一種計算機化工作站與後備盤控制切換的方法及系統的製作方法
2023-10-04 10:09:59 1
專利名稱:一種計算機化工作站與後備盤控制切換的方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及核電站控制，更具體地說，涉及一種核電站主控室計算機化工作站與後備盤控制切換的方法及系統。
背景技術：
目前國際上採用數位化集散控制系統(DCS)控制方式的核電站中，大都採用以計算機為主的控制方式，雖然DCS系統採用了充分的冗餘，具有較高的可靠性。系統中的局部故障一般不會影響整個系統的可用性，但是仍然存在著失去計算機化控制手段的可能性。 因此，採用以計算機化工作站為主的控制方式的核電站主控室一般都設置後備盤，這種後備盤安裝有常規指示儀表、指示燈、開關、按鈕、報警窗等硬體設備，以防止在計算機化工作站為主的控制方式不可用的情況下，由於失去監控而被迫立即停堆、停機，以提高機組的安全性、可用性和經濟性。
核電站主控室內有計算機化工作站監控和常規後備盤監控兩種方式，正常情況下使用計算機化工作站的監控方式，當計算機化工作站監控方式不可用時，需要將控制權切換都後備盤上。
計算機化工作站和後備盤切換的方案在核電領域屬於一項創新技術，現有的核電站控制領域沒有此項功能，切換開關設置和切換方法都是屬於技術創新。
發明內容
本發明要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述核電站主控室計算機化工作站監控與常規後備盤之間暫無切換方案的缺陷，提供一種計算機化工作站與後備盤控制切換的方法及系統。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是構造一種計算機化工作站與後備盤控制切換的方法，所述方法包括
切換開關發出切換命令；
邏輯處理單元基於切換命令，判斷計算機化工作站及後備盤所處工作模式，將狀態信號發送至控制機櫃；
控制機櫃接收狀態信號，採取相應的閉鎖和激活操作。
在本發明所述的方法中，所述後備盤分為A、B兩列供電，每列供電設有三個切換開關，其中
核電站正常情況是由計算機化工作站進行控制，三個切換開關都處於計算機化工作站位置；
當後備盤需要測試時，A列和B列的切換開關只有一個處於後備盤狀態；
當計算機化工作站不可用時，A列和B列的切換開關都有兩個或者3個處於後備盤狀態。
在本發明所述的方法中，其中[0015]當三個切換開關都在計算機化工作站模式時，邏輯處理單元會判斷產生使計算機化工作站可監控但後備盤不可控的信號；
當三個切換開關只有一個處於後備盤模式時，邏輯處理單元會判斷產生計算機化工作站可監控後備盤可測試的信號；
當三個切換開關有兩個或者三個開關處於後備盤模式時，邏輯處理單元會判斷產生計算機化工作站不可控後備盤可控的信號。
在本發明所述的方法中，所述方法進一步包括通過計算機化工作站和後備盤的狀態指示燈顯示激活和閉鎖的狀態。
在本發明所述的方法中，所述方法進一步包括通過接收單元接收切換開關發出的切換命令，接收單元將切換命令對應的開關信號發送至邏輯處理單元進行邏輯處理。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是構造一種計算機化工作站與後備盤控制的系統，所述系統包括
切換開關，用於發出切換命令；
邏輯處理單元，其基於切換命令判斷計算機化工作站及後備盤所處工作模式，將狀態信號發送至控制機櫃；
控制機櫃，用於接收狀態信號並採取相應的閉鎖和激活操作。
在本發明所述的系統中，所述邏輯處理單元進一步包括狀態信號輸出模塊，用於通過硬接線和網線將狀態信號發送到核電站每個控制機櫃。
在本發明所述的系統中，所述控制機櫃包括
接收處理模塊，用於接收狀態信號並分配給軟體進行處理，產生控制閉鎖和激活指令；
命令閉鎖激活模塊，其基於閉鎖和激活指令對計算機化工作站和後備盤進行閉鎖和激活；
輸出顯示模塊，用於將計算機化工作站和後備盤的工作狀態反饋到後備盤和工作站。
在本發明所述的系統中，所述系統進一步包括接收單元，用於接收切換開關發出的切換命令，將切換命令對應的開關信號發送至邏輯處理單元進行邏輯處理。
在本發明所述的系統中，所述後備盤分為A、B兩列供電，每列供電設有三個切換開關，其中
當三個切換開關都在計算機化工作站模式時，邏輯處理單元會判斷產生使計算機化工作站可監控但後備盤不可控的信號；
當三個切換開關只有處於後備盤模式時，邏輯處理單元會判斷產生一個計算機化工作站可監控後備盤可測試的信號；
當三個切換開關有兩個或者三個開關處於後備盤模式時，邏輯處理單元會判斷產生計算機化工作站不可控後備盤可控的信號。
實施本發明的計算機化工作站與後備盤控制切換的方法及系統，具有以下有益效果通過切換開關的選擇，使核電站主控室操作員可方便的進行計算機化工作站和後備盤控制的切換，確保在計算機化工作站的控制方式不可用的情況下，核電站可以立即轉入後備盤控制模式，避免由於失去監控而被迫立即停堆、停機，以提高機組的安全性、可用性和經濟性；同時，任意一個切換發生故障時不會導致切換功能失效，滿足單一故障準則。
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中
圖1是本發明的計算機化工作站與後備盤控制切換的方法流程圖；
圖2是A列供電的切換邏輯圖；
圖3是B列供電的切換邏輯圖；
圖4是本發明的計算機化工作站與後備盤控制切換的系統框圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實例僅僅用於解釋本發明，並不用於限定本發明。
通過對切換的選擇，實現了對核電站主控室計算機化工作站和後備盤控制權限的切換。實現兩種監控方式切換的方法和系統是一種關鍵技術，涉及到計算機化工作站控制有效後備盤控制無效、計算機化工作站控制有效後備盤測試、計算機化工作站控制無效後備盤控制有效三種模式，同時根據單一故障準則，需要考慮單個切換開關失效不能對切換產生影響。核電站控制系統供電分為A列和B列兩路供電，為了實現A列供電和B列供電的隔離，切換開關A列B列必須分開。
在後備盤上設置6個切換開關，A列供電3個，B列供電3個。根據3個切換開關的位置將核電站主控室控制權限在計算機化工作站和後備盤之間切換。
當A列供電的3個切換開關都處於計算機化工作站狀態時，電站A列設備處於計算機化工作站監控模式，後備盤只有監視功能，不能控制，B列3個切換開關與此相同。
當A列供電的3個切換開關只有一個處於後備盤狀態時，電站處於計算機化工作站監控模式，後備盤控制只有測試功能，不能控制，B列3個切換開關與此相同。
當A列供電的3個切換開關有兩個或者三個處於後備盤狀態時，電站A列設備處於後備盤監控模式，計算機化工作站不能控制，B列3個切換開關與此相同。
圖1示出了本發明提供的核電站主控室計算機化工作站與後備盤控制切換實現流程，詳述如下
在步驟SlOl中，使用6個切換開關發出指令。切換開關都是手動操作來完成的， 核電站正常情況是由計算機化工作站進行控制，6個切換開關都處於計算機化工作站位置； 當後備盤需要測試時，A列和B列的只有一個切換開關處於到後備盤狀態；當計算機化工作站不可用時，A列和B列的切換開關都有兩個或者3個處於後備盤狀態。
在步驟S102中，由接收卡件(即接收單元)接收由切換開關發出的切換指令。由接收卡件向切換開關供電，當開關動作時，卡件可以接收開關的信號並能夠送到處理單元進行邏輯處理。每列採用3個切換開關，某一個切換開關失效時，可以防止產生的誤操作， 而且不影響切換過程。
在步驟S103中，邏輯處理單元使用軟體處理模塊對接收到的邏輯量進行比較運算，就A列三個切換開關來說當3個切換開關都在計算機化工作站模式時，處理單元會判斷產生一個使計算機化工作站可監控但後備盤不可控的信號；當3個切換開關只有一個處於後備盤模式時，處理單元會判斷產生一個計算機化工作站可監控後備盤可測試的信號； 當3個切換開關有兩個或者三個開關處於後備盤模式時，處理單元會判斷產生一個計算機化工作站不可控後備盤可控的信號。
在步驟S104中，邏輯處理單元處理的信號通過硬接線或者網絡通訊的方式傳送給所有控制機櫃。
在步驟S105中，控制機櫃接收到通過硬接線或者網絡送來的切換命令信號後，使用兩種方式進行閉鎖和激活動作，一種是軟體實現閉鎖和激活控制功能，還有一種是直接控制硬體卡件的管腳來實現閉鎖和激活功能。
在步驟S106中，由步驟S103產生的工作模式信號通過硬接線的方式送到後備盤上的狀態指示燈，不同指示燈亮表明主控室處於不同控制模式，另外會通過網絡通訊的方式將主控室控制模式的信息顯示在計算機化工作站中。
圖2為A列供電的三個切換開關的控制邏輯及信號反饋的邏輯圖。S201給出了 A 列供電設有三個切換開關，每個切換開關有兩位(即計算機化工作站狀態及後備站狀態)， 用於發出指令。S202給出了命令發出和接收，圖中並未示出詳細的流程，在上述步驟S102 中已經對此進行過描述。S203給出了邏輯處理的過程，包括三取一、三取二和三取零邏輯， 也就是上述步驟S103所述的工作原理。S204給出了指令輸出的過程，邏輯處理單元處理的信號通過硬接線或者網絡通訊的方式傳送給所有控制機櫃。S205給出了狀態反饋的示意， 工作模式信號通過硬接線的方式送到後備盤上的狀態指示燈，不同指示燈亮表明主控室處於不同控制模式，另外會通過網絡通訊的方式將主控室控制模式的信息顯示在計算機化工作站中。圖3示出了 B列供電的三個切換開關的控制邏輯及信號反饋的邏輯圖，其原理與圖2類似。
圖4示出了本發明提供的切換系統的結構框圖。為了便於說明，僅顯示出了與本發明實施例相關的部分。所示系統是內置於核電站控制系統的硬體單元、軟體單元或者軟硬相結合的單元。
切換開關模塊401是指A、B兩列供電的6個切換開關，其開始帶有自保持功能，操作員可以根據需要進行相應的切換操作。
邏輯處理單元402是對切換指令的組合信號進行邏輯處理的模塊，可以採用軟體比較，也可以採用硬體單元比較。
狀態信號輸出模塊403包含在邏輯處理單元中，其將狀態指令通過硬接線和網線將信號發給控制機櫃的軟體硬體單元，需要確保所有控制機櫃都能接收到該指令。
附圖標記404即表示控制機櫃。
接收處理模塊405包含在控制機櫃404中，是指控制機櫃404內部的信號輸入卡件以及處理軟體單元，由卡件採集後的信號經過控制機櫃處理軟體處理分配，產生控制閉鎖和激活指令。
命令閉鎖激活模塊406同樣包含在控制機櫃404中，是指實現控制閉鎖和激活邏輯的硬體和軟體單元，一般分散式控制系統中，針對設備的開關控制都會有輸入和輸出單元，由接收處理模塊405發出的閉鎖和激活指令在輸入輸出單元中對控制信號進行閉鎖和激活，最終實現執行機構的控制。[0061]輸出顯示模塊407仍包含在控制機櫃404中，是指將控制狀態的信號反饋到後備盤和計算機化工作的硬體和軟體設備，反饋到後備盤上的狀態指示燈使用硬體輸出卡件輸出邏輯量信號，反饋到計算機化工作站的信號通過網絡通訊後送到工作站顯示。
本發明通過切換開關的選擇，使核電站主控室操作員可方便的進行計算機化工作站和後備盤控制的切換，確保在計算機化工作站的控制方式不可用的情況下，核電站可以立即轉入後備盤控制模式，避免由於失去監控而被迫立即停堆、停機，以提高機組的安全性、可用性和經濟性。同時，任意一個切換發生故障時不會導致切換功能失效，滿足單一故障準則。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡是本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種計算機化工作站與後備盤控制切換的方法，其特徵在於，所述方法包括 切換開關發出切換命令；邏輯處理單元基於切換命令，判斷計算機化工作站及後備盤所處工作模式，將狀態信號發送至控制機櫃；控制機櫃接收狀態信號，採取相應的閉鎖和激活操作。
2.根據權利要求
1所述的方法，其特徵在於，所述後備盤分為A、B兩列供電，每列供電設有三個切換開關，其中核電站正常情況是由計算機化工作站進行控制，三個切換開關都處於計算機化工作站位置；當後備盤需要測試時，A列和B列的六個切換開關只有一個處於後備盤狀態； 當計算機化工作站不可用時，A列和B列的切換開關都有兩個或者3個處於後備盤狀態。
3.根據權利要求
2所述的方法，其特徵在於，其中當三個切換開關都在計算機化工作站模式時，邏輯處理單元會判斷產生使計算機化工作站可監控但後備盤不可控的信號；當三個切換開關只有一個處於後備盤模式時，邏輯處理單元會判斷產生計算機化工作站可監控後備盤可測試的信號；當三個切換開關有兩個或者三個開關處於後備盤模式時，邏輯處理單元會判斷產生計算機化工作站不可控後備盤可控的信號。
4.根據權利要求
1所述的方法，其特徵在於，所述方法進一步包括通過計算機化工作站和後備盤的狀態指示燈顯示激活和閉鎖的狀態。
5.根據權利要求
1所述的方法，其特徵在於，所述方法進一步包括通過接收單元接收切換開關發出的切換命令，接收單元將切換命令對應的開關信號發送至邏輯處理單元進行邏輯處理。
6.一種計算機化工作站與後備盤控制的系統，其特徵在於，所述系統包括 切換開關，用於發出切換命令；邏輯處理單元，其基於切換命令判斷計算機化工作站及後備盤所處工作模式，將狀態信號發送至控制機櫃；控制機櫃，用於接收狀態信號並採取相應的閉鎖和激活操作。
7.根據權利要求
6所述的系統，其特徵在於，所述邏輯處理單元進一步包括狀態信號輸出模塊，用於通過硬接線和網線將狀態信號發送到核電站每個控制機櫃。
8.根據權利要求
6所述的系統，其特徵在於，所述控制機櫃包括接收處理模塊，用於接收狀態信號並分配給軟體進行處理，產生控制閉鎖和激活指令；命令閉鎖激活模塊，其基於閉鎖和激活指令對計算機化工作站和後備盤進行閉鎖和激活；輸出顯示模塊，用於將計算機化工作站和後備盤的工作狀態反饋到後備盤和工作站。
9.根據權利要求
6所述的系統，其特徵在於，所述系統進一步包括接收單元，用於接收切換開關發出的切換命令，將切換命令對應的開關信號發送至邏輯處理單元進行邏輯處理。
10.根據權利要求
6所述的系統，其特徵在於，所述後備盤分為A、B兩列供電，每列供電設有三個切換開關，其中當三個切換開關都在計算機化工作站模式時，邏輯處理單元會判斷產生使計算機化工作站可監控但後備盤不可控的信號；當三個切換開關只有一個處於後備盤模式時，邏輯處理單元會判斷產生計算機化工作站可監控後備盤可測試的信號；當三個切換開關有兩個或者三個開關處於後備盤模式時，邏輯處理單元會判斷產生計算機化工作站不可控後備盤可控的信號。
專利摘要
本發明涉及一種計算機化工作站與後備盤控制切換的方法及系統，所述方法包括切換開關發出切換命令；邏輯處理單元基於切換命令，判斷計算機化工作站及後備盤所處工作模式，將狀態信號發送至控制機櫃；控制機櫃接收狀態信號，採取相應的閉鎖和激活操作。本發明實現對核電站主控室計算機化工作站和後備盤控制權限的切換，切換過程保證A列供電和B列供電的隔離，任意一個切換發生故障時不會導致切換功能失效，滿足單一故障準則，確保在計算機工作站失效時可通過後備盤來維持核電站機組的正常運行和事故處理，提高核電機組的安全性和經濟性。
文檔編號G05B19/418GKCN101763907 B發布類型授權 專利申請號CN 200810241605
公開日2012年5月23日 申請日期2008年12月23日
發明者劉燕子, 周粲, 張建波, 張黎明, 梅世伯, 程波, 譚珂, 鄒傑, 黃偉軍 申請人:中國廣東核電集團有限公司, 中廣核工程有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (3),