一種反應堆自動停堆系統的製作方法

2023-07-22 09:03:26 1

本發明屬於反應堆控制領域，尤其涉及一種反應堆自動停堆系統。

背景技術：

現有反應堆控制技術包括若干智能傳感器模塊和一個主控制單元，由雙絞線將其連接成數據通信網絡。智能傳感器模塊由依次連接的三軸加速度傳感器、a/d轉換器、單片機、通信晶片、通信接口組成；主控制單元包括主控模塊和與其連接的顯示器、聲光報警器、鍵盤、核反應堆緊急停堆開關電路、通信接口電路。若干個智能傳感器模塊安裝於核反應堆設備四周建築物承重結構體上，力求得到最大監測面積，並使其不出現探測盲區或重複探測區域，各智能傳感器模塊採集的信息經主控制單元計算、對比後，得到是否為地震波及地震的強度，若為強震，則自動快速關閉核反應堆，並報警使工作人員逃生。

現有技術的缺陷在於：主控制單元發生故障時若發生地震或其他外部因素導致安全殼晃動加速度過大，則無法實現反應堆自動停堆，存在潛在風險。

因此，現有技術存在主控制單元故障導致安全殼晃動時反應堆自動停堆功能喪失的問題。

技術實現要素：

本發明提供了一種反應堆自動停堆系統，旨在解決現有技術所存在的主控制單元故障導致安全殼晃動時反應堆自動停堆功能喪失的問題。

本發明是這樣實現的，一種反應堆自動停堆系統，所述反應堆自動停堆系統包括用於檢測安全殼晃動的多個傳感器、多個傳感數據處理模塊、第一停堆信號生成模塊和第二停堆信號生成模塊；

所述多個傳感數據處理模塊的輸入端一一對應的與所述多個傳感器連接，所述多個傳感數據處理模塊的輸出端與所述第一停堆信號生成模塊的輸入端和所述第二停堆信號生成模塊的輸入端連接；

所述多個傳感器安裝於安全殼上，所述多個傳感器對加速度進行探測以生成多個模擬加速度信號，所述多個傳感數據處理模塊根據多個模擬加速度信號生成多個第一邏輯信號，所述第一停堆信號生成模塊根據所述多個第一邏輯信號生成第一停堆信號，所述第二停堆信號生成模塊根據所述多個第一邏輯信號生成第二停堆信號，所述第一停堆信號和/或所述第二停堆信號控制反應堆停堆。

本發明提供的技術帶來的有益效果是：反應堆自動停堆系統包括用於檢測安全殼晃動的多個傳感器、多個傳感數據處理模塊、第一停堆信號生成模塊和第二停堆信號生成模塊；多個傳感器安裝於安全殼上，多個傳感器對加速度進行探測以生成多個模擬加速度信號，多個傳感數據處理模塊根據多個模擬加速度信號生成多個第一邏輯信號，第一停堆信號生成模塊根據多個第一邏輯信號生成第一停堆信號，第二停堆信號生成模塊根據多個第一邏輯信號生成第二停堆信號，第一停堆信號和/或第二停堆信號控制反應堆停堆；由於對停堆信號生成模塊採用了雙冗餘設計，對傳感數據處理模塊採用了多個冗餘設計；故出現單一地停堆信號生成模塊故障或單一地傳感數據處理模塊故障時仍然可以實現反應堆自動停堆功能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術發明，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的反應堆自動停堆系統的一種結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的反應堆自動停堆系統的另一種結構示意圖；

圖3為本發明實施例提供的反應堆自動停堆系統的另一種結構示意圖；

圖4為本發明實施例提供的反應堆自動停堆系統傳感數據處理模塊的模塊結構圖；

圖5為本發明實施例提供的反應堆自動停堆系統的第一停堆信號生成模塊的一種模塊結構圖；

圖6為本發明實施例提供的反應堆自動停堆系統的第一停堆信號生成模塊的另一種模塊結構圖；

圖7為本發明實施例提供的反應堆自動停堆系統的第二停堆信號生成模塊的一種模塊結構圖；

圖8為本發明實施例提供的反應堆自動停堆系統的第二停堆信號生成模塊的另一種模塊結構圖。

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，以下結合附圖及實施例，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施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

請參照圖1，本發明實施例提供一種反應堆自動停堆系統，為了便於說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分，詳述如下：

反應堆自動停堆系統包括用於檢測安全殼晃動的多個傳感器01、多個傳感數據處理模塊02、第一停堆信號生成模塊03和第二停堆信號生成模塊04。

其中，多個傳感數據處理模塊02的輸入端一一對應的與多個傳感器01連接，多個傳感數據處理模塊02的輸出端與第一停堆信號生成模塊03的輸入端和第二停堆信號生成模塊04的輸入端連接。

在上述反應堆自動停堆系統中，多個傳感器01安裝於安全殼上，多個傳感器01對加速度進行探測以生成多個模擬加速度信號，多個傳感數據處理模塊02根據多個模擬加速度信號生成多個第一邏輯信號，第一停堆信號生成模塊03根據多個第一邏輯信號生成第一停堆信號，第二停堆信號生成模塊04根據多個第一邏輯信號生成第二停堆信號，第一停堆信號和/或第二停堆信號控制反應堆停堆。

在本發明的一個實施例中，如圖2所示，第一停堆信號生成模塊與第二停堆信號生成模塊連接；第二停堆信號生成模塊判斷第一停堆信號生成模塊是否發生故障以輸出標識信號，當標識信號為有效值時，第二停堆信號控制反應堆停堆；當標識信號為無效值時，則第一停堆信號控制反應堆停堆。

其中，當第二停堆信號生成模塊判斷第一停堆信號生成模塊發生故障，則輸出有效值的標識信號(如1)，此時，第二停堆信號控制反應堆停堆；當第二停堆信號生成模塊判斷第一停堆信號生成模塊未發生故障，則輸出有效值的標識信號(如0)，此時，第一停堆信號控制反應堆停堆。

在本發明的另一個實施例中，如圖3所示，反應堆自動停堆系統還包括切換模塊；切換模塊分別與第一停堆信號生成模塊和第二停堆信號生成模塊連接；切換模塊檢測第一停堆信號生成模塊和第二停堆信號生成模塊是否發生故障；當第一停堆信號生成模塊發生故障時，切換模塊轉發第二停堆信號以控制反應堆停堆；當第二停堆信號生成模塊發生故障時，切換模塊轉發第一停堆信號以控制反應堆停堆；當第一停堆信號生成模塊和第二停堆信號生成模塊均未發生故障時，切換模塊轉發第一停堆信號以控制反應堆停堆。

安全殼又稱反應堆廠房，是一個帶有準球形穹頂的圓柱形預應力鋼筋混凝土結構，地面上高度約60m，直徑約37m，壁厚近1m，內襯厚約6mm的不鏽鋼板，可承受絕對壓力0.5mpa的內壓，其內包括核反應堆和蒸汽發生器、主泵、穩壓器等其他一迴路主要設備。安全殼將核反應堆及一迴路主系統與外部環境完全隔離，用來控制和限制放射性物質從反應堆向外擴散，以保護公眾免遭放射性物質的傷害，安全殼也是防止裂變產物釋放到外界環境的最後一道安全屏障。

多個傳感數據處理模塊02包含於核島模擬量集中控制系統/分布式控制系統之內。第一停堆信號生成模塊03和第二停堆信號生成模塊04包含於反應堆保護系統之內。傳感器01安裝於安全殼上，力求得到最大監測面積，並使其不出現探測盲區或重複探測區域。

如圖4所示，傳感數據處理模塊02包括信號轉換模塊021和閾值判斷模塊022；信號轉換模塊021的輸出端和閾值判斷模塊022的輸入端連接；信號轉換模塊021根據模擬加速度信號生成數字加速度信號，閾值判斷模塊022判斷數字加速度信號攜帶的加速度值是否大於預設加速度值，若是，則生成有效的第一邏輯信號，若否，則生成無效的第一邏輯信號。

信號轉換模塊021可以包括a/d轉換晶片，閾值判斷模塊022可以包括微處理器。

預設加速度值可以為0.1g。

如圖5所示，第一停堆信號生成模塊03包括第一信號隔離模塊031和第一邏輯處理模塊032；第一信號隔離模塊031的輸出端和第一邏輯處理模塊032的輸入端連接；第一信號隔離模塊031對多個第一邏輯信號進行隔離以生成多個第二邏輯信號，第一邏輯處理模塊032判斷多個第二邏輯信號中的有效信號個數是否大於預設個數，若是，則生成有效的第一停堆信號，若否，則生成無效的第一停堆信號。

第一信號隔離模塊031可以包括光電隔離器，第一邏輯處理模塊032可以包括微處理器。

如圖6所示，第一停堆信號生成模塊03還包括第一開關模塊033；第一開關模塊033的輸入端與第一邏輯處理模塊032的輸出端連接；第一開關模塊033根據用戶輸入的指令轉發或停止轉發第一停堆信號。

如圖7所示，第二停堆信號生成模塊04包括第二信號隔離模塊041和第二邏輯處理模塊042；第二信號隔離模塊041的輸出端和第二邏輯處理模塊042的輸入端連接；第二信號隔離模塊041對多個第一邏輯信號進行隔離以生成多個第二邏輯信號，第一邏輯處理模塊032判斷多個第二邏輯信號中的有效信號個數是否大於預設個數，若是，則生成有效的第二停堆信號，若否，則生成無效的第二停堆信號。

第二信號隔離模塊041可以包括光電隔離器，第二邏輯處理模塊042可以包括微處理器。

第一停堆信號和/或第二停堆信號控制反應堆停堆具體為：有效的第二停堆信號和/或有效的第二停堆信號控制反應堆停堆。

如圖8所示，第二停堆信號生成模塊04還包括第二開關模塊043；第二開關模塊043的輸入端與第二邏輯處理模塊042的輸出端連接；第二開關模塊043根據用戶輸入的指令轉發或停止轉發第二停堆信號。

通過設置第一開關模塊033和第二開關模塊043，用戶可以對反應堆自動停堆功能進行開啟和關閉，以便在反應堆自動停堆系統進行檢修和定期試驗時能夠將該保護機制閉鎖，避免引起反應堆的誤停堆。

多個傳感器01可以為4個傳感器01，多個傳感數據處理模塊02可以為4個傳感數據處理模塊02，預設個數可以為2個。

由於預設個數為2個，故避免了人為晃動單個傳感器而導致的誤判。

綜上所述，本發明實施例中的反應堆自動停堆系統包括用於檢測安全殼晃動的多個傳感器、多個傳感數據處理模塊、第一停堆信號生成模塊和第二停堆信號生成模塊；多個傳感器安裝於安全殼上，多個傳感器對加速度進行探測以生成多個模擬加速度信號，多個傳感數據處理模塊根據多個模擬加速度信號生成多個第一邏輯信號，第一停堆信號生成模塊根據多個第一邏輯信號生成第一停堆信號，第二停堆信號生成模塊根據多個第一邏輯信號生成第二停堆信號，第一停堆信號和/或第二停堆信號控制反應堆停堆；出現單一地停堆信號生成模塊故障或單一地傳感數據處理模塊故障時仍然可以實現反應堆自動停堆功能，提高核電站抵禦外部風險的能力，進而提高機組的運行安全水平。

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，凡在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。