一种基于全超导托卡马克装置的水冷控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及设备温控领域，具体为一种基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统。所述基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统包括：控制模块，所述总控制模块用于在等离子体运行期间为主功率环路提供温度、压力和流量的设定和人工干预；监测模块，包括冷却水监测模块和水质监测模块，所述冷却水监控模块用于冷却水温度、压力、流量及水质的监测；调节模块，包括冷却水调节模块和水质调节模块，所述冷却水调节模块用于对水冷系统冷却水的温度、压力及流量进行控制和调节，所述水质调节模块用于对水质进行调节。该系统采用分级控制的方法，将自动控制与人工干预相结合，安全、可靠、及时，满足了托卡马克装置运行中对冷却系统稳定性的高要求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于全超导托卡马克装置的水冷控制系统
本专利技术涉及设备温控领域，具体为一种基于全超导托卡马克装置的水冷控制系统。
技术介绍
全超导托卡马克是国家发展计划委员会正式批准建设的国家“九五”重大科学工程。它的科学目标是建造一个具有非圆截面的大型超导托卡马克装置及其实验系统，发展并建立在超导托卡马克装置上进行稳态运行所需要的多种技术，开展稳态、安全和高效运行的先进托卡马克聚变反应堆基础物理问题的实验研究，为我国下一代聚变工程试验堆的概念设计奠定坚实基础。托卡马克的三大目标为：产生≥1兆安培的等离子体电流；持续时间将达到1千秒；在高功率加热下温度将超过1亿度。托卡马克装置于2006年完成总装调试，并进行了首次等离子体放电调试，2014年实现了28秒H模（H98因子从2012年的0.9提高到1.2），2016年实现5千万度1百秒的运行参数；这些性能提升是建立在2012年开始的一系列托卡马克工程部件升级基础之上的。全超导托卡马克装置设置有水冷系统，水冷系统的主要功能是为托卡马克主机及电源、辅助加热、真空等子系统提供一定压力、流量和温度的冷却水，以转移其在运行过程中产生的热负荷，保证托卡马克物理实验的安全稳定运行。但是，现有的水冷控制系统设计落后，属于半自动半手工模式。在托卡马克物理实验期间，与其它系统主要靠人工电话的方式进行通讯。目前托卡马克水冷系统在安全性、可靠性和及时性方面不能满足托卡马克高参数实验运行要求，已经严重影响到托卡马克装置及其子系统的安全、稳定运行，对其进行改造升级已经迫在眉睫。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统。本专利技术实施例是这样实现的，一种基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统，包括：控制模块，包括总控制模块和子控制模块，所述总控制模块用于根据各个子系统上传的冷却水运行数据，在等离子体运行期间为主功率环路提供温度、压力和流量的设定和人工干预，并且提供主功率环路的排热测量，所述子控制模块包括冷却水控制模块和水质控制模块，所述冷却水控制模块用于冷却水温度、压力及流量的自动控制，所述水质控制模块用于水质的自动调节；监测模块，包括冷却水监测模块和水质监测模块，所述冷却水监控模块用于冷却水温度、压力及流量的在线监测，并将监测到的数据传输给所述冷却水控制模块，所述水质监测模块用于在线监测水质，并将监测到的数据传输给所述水质控制模块；调节模块，包括冷却水调节模块和水质调节模块，所述冷却水调节模块用于接收所述冷却水控制模块的控制指令对水冷系统冷却水的温度、压力及流量进行直接的控制和调节，所述水质调节模块用于接收所述水质控制模块的控制指令对水质进行调节，所述水冷系统包括托卡马克水冷系统和设备水冷系统。本专利技术实施例提供的一种基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统，包括控制模块，所述控制模块包括总控制模块和子控制模块；监测模块，所述监测模块包括冷却水监测模块和水质监测模块，用于冷却水温度、压力、流量及水质的监测；调节模块，包括冷却水调节模块和水质调节模块，所述冷却水调节模块用于接收所述冷却水控制模块的控制指令对水冷系统冷却水的温度、压力及流量进行直接的控制和调节，所述水质调节模块用于接收所述水质控制模块的控制指令对水质进行调节，所述水冷系统包括托卡马克水冷系统和设备水冷系统。该系统采用分级控制的方法，将自动控制与人工干预相结合，安全、可靠、及时，能够满足托卡马克装置运行中对冷却系统稳定性的高要求。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统中托卡马克水冷系统管路示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统中设备水冷系统管路示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统系统组成图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-4及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供的一种基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统，包括控制模块，所述控制模块包括总控制模块和子控制模块；监测模块，所述监测模块包括冷却水监测模块和水质监测模块，用于冷却水温度、压力、流量及水质的监测；调节模块，包括冷却水调节模块和水质调节模块，所述冷却水调节模块用于接收所述冷却水控制模块的控制指令对水冷系统冷却水的温度、压力及流量进行直接的控制和调节，所述水质调节模块用于接收所述水质控制模块的控制指令对水质进行调节，所述水冷系统包括托卡马克水冷系统和设备水冷系统。该系统采用分级控制的方法，将自动控制与人工干预相结合，安全、可靠、及时，能够满足托卡马克装置运行中对冷却系统稳定性的高要求。如图1-4所示，本专利技术一个实施例中，一种基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统，包括：控制模块，包括总控制模块100和子控制模块，所述总控制模块100用于根据各个子系统上传的冷却水运行数据，在等离子体运行期间为主功率环路提供温度、压力和流量的设定和人工干预，并且提供主功率环路的排热测量，所述子控制模块包括冷却水控制模块110和水质控制模块120，所述冷却水控制模块110用于冷却水温度、压力及流量的自动控制，所述水质控制模块120用于水质的自动调节；监测模块，包括冷却水监测模块111和水质监测模块121，所述冷却水监控模块111用于冷却水温度、压力及流量的在线监测，并将监测到的数据传输给所述冷却水控制模块110，所述水质监测模块121用于在线监测水质，并将监测到的数据传输给所述水质控制模块120；调节模块，包括冷却水调节模块112和水质调节模块122，所述冷却水调节模块112用于接收所述冷却水控制模块110的控制指令对水冷系统冷却水的温度、压力及流量进行直接的控制和调节，所述水质调节模块122用于接收所述水质控制模块120的控制指令对水质进行调节，所述水冷系统包括托卡马克水冷系统和设备水冷系统。在本专利技术中，所述控制模块包括总控制模块100和子控制模块。所述总控制模块100用于处理所述子控制模块上传的有效有数据，同时对子控制模块的运行状态进行监控，总控制模块100用于水冷系统的总控制，直接接受人工设定和调节，并且连入整个托卡马克装置的总控制中心，属于整个托卡马克装置的总控制中心的一个组成部分；总控制模块100的另一个重要功能在于，在运行期间可以通过冷却系统进出口流量及温度的相关数据，给出所述托卡马克装置排热量的测量，即控制冷却系统带走的热量值。在本专利技术中，所述子控制模块包括冷却水控制模块110和水质控制模块120，分别按照预设的参数调节该子系统内各个节点，其主要控制节点的运行参数直接传递给所述总控制模块100，在运行期间，接受所述总控制模块100的人工干预，如直接更改冷却水的温度、压力、流量值，调节水质，以及故障处理，系统的各个部分的启停控制等，均设置于所述总控制模块100下，子控制模块的作用在于保证设定的参数能够稳定运行，并且向总控制模块100上传处理过后的有效信息。在本专利技术中，所述监测模块包括冷却水监测模块111和水质监测模块121。在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统，其特征在于，包括：控制模块，包括总控制模块和子控制模块，所述总控制模块用于根据各个子系统上传的冷却水运行数据，在等离子体运行期间为主功率环路提供温度、压力和流量的设定和人工干预，并且提供主功率环路的排热测量，所述子控制模块包括冷却水控制模块和水质控制模块，所述冷却水控制模块用于冷却水温度、压力及流量的自动控制，所述水质控制模块用于水质的自动调节；监测模块，包括冷却水监测模块和水质监测模块，所述冷却水监控模块用于冷却水温度、压力及流量的在线监测，并将监测到的数据传输给所述冷却水控制模块，所述水质监测模块用于在线监测水质，并将监测到的数据传输给所述水质控制模块；调节模块，包括冷却水调节模块和水质调节模块，所述冷却水调节模块用于接收所述冷却水控制模块的控制指令对水冷系统冷却水的温度、压力及流量进行直接的控制和调节，所述水质调节模块用于接收所述水质控制模块的控制指令对水质进行调节，所述水冷系统包括托卡马克水冷系统和设备水冷系统。

【技术特征摘要】
1.一种基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统，其特征在于，包括：控制模块，包括总控制模块和子控制模块，所述总控制模块用于根据各个子系统上传的冷却水运行数据，在等离子体运行期间为主功率环路提供温度、压力和流量的设定和人工干预，并且提供主功率环路的排热测量，所述子控制模块包括冷却水控制模块和水质控制模块，所述冷却水控制模块用于冷却水温度、压力及流量的自动控制，所述水质控制模块用于水质的自动调节；监测模块，包括冷却水监测模块和水质监测模块，所述冷却水监控模块用于冷却水温度、压力及流量的在线监测，并将监测到的数据传输给所述冷却水控制模块，所述水质监测模块用于在线监测水质，并将监测到的数据传输给所述水质控制模块；调节模块，包括冷却水调节模块和水质调节模块，所述冷却水调节模块用于接收所述冷却水控制模块的控制指令对水冷系统冷却水的温度、压力及流量进行直接的控制和调节，所述水质调节模块用于接收所述水质控制模块的控制指令对水质进行调节，所述水冷系统包括托卡马克水冷系统和设备水冷系统。2.如权利要求1所述的一种基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统，其特征在于，所述托卡马克水冷系统和所述设备水冷系统各自的内部及两者之间设置有连锁保护。3.如权利要求1所述的一种基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统，其特征在于，所述水质监测模块监测的监测内容包括电导率、pH值、二氧化硅含量、溶解氧、TOC以及悬浮物含量。4.如权利要求1所述的一种基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统，其特征在于，所述子控制模块上传的数据具有时间戳，数据上传至所述总控制模块用于分析、归档、记录、监控和显示，数据类型包括模拟量输入和输出、开关量的输入和输出。5.如权利要求1所述的一种基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统，其特征在于，所述总控制模块具备系统管理功能、数据描述功能、报警功能和故障跟踪记录功能；所述系统管理功能包括重启、配置、启动、停止、本地/远控选择；所述数据描述功能便于托卡马克总控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱黎黎，郭斌，张杰，周德军，郭建，杨雷，茆永生，潘农，周彤，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34