一种核级地震监测和停堆一体化控制系统的制作方法

本技术涉及核电厂地震监测核自动停堆的，具体涉及一种核级地震监测和停堆一体化控制系统。

背景技术：

1、在地震条件下，核电厂的系统、设备和建筑物有可能受到损坏，进而影响核电厂的安全运行，因此需要核电站具备地震自动停堆保护功能。基于核电站安全运行及降低操纵员工作负荷的考虑，急需一种新型核级地震自动停堆专用系统，在地震的工况下为核电站触发可靠的停堆指令，并为运行人员提供电站内各建筑物土建影响数据分析。目前国内已商运机组核电机组大部分未设置地震自动停堆系统，并且国际上在役的多数核电站机组也不具备地震自动停堆功能，其地震停堆是通过“非核级的地震监测系统+操纵员手动停堆”的方式实现，现有的核电站地震监测和停堆装置的设计方案具有如下缺点：

2、1)当前核电站地震监测和停堆装置均为非核级系统，使用非核级系统触发指令控制停堆断路器(核级设备)无法保证停堆功能安全执行；

3、2)多数早期商运的核电站地震停堆功能是通过“非核级的地震监测系统+操纵员手动停堆”的方式实现，增加操纵员工作负荷，容易出现人因失误；

4、3)近些年新建或在建的核电站地震停堆功能大多是通过“非核级的地震监测系统+非核级多样化保护系统”的方式实现，通过增加功能实现的复杂度，降低停堆功能的拒动率和误动率，其信号传递路径包含多个系统；

5、4)对于地震传感器所采集的数据无法完成实时在线分析，为运行人员提供后续操作的数据参考，且无法完成对多个地震传感器及地震停堆装置本体进行在线验证和校验。

6、现有专利cn110596753a公开了一种用于研究堆的地震监测系统及方法，该方法针对研究堆地震监测和报警，在保证正常地震监测报警的前提下，根据真伪地震辨别结果在满足报警条件后发出简化高效的报警信号至研究堆主控室以提醒操纵员采取应急措施，减少工程建设等形成的频繁伪地震报警，降低因伪地震造成的非计划停堆概率。

7、现有专利cn107272050a公开了一种核电厂地震监测方法、装置及系统，地震监测方法包括：当监测到地震发生时，获取若干个主监测传感器在触发时刻前预设时间段内的自由场地震响应时程数据、核岛基础层地震响应时程数据；分别计算自由场地震反应谱和自由场标准累计绝对速度，分别计算核岛基础层地震反应谱和核岛基础层标准累计绝对速度；当自由场地震反应谱和自由场标准累计绝对速度均超过预设停堆阈值、或核岛基础层地震反应谱和核岛基础层标准累计绝对速度均超过预设停堆阈值则触发停堆。

8、上述两个专利未针对地震监测系统设置保护系统且地震监测与停堆一体化结构不够完整，系统的可靠性较差。

技术实现思路

1、基于上述技术问题，本技术提出一种核级地震监测和停堆一体化控制系统，提升地震监测与停堆系统的可靠性，降低因伪地震造成的非计划停堆概率。

2、为了实现上述目的，本技术提出一种核级地震监测和停堆一体化控制系统，该系统包括多组地震停堆机柜和两组地震监测机柜：

3、每组所述地震停堆机柜均设有两组地震停堆系统，每组所述地震停堆系统通过对应的输入输出模块分别与地震停堆传感器和反应堆停堆系统连接；

4、每组所述地震监测机柜均设有地震监测系统、维护站和网关；

5、每组所述地震停堆机柜中的第一组地震停堆系统分别与两组所述地震监测机柜中的维护站、第一组地震监测机柜中的地震监测系统相连；

6、每组所述地震停堆机柜中的第二组地震停堆系统分别与两组所述地震监测机柜中的维护站、第二组地震监测机柜中的地震监测系统相连；

7、所述地震监测系统通过对应的输入输出模块与地震监测传感器相连。

8、进一步地，所述第一组地震停堆系统与两组所述地震监测机柜中的维护站、所述第一组地震停堆系统与所述第一组地震监测机柜中的地震监测系统通过第一安全停堆环网相连，所述第二组地震停堆系统与两组所述地震监测机柜中的维护站、所述第二组地震停堆系统与所述第二组地震监测机柜中的地震监测系统通过第二安全停堆环网相连。

9、进一步地，所述维护站与所述网关通过安全监测环网相连。

10、进一步地，所述地震停堆系统包括第一电源指示模块、第一主处理模块、第一环网通信模块、第一i/o通信模块、第一总线管理模块、第一模拟量输入模块、第一开关量输入模块、第一开关量输出模块以及三个第一信号调理模块，

11、三个所述第一信号调理模块与所述地震停堆传感器相连，所述第一模拟量输入模块与三个所述第一信号调理模块相连，所述第一模拟量输入模块通过三个所述第一信号调理模块，接收所述地震停堆传感器的x轴、y轴和z轴的第一监测信号；

12、所述第一开关量输入模块用于接收系统状态信号；

13、所述第一开关量输出模块与所述反应堆停堆系统相连，所述第一开关量输出模块用于向所述反应堆停堆系统发送地震停堆触发信号，或者向所述地震停堆传感器发送测试信号；

14、所述第一环网通信模块连接入对应的安全停堆环网中。

15、进一步地，所述第一电源指示模块、所述第一主处理模块、所述第一环网通信模块、所述第一i/o通信模块、所述第一总线管理模块、所述第一模拟量输入模块、所述第一开关量输入模块、所述第一开关量输出模块设置在第一组合机箱中，

16、其中，所述第一电源指示模块、所述第一主处理模块、所述第一环网通信模块、所述第一i/o通信模块的工作电压为5v，所述第一总线管理模块、所述第一模拟量输入模块、所述第一开关量输入模块、所述第一开关量输出模块的工作电压为24v。

17、进一步地，三个所述第一信号调理模块设置在第一信号调理机箱中，所述第一信号调理模块的工作电压为24v。

18、进一步地，所述地震停堆系统还包括两路冗余结构的供电子系统，

19、每路所述供电子系统包括供电母线、七个断路器、一个滤波器、两个ac/dc转换器、两个dc/dc转换器以及一个二极管，

20、第一断路器、第一滤波器、第二断路器、第一ac/dc转换器、第三断路器、第一dc/dc转换器依次连接在第一供电母线上，形成第一供电通路，用于为所述第一组地震停堆系统的所述第一电源指示模块、所述第一主处理模块、所述第一环网通信模块、所述第一i/o通信模块供电；

21、所述第一断路器、所述第一滤波器、所述第二断路器、所述第一ac/dc转换器、第四断路器形成第二供电通路，用于为所述第一组地震停堆系统的所述第一总线管理模块、所述第一模拟量输入模块、所述第一开关量输入模块、所述第一开关量输出模块供电；

22、所述第一断路器、所述第一滤波器、第五断路器、第二ac/dc转换器、第一二极管形成第三供电通路，用于为所述第一信号调理模块供电；

23、所述第一断路器、所述第一滤波器、所述第五断路器、第二ac/dc转换器、第六断路器、第二dc/dc转换器形成第四供电通路，用于为所述第二组地震停堆系统的所述第一电源指示模块、所述第一主处理模块、所述第一环网通信模块、所述第一i/o通信模块供电；

24、所述第一断路器、所述第一滤波器、所述第五断路器、所述第二ac/dc转换器、第七断路器形成第五供电通路，用于为所述第二组地震停堆系统的所述第一总线管理模块、所述第一模拟量输入模块、所述第一开关量输入模块、所述第一开关量输出模块供电。

25、进一步地，所述地震停堆系统还包括第一风扇单元和第二二极管，

26、所述第一断路器、所述第一滤波器、所述第二断路器、所述第一ac/dc转换器、所述第二二极管形成第六供电通路，用于为所述第一风扇单元供电。

27、进一步地，所述地震监测系统包括第二电源指示模块、第二主处理模块、第二环网通信模块、第二i/o通信模块、第二总线管理模块、第二模拟量输入模块、第二开关量输入模块、第二开关量输出模块以及三个第二信号调理模块，

28、三个所述第二信号调理模块与所述地震监测传感器相连，所述第二模拟量输入模块与三个所述第二信号调理模块相连，所述第二模拟量输入模块通过三个所述第二信号调理模块，接收所述地震监测传感器的x轴、y轴和z轴的监测信号；

29、所述第二开关量输入模块用于接收系统状态信号；

30、所述第二开关量输出模块用于向所述地震监测传感器发送测试信号；

31、所述第二环网通信模块连接入对应的安全停堆环网中。

32、进一步地，所述第二电源指示模块、所述第二主处理模块、所述第二环网通信模块、所述第二i/o通信模块、所述第二总线管理模块、所述第二模拟量输入模块、所述第二开关量输入模块、所述第二开关量输出模块设置在第二组合机箱中，

33、其中，所述第二电源指示模块、所述第二主处理模块、所述第二环网通信模块、所述第二i/o通信模块的工作电压为5v，所述第二总线管理模块、所述第二模拟量输入模块、所述第二开关量输入模块、所述第二开关量输出模块的工作电压为24v。

34、进一步地，三个所述第二信号调理模块设置在第二信号调理机箱中，所述第二信号调理模块的工作电压为24v。

35、进一步地，所述地震监测系统还包括两路冗余结构的供电子系统，

36、每路所述供电子系统包括供电母线、六个断路器、一个滤波器、两个ac/dc转换器、一个dc/dc转换器以及一个二极管，

37、第八断路器、第二滤波器、第九断路器、第三ac/dc转换器、第十断路器、第三dc/dc转换器依次连接在第二供电母线上，形成第七供电通路，用于为所述第二电源指示模块、所述第二主处理模块、所述第二环网通信模块、所述第二i/o通信模块供电；

38、所述第八断路器、所述第二滤波器、所述第九断路器、所述第三ac/dc转换器、第十一断路器形成第八供电通路，用于为所述第二总线管理模块、所述第二模拟量输入模块、所述第二开关量输入模块、所述第二开关量输出模块供电；

39、所述第八断路器、所述第二滤波器、第十二断路器、第四ac/dc转换器、第三二极管形成第九供电通路，用于为所述维护站供电；

40、所述第八断路器、所述第二滤波器、所述第十二断路器、所述第四ac/dc转换器、第十三断路器形成第十供电通路，用于为所述网关供电。

41、进一步地，所述地震监测系统还包括第二风扇单元和第四二极管，

42、所述第八断路器、所述第二滤波器、所述第九断路器、所述第三ac/dc转换器、所述第四二极管形成第十一供电通路，用于为所述第二风扇单元和所述第二信号调理模块供电。

43、进一步地，所述网关包括电源接口模块、第三主处理模块、第三环网通信模块和二层网关接口模块，

44、所述第三环网通信模块接入至安全监测环网。

45、基于上述技术方案，本技术至少具有如下有益效果：

46、1、本技术通过设计核级地震监测系统和核级自动停堆可提升核电站地震监测和停堆装置的安全等级，保障停堆功能安全可靠执行。

47、2、本技术中通过将地震监测系统与自动停堆系统一体化，实现地震自动停堆，减少停堆功能的响应时间，降低操纵员的工作负荷。

48、3、本技术中通过核级多样化保护系统可实现对保护序列和监视序列的地震传感器及控制站进行定期校验和维护，降低功能实现的复杂度，简化信号传递路径。

49、4、本技术可将地震传感器所采集的数据完成实时在线分析以及验证和校准的功能，为运行人员提供后续操作的数据参考。