运行维护工作，均存在工作风险高、人工操作量大、自动化水平低、易出错等问题，耗时耗力的同时给机组的运行带来较大安全风险。针对以上问题，亟需研制一种专门针对核级数字化仪控系统运行维护的方法，使得系统运行维护工作的实施更加安全、快速、便捷、高效。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是研发一种专门针对核级数字化仪控系统运行维护的方法，实现控制组态核查、临时控制变更实施的自动执行，以及KCS逻辑功能的定期检测，确保KCS可靠运行。同时该装置需要具备安全性、便携性、易用性、快速性的特点。为了实现这一目的，本专利技术采取的技术方案是：一种压水堆核电厂核级数字化仪控系统运行维护方法，包括以下步骤：一、确定应用系统该压水堆核电厂核级数字化仪控系统运行维护方法应用于核级数字化控制系统中，核级数字化控制系统分为两部分：(1)参与停堆保护信号处理的四个通道，每个通道含两个停堆子组；(2)参与专设安全设施驱动的两个列，每个列包含两个专设逻辑处理子组和一个专设数据处理子组；上述四个通道和两个列按照功能划分为14个子组，每个子组由一个主控制器和若干拓展控制器组成；每个子组内的通讯以及子组间的通讯采用硬接线和光纤的形式实现；二、确定该方法的具体功能及实现过程(2.1)通过人机接口模块为运行维护人员提供人机交互界面，将所有运行维护工作集中在一台试验专用电脑上完成；具体包括如下三个功能：控制组态核查、临时控制变更实施与解除、逻辑功能试验；(2.1.1)控制组态核查功能通过如下①～⑦实现：①控制组态导入-工作对象选择：通过人机接口模块分别选择要执行检查的组态；②控制组态导入-实际组态导入：步骤(2.1.1)①中选择的每个控制组态对应着不同的IP地址，利用人机接口模块通过IP寻找对应的实际组态信息图形化控制组态，并将信息读取，导入进人机接口模块；③检查项选择-分项选择：通过人机接口模块，对控制组态核查的各个分项目进行选择；④检查项选择-被比较状态导入：人机接口模块通过步骤(2.1.1)③中选择的各分项的编号寻址，自动将系统设定的预期状态导入；⑤启动检查-生成差异：首先将步骤(2.1.1)②导入的实际组态信息图形化控制组态转换成结构化文本语言格式，与步骤(2.1.1)④中导入的预期状态进行比对，生成比对差异文件；⑥启动检查-判断差异：通过预先设定的比对规则，将步骤(2.1.1)⑤中得到的比对差异文件中的比对差异信息进行分类并通过不同颜色显示，汇总出整体判断结果及统计；⑦结果生成-报告生成：通过步骤(2.1.1)⑥中得到的判断结果及统计，生成比对报告；(2.1.2)临时控制变更实施与解除(2.1.2.1)临时控制变更实施功能通过如下①～⑤实现：①控制模式改变：针对不同的变更，选择14个控制器中涉及临时控制变更的部分，将其控制器模式切换到PROGRAM模式；②选择变更脚本：在装置的操作页面中选择要实施的临时控制变更脚本，将脚本导入执行程序；③初始状态检查：装置检查控制器状态及变量状态，并与预期值进行比较，给出判断；若与预期值一致，则继续进行临时控制变更的实施；若与预期值不一致，则给出提示信息，结束此次流程，待找到原因重新预制初始状态后进行实施；④初始信号记录：装置根据脚本读取系统内的变量初始值，并进行记录；⑤变更实施：装置通过脚本，首先将变量置于手动状态，然后给予变量预期的赋值，最后读取并记录实施后变量状态并更新软件界面中的已实施变更的变量清单；(2.1.2.2)临时控制变更解除功能通过如下①～⑤实现：①控制模式改变：将控制器切换到编程PROGRAM模式；针对不同的变更，选择14个控制器中涉及临时控制变更的部分，将其控制器模式切换到PROGRAM模式；②选择变更脚本：选择要解除的临时控制变更脚本，将脚本导入执行程序；③初始信号记录：根据脚本读取系统内的变量初始值，并进行记录；④初始状态检查：检查控制器状态及变量状态，并与预期值进行比较，给出判断；若与预期值一致，则继续进行临时控制变更的解除；若与预期值不一致，则给出提示信息，结束此次流程，待找到原因重新预制初始状态后进行解除；⑤变更解除：通过脚本将变量置于自动状态，然后读取并记录解除后变量状态并更新软件界面中的已解除变更的变量清单；(2.1.3)逻辑功能试验功能通过如下①～⑧实现：①控制器模式选择：针对不同的试验逻辑，将对应的控制器模式切换到PROGRAM模式；②控制器选择：选择执行试验的指定控制器，选中控制器初始化、执行、回复脚本；③试验前系统状态自动化检查：运行KCS系统检查脚本，通过读取KCS系统内的变量当前值，与脚本中预设的试验初始条件值进行比较，如一致则满足试验条件，进行下一步；否则报错并提示不满足试验条件的变量；操作人员对提示的不满足试验条件的变量进行核查、处理，直至试验条件满足；④一键初始化试验状态：通过运行初始化脚本，该初始化脚本执行后，实现两个功能：一是闭锁KCS系统控制器内的输出信号，将控制回路与现场设备进行隔离，保证整个试验过程中，不误触发保护信号，避免造成安全级设备误动作；二是自动化的将KCS系统试验相关变量值设置为脚本文件预先设定的特定状态，满足后续试验信号的初始化需求；⑤执行试验脚本：根据保护系统的功能划分为子组，子组内划分功能模块，执行模式分两种：一种为子组内单个功能试验；一种是可选功能试验自动化批量执行，通过选择需要的试验脚本，实现子组内多个功能脚本验证；⑥试验过程控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压水堆核电厂核级数字化仪控系统运行维护方法，包括以下步骤：一、确定应用系统该压水堆核电厂核级数字化仪控系统运行维护方法应用于核级数字化控制系统中，核级数字化控制系统分为两部分：(1)参与停堆保护信号处理的四个通道，每个通道含两个停堆子组；(2)参与专设安全设施驱动的两个列，每个列包含两个专设逻辑处理子组和一个专设数据处理子组；上述四个通道和两个列按照功能划分为14个子组，每个子组由一个主控制器和若干拓展控制器组成；每个子组内的通讯以及子组间的通讯采用硬接线和光纤的形式实现；二、确定该方法的具体功能及实现过程(2.1)通过人机接口模块为运行维护人员提供人机交互界面，将所有运行维护工作集中在一台试验专用电脑上完成；具体包括如下三个功能：控制组态核查、临时控制变更实施与解除、逻辑功能试验；(2.1.1)控制组态核查功能通过如下①～⑦实现：①控制组态导入‑工作对象选择：通过人机接口模块分别选择要执行检查的组态；②控制组态导入‑实际组态导入：步骤(2.1.1)①中选择的每个控制组态对应着不同的IP地址，利用人机接口模块通过IP寻找对应的实际组态信息图形化控制组态，并将信息读取，导入进人机接口模块；③检查项选择‑分项选择：通过人机接口模块，对控制组态核查的各个分项目进行选择；④检查项选择‑被比较状态导入：人机接口模块通过步骤(2.1.1)③中选择的各分项的编号寻址，自动将系统设定的预期状态导入；⑤启动检查‑生成差异：首先将步骤(2.1.1)②导入的实际组态信息图形化控制组态转换成结构化文本语言格式，与步骤(2.1.1)④中导入的预期状态进行比对，生成比对差异文件；⑥启动检查‑判断差异：通过预先设定的比对规则，将步骤(2.1.1)⑤中得到的比对差异文件中的比对差异信息进行分类并通过不同颜色显示，汇总出整体判断结果及统计；⑦结果生成‑报告生成：通过步骤(2.1.1)⑥中得到的判断结果及统计，生成比对报告；(2.1.2)临时控制变更实施与解除(2.1.2.1)临时控制变更实施功能通过如下①～⑤实现：①控制模式改变：针对不同的变更，选择14个控制器中涉及临时控制变更的部分，将其控制器模式切换到PROGRAM模式；②选择变更脚本：在装置的操作页面中选择要实施的临时控制变更脚本，将脚本导入执行程序；③初始状态检查：装置检查控制器状态及变量状态，并与预期值进行比较，给出判断；若与预期值一致，则继续进行临时控制变更的实施；若与预期值不一致，则给出提示信息，结束此次流程，待找到原因重新预制初始状态后进行实施；④初始信号记录：装置根据脚本读取系统内的变量初始值，并进行记录；⑤变更实施：装置通过脚本，首先将变量置于手动状态，然后给予变量预期的赋值，最后读取并记录实施后变量状态并更新软件界面中的已实施变更的变量清单；(2.1.2.2)临时控制变更解除功能通过如下①～⑤实现：①控制模式改变：将控制器切换到编程PROGRAM模式；针对不同的变更，选择14个控制器中涉及临时控制变更的部分，将其控制器模式切换到PROGRAM模式；②选择变更脚本：选择要解除的临时控制变更脚本，将脚本导入执行程序；③初始信号记录：根据脚本读取系统内的变量初始值，并进行记录；④初始状态检查：检查控制器状态及变量状态，并与预期值进行比较，给出判断；若与预期值一致，则继续进行临时控制变更的解除；若与预期值不一致，则给出提示信息，结束此次流程，待找到原因重新预制初始状态后进行解除；⑤变更解除：通过脚本将变量置于自动状态，然后读取并记录解除后变量状态并更新软件界面中的已解除变更的变量清单；(2.1.3)逻辑功能试验功能通过如下①～⑧实现：①控制器模式选择：针对不同的试验逻辑，将对应的控制器模式切换到PROGRAM模式；②控制器选择：选择执行试验的指定控制器，选中控制器初始化、执行、回复脚本；③试验前系统状态自动化检查：运行KCS系统检查脚本，通过读取KCS系统内的变量当前值，与脚本中预设的试验初始条件值进行比较，如一致则满足试验条件，进行下一步；否则报错并提示不满足试验条件的变量；操作人员对提示的不满足试验条件的变量进行核查、处理，直至试验条件满足；④一键初始化试验状态：通过运行初始化脚本，该初始化脚本执行后，实现两个功能：一是闭锁KCS系统控制器内的输出信号，将控制回路与现场设备进行隔离，保证整个试验过程中，不误触发保护信号，避免造成安全级设备误动作；二是自动化的将KCS系统试验相关变量值设置为脚本文件预先设定的特定状态，满足后续试验信号的初始化需求；⑤执行试验脚本：根据保护系统的功能划分为子组，子组内划分功能模块，执行模式分两种：一种为子组内单个功能试验；一种是可选功能试验自动化批量执行，通过选择需要的试验脚本，实现子组内多个功能脚本验证；⑥试验过程控制：试验过程中，自动化运行脚本，并通...

【技术特征摘要】
1.一种压水堆核电厂核级数字化仪控系统运行维护方法，包括以下步骤：一、确定应用系统该压水堆核电厂核级数字化仪控系统运行维护方法应用于核级数字化控制系统中，核级数字化控制系统分为两部分：(1)参与停堆保护信号处理的四个通道，每个通道含两个停堆子组；(2)参与专设安全设施驱动的两个列，每个列包含两个专设逻辑处理子组和一个专设数据处理子组；上述四个通道和两个列按照功能划分为14个子组，每个子组由一个主控制器和若干拓展控制器组成；每个子组内的通讯以及子组间的通讯采用硬接线和光纤的形式实现；二、确定该方法的具体功能及实现过程(2.1)通过人机接口模块为运行维护人员提供人机交互界面，将所有运行维护工作集中在一台试验专用电脑上完成；具体包括如下三个功能：控制组态核查、临时控制变更实施与解除、逻辑功能试验；(2.1.1)控制组态核查功能通过如下①～⑦实现：①控制组态导入-工作对象选择：通过人机接口模块分别选择要执行检查的组态；②控制组态导入-实际组态导入：步骤(2.1.1)①中选择的每个控制组态对应着不同的IP地址，利用人机接口模块通过IP寻找对应的实际组态信息图形化控制组态，并将信息读取，导入进人机接口模块；③检查项选择-分项选择：通过人机接口模块，对控制组态核查的各个分项目进行选择；④检查项选择-被比较状态导入：人机接口模块通过步骤(2.1.1)③中选择的各分项的编号寻址，自动将系统设定的预期状态导入；⑤启动检查-生成差异：首先将步骤(2.1.1)②导入的实际组态信息图形化控制组态转换成结构化文本语言格式，与步骤(2.1.1)④中导入的预期状态进行比对，生成比对差异文件；⑥启动检查-判断差异：通过预先设定的比对规则，将步骤(2.1.1)⑤中得到的比对差异文件中的比对差异信息进行分类并通过不同颜色显示，汇总出整体判断结果及统计；⑦结果生成-报告生成：通过步骤(2.1.1)⑥中得到的判断结果及统计，生成比对报告；(2.1.2)临时控制变更实施与解除(2.1.2.1)临时控制变更实施功能通过如下①～⑤实现：①控制模式改变：针对不同的变更，选择14个控制器中涉及临时控制变更的部分，将其控制器模式切换到PROGRAM模式；②选择变更脚本：在装置的操作页面中选择要实施的临时控制变更脚本，将脚本导入执行程序；③初始状态检查：装置检查控制器状态及变量状态，并与预期值进行比较，给出判断；若与预期值一致，则继续进行临时控制变更的实施；若与预期值不一致，则给出提示信息，结束此次流程，待找到原因重新预制初始状态后进行实施；④初始信号记录：装置根据脚本读取系统内的变量初始值，并进行记录；⑤变更实施：装置通过脚本，首先将变量置于手动状态，然后给予变量预期的赋值，最后读取并记录实施后变量状态并更新软件界面中的已实施变更的变量清单；(2.1.2.2)临时控制变更解除功能通过如下①～⑤实现：①控制模式改变：将控制器切换到编程PROGRAM模式；针对不同的变更，选择14个控制器中涉及临时控制变更的部分，将其控制器模式切换到PROGRAM模式；②选择变更脚本：选择要解除的临时控制变更脚本，将脚本导入执行程序；③初始信号记录：根据脚本读取系统内的变量初始值，并进行记录；④初始状态检查：检查控制器状态及变量状态，并与预期值进行比较，给出判断；若与预期值一致，则继续进行临时控制变更的解除；若与预期值不一致，则给出提示信息，结束此次流程，待找到原因重新预制初始状态后进行解除；⑤变更解除：通过脚本将变量置于自动状态，然后读取并记录解除后变量状态并更新软件界面中的已解除变更的变量清单；(2.1.3)逻辑功能试验功能通过如下①～⑧实现：①控制器模式选择：针对不同的试验逻辑，将对应的控制器模式切换到PROGRAM模式；②控制器选择：选择执行试验的指定控制器，选中控制器初始化、执行、回复脚本；③试验前系统状态自动化检查：运行KCS系统检查脚本，通过读取KCS系统内的变量当前值，与脚本中预设的试验初始条件值进行比较，如一致则满足试验条件，进行下一步；否则报错并提示不满足试验条件的变量；操作人员对提示的不满足试验条件的变量进行核查、处理，直至试验条件满足；④一键初始化试验状态：通过运行初始化脚本，该初始化脚本执行后，实现两个功能：一是闭锁KCS系统控制器内的输出信号，将控制回路与现场设备进行隔离，保证整个试验过程中，不误触发保护信号，避免造成安全级设备误动作；二是自动化的将KCS系统试验相关变量值设置为脚本文件...

【专利技术属性】
技术研发人员：李逊存，宫成军，尤兵，杨宝松，侯英东，杨汝贞，蔡红伟，朱宁，卢俊，吕瑞广，卫振华，周国烨，刘杨中华，
申请(专利权)人：福建福清核电有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35