核电厂的DCS二层网络系统技术方案

本发明专利技术涉及了一种核电厂的DCS二层网络系统，该DCS二层网络系统包括SCID环网子系统及MNET环网子系统，SCID环网子系统包括：设置在主控室的操纵员工作站的多个第一SCID设备；设置在远程停堆站的简化操纵员工作站的多个第二SCID设备；第一网关模块；第二网关模块；多个第一SCID设备按预设顺序分别通过相应的环网交换机依次连接以形成第一支线，多个第二SCID设备按预设顺序分别通过相应的环网交换机依次连接以形成第二支线，第一支线的一端及第二支线的一端分别通过第一网关模块连接MNET环网子系统，第一支线的另一端及第二支线的另一端分别通过第二网关模块连接MNET环网子系统。通过该技术方案，提高了主控室和远程停堆站的独立性，大大提高了核电厂监控的可靠性。大大提高了核电厂监控的可靠性。大大提高了核电厂监控的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
核电厂的DCS二层网络系统


[0001]本专利技术涉及核电领域，尤其涉及一种核电厂的DCS二层网络系统。

技术介绍

[0002]主控室(MCR，Main Control Room)是电厂集中的操作区域，在主控室中包含了运行人员对电厂监控和维护的设备，电厂在所有工况下的操作几乎都是在主控室内完成的。在如图1所示的主控室内，主要的设备包括四个OWP(Operator Working Place，操纵员工作站)，分别为：NI
‑
OWP(Nuclear Island OWP，核岛操纵员工作站)、CI
‑
OWP(Conventional Island OWP，常规岛操纵员工作站)、US
‑
OWP(Unit Supervisor OWP，机组长工作站)、SE
‑
OWP(Safety Engineer OWP，安全工程师站)，每个OWP上可配备多个(例如四个)SCID(Safety Control and Information Device，安全控制显示设备)，以用于安全级设备的操作和信息显示。
[0003]远程停堆站(RSS，Remote Shutdown Station)是为了应对紧急情况下(例如火灾)主控室不可用时，运行人员撤离并使反应堆停堆并进入安全状态的场所，可以通过切换开关将控制权限从主控室切换到远程停堆站。在如图2所示的远程停堆站内，主要的设备主要有三个COWP(Compact Operator Working Place，简化操纵员工作站)，分别为：NI
‑
COWP(核岛简化操纵员工作站)、CI
‑
COWP(常规岛简化操纵员工作站)、US
‑
COWP(机组长简化工作站)，每个COWP上可配备了多个(例如四个)SCID，也用于安全级设备的操作和信息显示。另外，远程停堆站和主控室分别位于不同层的不同房间，实现了实体隔离。
[0004]另外，核电厂还配置有计算机室(CR，Computer Room)和技术支持中心(TSC，Technical Support Center)，其中，CR的设备不在主控室内，主要起到组态、维护、备份、软件下装等辅助功能；TSC是在核电厂发生紧急情况下，现场专家组评价和诊断电厂状况的场所，以便对电厂的管理和技术提供咨询和帮助。在技术支持中心可以对核电厂的运行和状态进行监测和分析，但不提供电厂的控制功能。
[0005]核电厂的监控设备要通过交换机和网络传输介质形成局域网，以便进行信息收集、显示、传输、指令下发，例如IO服务器(Input Output服务器)和计算服务器要把一、二层发送的数据以及计算和处理过的数据送到各个设备去，同时调屏、导航功能也要通过网络实现。而且，网络经常以环网的形式出现，环网可避免某一节点失去后导致整个网络失去，交换机之间以环形方式连接在一起(介质为光缆)，系统的各设备以星形结构连接在交换机上(介质为双绞线)。
[0006]图3示出了核电厂的网络系统的示意图，其中，MNET(Monitoring Net)为监控网，VDU(Visual Display Unit)为视频显示装置，即显示屏幕；SNET(System Net)系统网，它与监控网配合使用的，执行数据采集和逻辑处理功能。
[0007]主控室的操纵员工作站和远程停堆站的简化操纵员工作站的SCID设备要通过交换机和网络传输介质形成局域网。如图4所示，主控室的操纵员工作站和远程停堆站的简化操纵员工作站的各个SCID设备通过安全总线连接形成SCID环网，实现指令下发、一层数据
显示、二层调屏等功能。再结合图1及图2，主控室内四个OWP上的SCID分别是1、3、5、7四组编号，每组都包含A、B、C、D四个SCID；远程停堆站内三个COWP上的SCID分别是2、4、6三组编号，每组都包含A、B、C、D四个SCID屏幕。但是，在该SCID环网方案中，安全总线有6条电缆将主控室和远程停堆站内的SCID直接相连，没有实现电气隔离，这种方式存在共模点，导致主控室和远程停堆站之间的独立性不强，无法避免故障传播和蔓延，因此，降低了核电厂监控的可靠性。
[0008]另外，如图3所示，核电厂的各监控设备也以环网的形式连接，以形成MNET(Monitoring Net，监控网)，而且，该MNET网逻辑上分为两个部分:Train A和Train B(A列和B列)，这两个部分在实体上用光缆连接。在图5所示出的监控环网系统(仅示出了A列部分)中，MNET中的计算机室的交换机(KIC1303WS)和技术支持中心的交换机(KIC1401WS)串联并且单独成支线后连接在主控室的交换机(KIC1101WS)上，如果主控室的交换机发生故障失效，会导致计算机室和技术支持中心的交换机离线而无法收发数据，与之相连的计算机室和技术支持中心的设备也会离线而无法收发数据，因此，进一步降低了核电厂监控的可靠性。

技术实现思路

[0009]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的核电厂监控的可靠性低的缺陷，提供一种核电厂的DCS二层网络系统。
[0010]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂的DCS二层网络系统，包括相连接的SCID环网子系统及MNET环网子系统，所述SCID环网子系统包括：
[0011]设置在主控室的操纵员工作站的多个第一SCID设备；
[0012]设置在远程停堆站的简化操纵员工作站的多个第二SCID设备；
[0013]第一网关模块；
[0014]第二网关模块；
[0015]其中，所述多个第一SCID设备按预设顺序分别通过相应的环网交换机依次连接以形成第一支线，所述多个第二SCID设备按预设顺序分别通过相应的环网交换机依次连接以形成第二支线，所述第一支线的一端及所述第二支线的一端分别通过所述第一网关模块连接所述MNET环网子系统，所述第一支线的另一端及所述第二支线的另一端分别通过所述第二网关模块连接所述MNET环网子系统。
[0016]优选地，所述第一网关模块包括冗余设置的两个第一网关设备；
[0017]所述第二网关模块包括冗余设置的两个第二网关设备。
[0018]优选地，所述主控室内设置有四个操纵员工作站，所述远程停堆站内设置有三个简化操纵员工作站，而且，
[0019]所述多个第一SCID设备包括：对应第一操纵员工作站的SCID
‑
A1、SCID
‑
B1、SCID
‑
C1、SCID
‑
D1；对应第二操纵员工作站的SCID
‑
A3、SCID
‑
B3、SCID
‑
C3、SCID
‑
D3；对应第三操纵员工作站的SCID
‑
A5、SCID
‑
B5、SCID
‑
C5、SCID
‑
D5；对应第四本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电厂的DCS二层网络系统，包括相连接的SCID环网子系统及MNET环网子系统，其特征在于，所述SCID环网子系统包括：设置在主控室的操纵员工作站的多个第一SCID设备；设置在远程停堆站的简化操纵员工作站的多个第二SCID设备；第一网关模块；第二网关模块；其中，所述多个第一SCID设备按预设顺序分别通过相应的环网交换机依次连接以形成第一支线，所述多个第二SCID设备按预设顺序分别通过相应的环网交换机依次连接以形成第二支线，所述第一支线的一端及所述第二支线的一端分别通过所述第一网关模块连接所述MNET环网子系统，所述第一支线的另一端及所述第二支线的另一端分别通过所述第二网关模块连接所述MNET环网子系统。2.根据权利要求1所述的核电厂的DCS二层网络系统，其特征在于，所述第一网关模块包括冗余设置的两个第一网关设备；所述第二网关模块包括冗余设置的两个第二网关设备。3.根据权利要求1所述的核电厂的DCS二层网络系统，其特征在于，所述主控室内设置有四个操纵员工作站，所述远程停堆站内设置有三个简化操纵员工作站，而且，所述多个第一SCID设备包括：对应第一操纵员工作站的SCID
‑
A1、SCID
‑
B1、SCID
‑
C1、SCID
‑
D1；对应第二操纵员工作站的SCID
‑
A3、SCID
‑
B3、SCID
‑
C3、SCID
‑
D3；对应第三操纵员工作站的SCID
‑
A5、SCID
‑
B5、SCID
‑
C5、SCID
‑
D5；对应第四操纵员工作站的SCID
‑
A7、SCID
‑
B7、SCID
‑
C7、SCID
‑
D7；所述多个第二SCID设备包括：对应第一简化操纵员工作站的SCID
‑
A2、SCID
‑
B2、SCID
‑
C2、SCID
‑
D2；对应第二简化操纵员工作站的SCID
‑
A4、SCID
‑
B4、SCID
‑
C4、SCID
‑
D4；对应第三简化操纵员工作站的SCID
‑
A6、SCID
‑
B6、SCID
‑
C6、SCID
‑
D6。4.根据权利要求3所述的核电厂的DCS二层网络系统，其特征在于，在所述第一支线中，所述多个第一SCID设备的连接顺序为：SCID
‑
A1、SCID
‑
A3、SCID
‑
A5、SCID
‑
A7、SCID
‑
C1、SCID
‑
C3、SCID
‑
C5、SCID
‑
C7、SCID
‑
D1、SCID
‑
D3、SCID
‑
D5、SCID
‑
D7、SCID
‑
B1、SCID
‑
B3、SCID
‑
B5、SCID
‑
B7；在所述第二支线中，所述多个第二SCID设备的连接顺序为：SCID
‑
A2、SCID
‑
A4、SCID

【专利技术属性】
技术研发人员：乔建旺，张建波，张学刚，程波，梅世柏，邹杰，王岩，周毅超，
申请(专利权)人：深圳中广核工程设计有限公司阳江核电有限公司中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：