一种核电厂继电器逻辑处理机柜试验装置和方法与流程

本发明涉及核电站运行和管理领域，具体涉及一种核电厂继电器逻辑处理机柜试验装置和方法。

背景技术：

由于核电对安全的特殊性，基于计算机技术、通讯技术和现代控制理论的数字化控制系统在真正被应用到核电站时间较晚，大约在21世纪初，且通常考虑不完全信赖全数字化系统。近年来，为了防止基于计算机技术的共模风险，设置了基于模拟量技术的组装式仪表的主控室后备操作盘和基于继电器逻辑的继电器逻辑机柜，以下简称arc机柜，共同完成应对基于计算机技术的共模失效风险并可维持4小时稳定运行，将反应堆带至安全停堆模式。

在保持安全系统执行器安全功能能力的同时，需要提供对arc机柜进行试验和校准的能力。在现有技术中，普遍采用逐个手动继电器的方式试验arc柜的继电器逻辑，需要旁通和隔离的设备多，测试时间长，试验的时间成本，人力成本很高，并在容易引入人因错误风险。对于核电站大修窗口局限的这种情况十分不方便。

因此，提供一种可靠的核电厂继电器逻辑处理机柜试验装置和方法，以避免长时间占用维护人员工作时间，减小维护人员工作量，同时避免引入人因错误，是目前核电厂arc机柜试验亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中普遍采用逐个手动继电器的方式试验arc柜的继电器逻辑，需要旁通和隔离的设备多，测试时间长，试验的时间成本，人力成本很高，并在容易引入人因错误风险的问题，提供一种核电厂继电器逻辑处理机柜试验装置和方法，能够避免长时间占用维护人员工作时间，减小维护人员工作量，同时避免引入人因错误。

本发明提供了一种核电厂继电器逻辑处理机柜试验装置，用于对继电器逻辑处理机柜的继电器逻辑进行定期试验，包括相互连接的操作终端和主控制器，所述试验装置还包括分别并行连接在所述主控制器和继电器逻辑处理机柜之间的隔离模块和信号接收及输出模块；

所述主控制器用于根据所述操作终端发送的逻辑试验指令向所述隔离模块发送隔离命令以及向所述信号输入接收模块发送信号输入命令；

所述隔离模块用于根据所述隔离命令隔离所述继电器逻辑处理机柜与核电系统之间的信号连接；所述信号接收及输出模块用于根据所述信号输入命令，向所述继电器逻辑处理机柜的信号输入端发送继电器逻辑试验信号，并接收所述继电器逻辑处理机柜信号输出端的继电器逻辑输出信号。

优选地，所述主控制器还用于将所述信号接收及输出模块传递的所述继电器逻辑输出信号传送至所述操作终端；

所述操作终端还用于根据所述逻辑试验指令和所述继电器逻辑输出信号，分析所述继电器逻辑处理机柜的继电器逻辑正确性，以完成所述继电器逻辑处理机柜的继电器逻辑试验。

优选地，所述操作终端还用于向所述主控制器发出系统自检指令、数据备份指令以及系统恢复指令。

优选地，所述主控制器还用于在接收所述系统自检指令时检查所述操作终端、主控制器、继电器逻辑处理机柜、隔离模块以及所述信号接收及输出模块之间的连接以确保装置连接正常。

优选地，所述装置还包括系统恢复模块，所述系统恢复模块分别与所述主控制器和所述继电器逻辑处理机柜连接，用于在所述主控制器接收到所述数据备份指令后，执行所述主控制器发出的数据备份命令,以储存所述继电器逻辑处理机柜进行继电器逻辑试验之前的接口状态和逻辑信息；

所述系统恢复模块还用于在所述主控制器接收到所述系统恢复指令后，执行所述主控制器发出的系统恢复命令,以在所述继电器逻辑处理机柜完成继电器逻辑试验之后，将所述继电器逻辑处理机柜继电器逻辑试验之前的接口状态和逻辑信息恢复。

优选地，所述操作终端还用于显示对所述继电器逻辑处理机柜的继电器逻辑正确性分析结果并储存所述分析结果。

本发明还提供了一种核电厂继电器逻辑处理机柜试验方法，包括如下步骤：

s1、操作终端向主控制器发出对所述继电器逻辑进行试验的逻辑试验指令；

s2、所述主控制器根据所述逻辑试验指令向隔离模块发送隔离命令以及向信号输入接收模块发送信号输入命令；

s3、所述隔离模块根据所述隔离命令隔离所述继电器逻辑处理机柜与核电系统之间的信号连接；

s4、所述信号接收及输出模块根据所述信号输入命令，向所述继电器逻辑处理机柜的信号输入端发送继电器逻辑试验信号，并接收所述继电器逻辑处理机柜信号输出端的继电器逻辑输出信号。

优选地，还包括步骤：

s5、所述主控制器将所述信号接收及输出模块传递的所述继电器逻辑输出信号传送至所述操作终端；

s6、所述操作终端根据所述逻辑试验指令和所述继电器逻辑输出信号，分析所述继电器逻辑处理机柜的继电器逻辑正确性，以完成所述继电器逻辑处理机柜的继电器逻辑试验。

优选地，所述操作终端还用于向所述主控制器发出系统自检指令、数据备份指令以及系统恢复指令。

优选地，在步骤s1之前还包括步骤：

s01、操作终端向所述主控制器发出系统自检指令，所述主控制器在接收所述系统自检指令时检查所述操作终端、主控制器、继电器逻辑处理机柜、隔离模块以及所述信号接收及输出模块之间的连接以确保装置连接正常。

优选地，所述步骤s1之前还包括步骤：

s02、操作终端向所述主控制器发出数据备份指令，所述主控制器接收所述数据备份指令，并向系统恢复模块发出数据备份命令，系统恢复模块执行所述主控制器发出的所述数据备份命令以储存所述继电器逻辑处理机柜进行继电器逻辑试验之前的接口状态和逻辑信息；

所述步骤s6之后还包括步骤:

s7、操作终端向所述主控制器发出系统恢复指令，所述主控制器接收所述系统恢复指令并向所述系统恢复模块发出系统恢复命令，所述系统恢复模块执行所述主控制器发出的系统恢复命令,以在所述继电器逻辑处理机柜完成继电器逻辑试验之后，将所述继电器逻辑处理机柜继电器逻辑试验之前的接口状态和逻辑信息恢复。

优选地，所述步骤s6还包括：所述操作终端显示对所述继电器逻辑处理机柜的继电器逻辑正确性分析结果并储存所述分析结果。

本发明方案提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本发明提供的核电厂继电器逻辑处理机柜试验装置和方法可以在大修期间占用极小的时间完成定期试验，通过便捷的操作，操作员便可实现对arc柜逻辑和继电器设备的自动验证，从而保证电站安全运行；通过试验前对继电器逻辑处理机柜的接口状态和逻辑信息预读取,并且在试验完成后自动恢复状态信号,确保arc机柜状态保持试验前后一致；还能保证使用实验装置时对其他设备没有影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例提供的核电厂继电器逻辑处理机柜试验装置结构图；

图2为本发明第一实施例提供的继电器逻辑处理机柜的接口连接示意图；

图3是本发明第一实施例提供的核电厂继电器逻辑处理机柜试验装置结构示意图；

图4是本发明第二实施例提供的核电厂继电器逻辑处理机柜试验方法流程图；

图5是本发明第三实施例提供的核电厂继电器逻辑处理机柜试验方法流程图。

具体实施方式

为了解决现有技术中存在的采用逐个手动继电器的方式试验arc柜的继电器逻辑，需要旁通和隔离的设备多，测试时间长，试验的时间成本，人力成本很高，并在容易引入人因错误风险的问题,本发明提供一种核电厂继电器逻辑处理机柜试验装置和方法，具体思路如下：核电厂继电器逻辑处理机柜试验装置，包括主控制器，分别与主控制器和继电器逻辑处理机柜连接的隔离模块和信号接收及输出模块，以及与主控制器连接的操作终端；操作终端向主控制器发出对arc机柜的继电器逻辑试验指令，主控制器根据试验指令首先通过隔离模块隔离arc机柜与核电系统的输入和输出端的连接，然后通过信号接收及输出模块向arc机柜信号输入端发送继电器逻辑试验信号，以及通过信号接收及输出模块接收arc机柜继电器逻辑输出信号并传送给操作终端；操作终端还用于根据arc机柜继电器逻辑试验指令和arc机柜继电器逻辑输出信号，分析arc机柜继电器逻辑正确性，以完成arc机柜继电器逻辑试验。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

如图1所示，本发明实施例一提供了一种核电厂继电器逻辑处理机柜试验装置，用于对继电器逻辑处理机柜3的继电器逻辑进行定期试验，包括相互连接的操作终端1和主控制器2，所述操作终端1用于向所述主控制器2发出对所述继电器逻辑进行试验的逻辑试验指令，所述主控制器2用于接收所述试验指令，所述试验装置还包括分别并行连接在所述主控制器2和继电器逻辑处理机柜3之间的隔离模块4和信号接收及输出模块5；所述主控制器2还用于根据所述逻辑试验指令向所述隔离模块4发送隔离命令以及向所述信号输入接收模块5发送信号输入命令；所述隔离模块4用于根据所述隔离命令隔离所述继电器逻辑处理机柜3与核电系统之间的信号连接；所述信号接收及输出模块5用于根据所述信号输入命令，向所述继电器逻辑处理机柜3的信号输入端发送继电器逻辑试验信号，并接收所述继电器逻辑处理机柜3信号输出端的继电器逻辑输出信号。所述主控制器2还用于将所述信号接收及输出模块5传递的所述继电器逻辑输出信号传送至所述操作终端1；所述操作终端1还用于根据所述逻辑试验指令和所述继电器逻辑输出信号，分析所述继电器逻辑处理机柜3的继电器逻辑正确性，以完成所述继电器逻辑处理机柜3的继电器逻辑试验。

在本实施例中，与继电器逻辑处理机柜接口的接口类型和其操作反馈指令的情况如下：电站计算机信息和控制系统/应急停堆盘系统切换信号，这个部分基于模拟技术的手动操作，切换开关在后备操作盘上，可被后备操作盘本身的定期试验覆盖；后备操作盘基于模拟技术的手动操作盘，其命令和反馈均有定期试验；所有的基于模拟技术的手动操作盘操作均参加安全级数字控制系统保护执行机构定期试验，因此其操作和反馈信号已经得以验证；指令输入输出与继电器逻辑处理机柜通过端子排连接，本身的软件系统有被护逻辑部分定期试验)覆盖；继电器逻辑处理机柜驱动的就地安全级设备，通过继电器逻辑处理机柜端子排输出，其已经被保护执行机构定期试验试验范围覆盖；综合分析上述实验背景，得出继电器逻辑处理机柜需要参与逻辑测试范围覆盖的范围.第一步可被排除的测试对象为：通过基于计算机技术的数字化机柜去电站计算机信息和控制系统的信号；电站计算机信息和控制系统/应急停堆盘系统操作开关本身；后备操作盘/基于模拟技术的手动操作盘上报警和显示指示灯；后备操作盘/基于模拟技术的手动操作盘操作指令本身。

如图2所示，图2为继电器逻辑处理机柜的接口连接示意图，后备操作盘接口与继电器逻辑处理机柜接口、基于计算机技术的数字化机柜接口以及软件逻辑基于计算机技术的数字化机柜接口分别连接，基于模拟技术的手动操作盘接口与基于计算机技术的数字化机柜接口以及基于计算机技术的数字化机柜接口连接，操作员盘台接口、远程操作员站接口以及基于计算机技术的数字化机柜接口均与软件逻辑基于计算机技术的数字化机柜接口分别连接，继电器机柜基于计算机技术的数字化机柜接口用于传输核安全级系统自动信号、基于模拟技术的手动操作盘手动信号、电站计算机信息和控制系统/后备操作盘/远程操作员站手动信号、过程闭锁信号间的优选逻辑，且基于计算机技术的数字化机和过程设备接口卡连接，软件逻辑基于计算机技术的数字化机柜用于传输核安全级系统自动信号、基于模拟技术的手动操作盘手动信号、电站计算机信息和控制系统/后备操作盘/远程操作员站手动信号、过程闭锁信号间的优选逻辑；过程设备接口卡接口传输优选逻辑以及其他信号，且过程设备接口卡接口还与优选逻辑以及驱动机构分别连接。

结合图1和图3所示，操作终端1分别和电源以及主控制器2连接，电源为220vac电源，采用单路供电，主控制器2分别与隔离模块4和信号接收及输出模块5连接，隔离模块4和信号接收及输出模块5均与继电器逻辑处理机柜3连接，在本实施例中，核电厂继电器逻辑处理机柜试验装置的硬件采用基于数字化控制系统的硬件，采用非冗余主控器，所包含的主控单元、输入及输出单元、电源单元、通讯单元等主要部件，且主要部件具备自诊断功能；使用开关端子，可实现不用接线、解线，只需拨动开关即可完成系统隔离；机柜的防护等级满足ip566要求，为了便于在机柜之间移动，机柜尺寸高度不超过1500mm，机柜数量为1台。机柜底部安装有轮子，便于机柜移动，还具有锁止功能。本实施中的核电厂继电器逻辑处理机柜试验装置与继电器逻辑处理机柜通过56针预制电缆连接，响应时间：画面指令到端子输出响应时间不超过2秒,cpu负荷低于50％,内存负荷低于50％,可靠性高于99.9％。

在具体实施过程中，操作终端1还用于向所述主控制器2发出系统自检指令、数据备份指令以及系统恢复指令。操作终端1还用于显示对所述继电器逻辑处理机柜3的继电器逻辑正确性分析结果并储存所述分析结果。核电厂继电器逻辑处理机柜试验装置中装载有预先设计好的对继电器逻辑处理机柜柜进行柜内全部继电器逻辑进行验证的软件逻辑和相应测试表格、测试对象状态复原确认表格，还设计有便于试验操作员可观察的对试验路径的跟踪画面，核电厂继电器逻辑处理机柜试验装置的软件具有在7台继电器逻辑处理机柜之间自由切换的画面和试验功能，并且继电器逻辑处理机柜试验系统具有兼容性，以适应系统内硬件扩展更新，程序修改升级，还具备试验数据的查看、存储功能；操作系统简洁、友好、便捷；具备试验条件确认、试验机柜选择、试验项目选择、试验结果确认功能，正式操作前应该给予相应提示，试验数据便于调用查看、拷贝。

为了确认没有连接错误以及通信正常，在操作终端1发出系统自检指令时，主控制器2还用于在接收所述系统自检指令时检查所述操作终端1、主控制器2、继电器逻辑处理机柜3、隔离模块4以及所述信号接收及输出模块5之间的连接以确保装置连接正常。

为了试验时不影响继电器逻辑处理机柜接口设备的正常检修，保持设备在试验前后状态不变，装置还包括系统恢复模块6，系统恢复模块6分别与所述主控制器2和所述继电器逻辑处理机柜3连接，用于在所述主控制器2接收到所述数据备份指令后，执行所述主控制器2发出的数据备份命令,以储存所述继电器逻辑处理机柜3进行继电器逻辑试验之前的接口状态和逻辑信息；所述系统恢复模块6还用于在所述主控制器2接收到所述系统恢复指令后，执行所述主控制器2发出的系统恢复命令,以在所述继电器逻辑处理机柜3完成继电器逻辑试验之后，将所述继电器逻辑处理机柜3继电器逻辑试验之前的接口状态和逻辑信息恢复。

具体试验过程如下：

系统自检：操作终端1发出系统自检指令，主控制器2接收系统自检指令后，检查所述操作终端1、主控制器2、继电器逻辑处理机柜3、隔离模块4以及所述信号接收及输出模块5之间的连接以确保装置连接正常，

系统备份：操作终端1发出数据备份指令，系统恢复模块6根据所述数据备份指令，储存所述继电器逻辑处理机柜3进行继电器逻辑试验之前的接口状态和逻辑信息；

进行逻辑试验：操作终端1发出逻辑试验指令，隔离模块4具根据所述系统自检指令隔离所述继电器逻辑处理机柜3与核电系统之间的信号连接，信号接收及输出模块5具体用于根据所述逻辑试验指令，向所述继电器逻辑处理机柜3的信号输入端发送继电器逻辑试验信号，并接收所述继电器逻辑处理机柜3的继电器逻辑输出信号，主控制器2将所述信号接收及输出模块5传递的所述继电器逻辑输出信号传送至所述操作终端1，操作终端1还根据所述试验指令和所述继电器逻辑输出信号，分析所述继电器逻辑处理机柜3的继电器逻辑正确性，操作终端1还显示对所述继电器逻辑处理机柜3的继电器逻辑正确性分析结果并储存所述分析结果，以完成所述继电器逻辑处理机柜3的继电器逻辑试验；在本实施例中，可以试验全部逻辑，也可以在逻辑清单中选择想要典型测试的逻辑。

系统恢复：操作终端1发出系统恢复指令，系统恢复模块6根据所述系统恢复指令，将继电器逻辑试验之前的接口状态和逻辑信息恢复至所述继电器逻辑处理机柜3，实现了试验时并不影响接口设备的正常检修，保持设备在试验前后状态不变。

实施例二

如图4所示，本发明实施例二提供了一种核电厂继电器逻辑处理机柜试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

s1、操作终端1向主控制器2发出对所述继电器逻辑进行试验的逻辑试验指令；

s2、所述主控制器2根据所述逻辑试验指令向隔离模块4发送隔离命令以及向信号输入接收模块5发送信号输入命令；

s3、所述隔离模块4根据所述隔离命令隔离所述继电器逻辑处理机柜3与核电系统之间的信号连接；

s4、所述信号接收及输出模块5根据所述信号输入命令，向所述继电器逻辑处理机柜3的信号输入端发送继电器逻辑试验信号，并接收所述继电器逻辑处理机柜3信号输出端的继电器逻辑输出信号；

s5、所述主控制器2将所述信号接收及输出模块5传递的所述继电器逻辑输出信号传送至所述操作终端1；

s6、所述操作终端1根据所述逻辑试验指令和所述继电器逻辑输出信号，分析所述继电器逻辑处理机柜3的继电器逻辑正确性，以完成所述继电器逻辑处理机柜3的继电器逻辑试验。

实施例三

如图5所示，在本发明实施例三中，操作终端1还用于向所述主控制器2发出系统自检指令、数据备份指令以及系统恢复指令。

为了确认没有连接错误以及通信正常，步骤s1之前还包括步骤：

s01、操作终端1向所述主控制器2发出系统自检指令，所述主控制器2在接收所述系统自检指令时检查所述操作终端1、主控制器2、继电器逻辑处理机柜3、隔离模块4以及所述信号接收及输出模块5之间的连接以确保装置连接正常。

为了试验时不影响继电器逻辑处理机柜接口设备的正常检修，保持设备在试验前后状态不变，步骤s1之前还包括步骤：

s02、操作终端1向所述主控制器2发出数据备份指令，所述主控制器2接收所述数据备份指令，并向系统恢复模块6发出数据备份命令，系统恢复模块6执行所述主控制器2发出的所述数据备份命令以储存所述继电器逻辑处理机柜3进行继电器逻辑试验之前的接口状态和逻辑信息；

所述步骤s6之后还包括步骤:

s7、操作终端1向所述主控制器2发出系统恢复指令，所述主控制器2接收所述系统恢复指令并向所述系统恢复模块6发出系统恢复命令，所述系统恢复模块6执行所述主控制器2发出的系统恢复命令,以在所述继电器逻辑处理机柜3完成继电器逻辑试验之后，将所述继电器逻辑处理机柜3继电器逻辑试验之前的接口状态和逻辑信息恢复。

步骤s6还包括：所述操作终端1显示对所述继电器逻辑处理机柜3的继电器逻辑正确性分析结果并储存所述分析结果。

综上所述，本申请方案相对于现有技术至少具有以下有益技术效果：

1)本发明提供的核电厂继电器逻辑处理机柜试验装置和方法可以在大修期间占用极小的时间完成定期试验，通过便捷的操作，操作员便可实现对继电器逻辑处理机柜的逻辑和继电器设备的自动验证，从而保证电站安全运行；

2)通过试验前对继电器逻辑处理机柜的接口状态和逻辑信息预读取,并且在试验完成后自动恢复状态信号,确保继电器逻辑处理机柜状态保持试验前后一致；

3)还能保证使用实验装置时对其他设备没有影响。

根据上面的描述，上述核电厂继电器逻辑处理机柜试验装置用于实施上述核电厂继电器逻辑处理机柜试验方法，所以，该装置的实施方式与上述方法的一个或多个实施方式相同，在此就不再一一赘述了。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。