【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核反应堆仪控，具体涉及一种核反应堆dcs维护装置及方法。
技术介绍
1、dcs作为核反应堆的神经中枢，承担着过程参数监测与设备控制的重要任务，是保证反应堆安全、可靠、经济运行的重要手段。一方面核反应堆在调试、定期维保、定期试验、开堆前检查、检修等各个阶段，需要对dcs硬件、软件、功能、性能开展验证，以保证dcs的可靠性和可用性；另一方面由于dcs结构复杂，并且基于核反应堆dcs冗余性和独立性设计准则，dcs不同的保护组和逻辑系列均需进行试验，为了保证试验的完整性，各试验之间要求分段交叠，导致测试内容进一步增加；另外在停堆换料或者大修期间，时间紧迫，因此dcs的测试效率与测试准确性则至关重要。
2、传统的dcs测试装置侧重于单个功能的测试，无法对dcs系统及性能趋势进行深度分析，因此亟需研究一种更加自动化和智能化的dcs维护装置，提高数据处理和分析的实时性，及时发现和处理异常情况，保证dcs的正常运行。
技术实现思路
1、为了解决传统的dcs测试装置无法对dcs进行数据深度处理与分析的问题，本专利技术提供了一种核反应堆dcs维护装置及方法，本专利技术利用集成化的测试装置机柜，并结合自动化测试和智能化处理算法，能够进行dcs的自动化测试，并进行性能预测与故障诊断，提高了核反应堆dcs的维护效率和维护质量。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、一种核反应堆dcs维护装置，所述核反应堆dcs维护装置包括：
4、人机界面，所
5、以及测试装置机柜，所述测试装置机柜内部至少包括一个机箱，所述机箱内部安装有主控制器、模拟量输出模块、开关量输出模块、模拟量输入模块和开关量输入模块，所述机箱内部各模块与机箱背板连接；所述模拟量输出模块和开关量输出模块为被测dcs提供测试所需信号；所述模拟量输入模块和开关量输入模块用于采集被测dcs处理和判断后的信号。
6、传统的dcs测试装置无法对dcs进行数据深度处理与分析，无法满足dcs的测试需求。本专利技术提出的核反应堆dcs维护装置基于集成化的测试装置机柜，并结合智能化算法，实现dcs的自动测试、故障诊断以及性能预测，提高了各个阶段dcs的维护效率和可靠性。
7、作为优选实施方式，本专利技术的人机界面还利用预先构建的可视化图形界面对输出或采集的信号进行展示；
8、和/或，所述人机界面还对不符合预期结果的异常测试数据进行高亮显示。本专利技术还能够对dcs测试过程中的信号进行可视化图形展示，并使用数据挖掘和关联分析技术，对数据进行分析，异常警示等，便于相关维护人员能够快速、直观的对测试过程进行有效监测，能够及时做出响应，进一步提高核反应堆dcs的维护效率和质量。
9、作为优选实施方式，本专利技术的主控制器通过机箱背板总线脉冲触发同一机箱不同的采集模块同时采集，或触发同一机箱不同的输出模块同时输出，保证同一机箱不同模块之间的时间同步。
10、作为优选实施方式，本专利技术的不同的机箱之间通过同步总线脉冲触发时间同步，保证不同机箱的采集模块同时采集，或不同机箱的输出模块同时输出。
11、作为优选实施方式，本专利技术的模拟量输出模块包括电流输出模块、热电阻输出模块和热电偶输出模块，用于为被测dcs提供多类型、多通道的信号输入。
12、作为优选实施方式，本专利技术的模拟量输出模块通过主控制器的lvds链路控制输出模式，具体的模式控制过程为：
13、通过人机界面下发命令给主控制器，主控制器通过lvds链路控制目标板卡适配通道类型、输出状态和输出大小；实现有源电流信号、无源电流信号的在线切换。
14、另一方面，本专利技术还提出了如本专利技术所述的一种核反应堆dcs维护装置的方法，所述方法包括：
15、基于labview软件，通过调用控件，从控件面板中选择表盘控件和光柱控件，创建虚拟化的表盘和光柱，设置其显示范围、刻度、样式、颜色映射、数据输入方式；
16、将采集或输出的通道数据输入到表盘或光柱控件的输入端口，实现控件与数据之间的关联；
17、使用定时器、循环和数据更新功能，实现表盘和光柱随数据变化而实时更新或动态变化，进行可视化图形展示。
18、作为优选实施方式，本专利技术的方法还包括：
19、基于mysql数据库自动保存多次循环测试结果，并通过数据管理和查询工具，生成散点图、波形图、时间轴图形，直观展示数据的分布、趋势和关联，查看波形跳变细节，分析变量之间的逻辑关系；
20、通过对响应时间测试数据的统计分析，确定响应时间结果符合正态分布，通过概率密度函数，在特定的置信水平下，计算得到响应时间的置信区间。
21、作为优选实施方式，本专利技术的方法还包括：
22、将不符合dcs响应时间预期结果的测试工况进行多次自动循环测试，得到对应概率密度函数，构建故障数据集，为训练集和测试集；
23、将dcs响应时间故障标签划分为通道精度故障和软件逻辑故障；
24、提取故障特征参数，分别是标准差、平均值、峰度、偏度，构成dcs响应时间故障特征向量；
25、选择高斯函数作为核函数，将所述训练集输入到svm中进行训练，得到故障诊断模型；
26、将所述测试集输入到svm中进行测试；
27、利用所述故障诊断模型进行dcs响应时间的故障识别，并根据故障标签制定相应的解决策略。
28、作为优选实施方式，本专利技术的方法还包括：
29、收集各阶段dcs响应时间测试的数据；
30、分析确定各阶段dcs响应时间测试数据服从正态分布，计算得到各阶段正态分布的参数，包括均值和方差；
31、建立dcs响应时间的正态分布模型，对数据和模型进行验证和调整；
32、利用概率密度函数，计算相同置信水平下各阶段dcs响应时间的置信区间；
33、利用置信区间变化预测dcs响应时间性能变化，并在故障发生之前采用相应的预防措施。
34、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
35、1、本专利技术提出的核反应堆dcs维护装置通过将控制器、模拟量输入/输出模块、开关量输入/输出模块集成在测试机柜中，将测试机柜与待测dcs机柜通过硬接线连接，测试机柜与上位机之间通讯连接，则可通过上位机控制测试机柜输出被测dcs所需测试信号，并采集经被测dcs处理后的信号，能够非常便捷的实现dcs通道测试、逻辑功能测试、响应时间测试等试验，同时能够基于预先构建的智能模型，进行深度数据处理与分析、进行故障诊断以及性能预测，提高了各个阶段dcs的维护效率和质量；
36、2、本专利技术提出的核反应堆dcs维护装置还能够对测试过程中的信号进行可视化图形显示，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种核反应堆DCS维护装置，其特征在于，所述核反应堆DCS维护装置包括：
2.根据权利要求1所述的一种核反应堆DCS维护装置，其特征在于，所述人机界面还利用预先构建的可视化图形界面对输出或采集的信号进行展示；
3.根据权利要求1所述的一种核反应堆DCS维护装置，其特征在于，所述主控制器通过机箱背板总线脉冲触发同一机箱不同的采集模块同时采集，或触发同一机箱不同的输出模块同时输出，保证同一机箱不同模块之间的时间同步。
4.根据权利要求1所述的一种核反应堆DCS维护装置，其特征在于，不同的机箱之间通过同步总线脉冲触发时间同步，保证不同机箱的采集模块同时采集，或不同机箱的输出模块同时输出。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种核反应堆DCS维护装置，其特征在于，所述模拟量输出模块包括电流输出模块、热电阻输出模块和热电偶输出模块，用于为被测DCS提供多类型、多通道的信号输入。
6.根据权利要求5所述的一种核反应堆DCS维护装置，其特征在于，所述模拟量输出模块通过主控制器的LVDS链路控制输出模式，具体的模式控制过程为：>
7.如权利要求1-6任一项所述的一种核反应堆DCS维护装置的方法，其特征在于，所述方法包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种核反应堆dcs维护装置，其特征在于，所述核反应堆dcs维护装置包括：
2.根据权利要求1所述的一种核反应堆dcs维护装置，其特征在于，所述人机界面还利用预先构建的可视化图形界面对输出或采集的信号进行展示；
3.根据权利要求1所述的一种核反应堆dcs维护装置，其特征在于，所述主控制器通过机箱背板总线脉冲触发同一机箱不同的采集模块同时采集，或触发同一机箱不同的输出模块同时输出，保证同一机箱不同模块之间的时间同步。
4.根据权利要求1所述的一种核反应堆dcs维护装置，其特征在于，不同的机箱之间通过同步总线脉冲触发时间同步，保证不同机箱的采集模块同时采集，或不同机箱的输出模块同时输出。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩娟娟，葛源，邱立青，袁志敏，李劲松，姚亮，石强，张小帆，赵光，李海涛，龚应伟，郭国江，马树波，蔡畅，庄倩杉，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：
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