CN108303971B - 海洋核动力平台的核安全工程师操控台及操控*** - Google Patents
海洋核动力平台的核安全工程师操控台及操控*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种海洋核动力平台的核安全工程师操控台及操控***,涉及海洋核动力平台技术领域,本发明的海洋核动力平台的核安全工程师操控台包括主用核安全工程师操作分台和备用核安全工程师操作分台,共包括至少三台计算机主机,对计算机进行了充分的冗余设计,可靠性高。三台计算机主机均通过以太网和CAN总线两种方式获取核动力平台运行参数,二者互为备份;同时通过光柱表显示装置获取核动力平台运行参数,并通过其光柱表面板显示,获取核动力平台运行参数方式多样,可靠性高。通过显示装置、光柱表显示装置两种显示方式显示核动力装置关键运行参数,在计算机***故障情况下仍然能就显示核动力装置关键运行参数。
Description
技术领域
本发明涉及海洋核动力平台技术领域,具体涉及一种海洋核动力平台的核安全工程师操控台及操控***。
背景技术
海洋核动力平台是以核能作为一次能源的非自航式能源供应浮动平台,可对外提供电力、淡水等能源保障,能长期在指定地点进行作业或根据需要移动到另一地点进行长期作业。核动力装置是以核燃料代替普通燃料,利用核反应堆内核燃料的裂变反应产生热能并转换为动力的装置。
核安全工程师操控台是海洋核动力平台核动力装置综合控制***的重要设备。在正常运行状态下,核安全工程师操控台为核安全工程师实时提供核动力平台运行参数等安全相关参数。在异常运行状态下,核安全工程师操控台分析核动力装置的事故发生原因,为核安全工程师提供决策建议,从而协助核安全工程师应对处理。
目前,国内的海洋核动力装置尚无成熟的供核安全工程师使用的核安全工程师操控台。现有的陆上核电站的核安全工程师操控台存在以下缺陷:
现有的陆上核电站的核安全工程师操控台未设置多个分台,可靠性不足。
现有的陆上核电站的核安全工程师操控台的计算机未进行冗余设计,存在失效风险。
现有的陆上核电站的核安全工程师操控台通过以太网获取核动力装置运行数据,方式单一,存在一旦网络故障则无法正常获取核动力装置运行数据的风险。
现有的陆上核电站的核安全工程师操控台未配置视频监视***,无法实时查看安全壳内的设备状态。
现有的陆上核电站的核安全工程师操控台未配置故障诊断***,无法实时进行海洋核动力平台核动力装置的故障诊断。
现有的陆上核电站的核安全工程师操控台的通信设备无法满足海洋的振动、高温、低温、倾斜、摇摆、潮湿、霉菌、盐雾等较恶劣的使用环境,难以长期保证核安全工程师与海洋核动力平台其他人员通信。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种海洋核动力平台的核安全工程师操控台及操控***,稳定性高。
为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:一种海洋核动力平台的核安全工程师操控台,包括:
主用核安全工程师操作分台,所述主用安全工程师操作分台包括相互通信连接的第一计算机主机、第一人机交互装置和第一显示装置;
备用核安全工程师操作分台,所述备用核安全工程师操作分台包括第二计算机主机、第三计算机主机、第二人机交互装置、第二显示装置和KVM切换器,所述第二显示装置和第二人机交互装置通过所述KVM切换器可选择的与第二计算机主机或第三计算机主机通信连接;
光柱表显示装置,所述光柱表显示装置用于获取核动力平台运行参数,并通过其光柱表面板显示;
所述第一计算机主机、第二计算机主机和第三计算机主机均通过以太网和CAN总线两种方式获取核动力平台运行参数,并通过其连接的显示装置显示。
在上述技术方案的基础上,所述第一计算机主机、第二计算机主机和第三计算机主机采用不同类型的CPU。
在上述技术方案的基础上,所述核安全工程师操控台还包括船用电话,所述船用电话用于进行语音通信。
在上述技术方案的基础上,所述核安全工程师操控台还包括船用广播控制板,所述船用广播控制板用于以广播形式发布消息。
在上述技术方案的基础上,所述第一人机交互装置和第二人机交互装置均包括键盘和轨迹球。
在上述技术方案的基础上,所述第一显示装置和第二显示装置均包括两台显示器。
在上述技术方案的基础上,所述第一计算机主机、第二计算机主机和第三计算机主机均还用于获取核动力平台的视频监测信息并通过其连接的显示装置显示。
在上述技术方案的基础上,所述第一计算机主机、第二计算机主机和第三计算机主机均还用于获取核动力平台的故障信息并生成故障信息对应的诊断信息。
本发明还公开了一种海洋核动力平台的核安全工程师操控***,其特征在于,所述海洋核动力平台的核安全工程师操控***由两个以上所述的海洋核动力平台的核安全工程师操控台组成。
在上述技术方案的基础上,所述海洋核动力平台的核安全工程师操控***包括三个海洋核动力平台的核安全工程师操控台,三个所述海洋核动力平台的核安全工程师操控台分别设置于海洋核动力平台主控室、海洋核动力平台核应急控制室、海洋核动力平台指挥中心。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
本发明的海洋核动力平台的核安全工程师操控台包括主用核安全工程师操作分台和备用核安全工程师操作分台,共包括至少三台计算机主机,对计算机进行了充分的冗余设计,可靠性高。
三台计算机主机均通过以太网和CAN总线两种方式获取核动力平台运行参数,二者互为备份;同时通过光柱表显示装置获取核动力平台运行参数,并通过其光柱表面板显示,获取核动力平台运行参数方式多样,可靠性高。
通过显示装置、光柱表显示装置两种显示方式显示核动力装置关键运行参数,在计算机***故障情况下仍然能就显示核动力装置关键运行参数。
核安全工程师操控台的计算机主机集成了视频监视功能,使核安全工程师可以实时查看核动力装置安全壳内主要设备的运行情况,直观了解核动力装置的状态,人因工程性更高。
核安全工程师操控台的计算机主机集成了故障诊断功能,使核安全工程师可以实时获取故障信息,及时实现故障诊断。
本发明的海洋核动力平台的核安全工程师操控台配备了船用电话、船用广播控制板,可以保证核安全工程师与海洋核动力平台其他人员长期可靠通信的通信设备,以及紧急情况下核安全工程师向海洋核动力平台全体人员广播消息。
本发明还公开了一种海洋核动力平台的核安全工程师操控***,由两个以上海洋核动力平台的核安全工程师操控台组成,各所述海洋核动力平台的核安全工程师操控台可分别设置于海洋核动力平台主控室、海洋核动力平台核应急控制室、海洋核动力平台指挥中心等处,满足分别对海洋核动力平台主控室、海洋核动力平台核应急控制室、海洋核动力平台指挥中心等处实现核安全工程师操作的需求。
附图说明
图1为本发明实施例中海洋核动力平台的核安全工程师操控台的结构示意图;
图2为本发明实施例中海洋核动力平台的核安全工程师操控***结构示意图。
具体实施方式
术语解释:
KVM切换器:KVM为KeyboardVideo Mouse的缩写。KVM切换器为键盘、视频和鼠标切换器。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示,本发明实施例提供一种海洋核动力平台的核安全工程师操控台,包括:
主用核安全工程师操作分台,主用安全工程师操作分台包括相互通信连接的第一计算机主机、第一人机交互装置和第一显示装置;
备用核安全工程师操作分台,备用核安全工程师操作分台包括第二计算机主机、第三计算机主机、第二人机交互装置、第二显示装置和KVM切换器,第二显示装置和第二人机交互装置通过KVM切换器可选择的与第二计算机主机或第三计算机主机通信连接;
第一人机交互装置和第二人机交互装置均包括键盘和轨迹球。第一显示装置和第二显示装置均包括两台显示器;
光柱表显示装置用于获取核动力平台关键运行参数,并通过其光柱表面板显示;光柱表显示装置由光柱表面板、主控板组成。主控板为以STM32F429BIT6为核心的嵌入式单板,性能强,可靠性高,并进行加固设计,环境适应能力强。主控板与核动力装置测量***通过硬接线连接,接收其提供的4~20mA电流信号,并在光柱表面板上显示。光柱表面板由多列LED光柱和LED数码管组成,其LED光柱与LED数码管一一对应,其铭牌上标识对应的核动力装置关键参数名称,包括反应堆核功率、反应堆冷却剂出口温度、稳压器压力、稳压器水位、安全壳压力、安全壳水位、安全壳温度等比较关键的核动力装置运行参数。
第一计算机主机、第二计算机主机和第三计算机主机均通过以太网和CAN总线两种方式获取核动力平台运行参数,并通过其连接的显示装置显示。显示装置显示核动力平台运行参数列表、核动力装置的关键参数变化曲线、专设安全***流程图、安全动作信息、报警信息、故障发生原因、故障解决对策建议、视频监视信息等。
第一计算机主机、第二计算机主机和第三计算机主机均还用于获取核动力平台的视频监测信息并通过其连接的显示装置显示,使核安全工程师可以实时查看核动力装置安全壳内主要设备的运行情况,直观了解核动力装置的状态,人因工程性更高。
第一计算机主机、第二计算机主机和第三计算机主机均通过专家***来对核动力装置进行故障诊断。专家***通过采用美国Gensym公司的G2软件进行二次开发,并结合海洋核动力平台核动力装置的特点进行适应性修改。专家***的知识库存储有异常事件的状态、发生原因以及故障解决对策,并通过规则合理推导进行扩充,增加普适性。在故障发生时,计算机主机根据故障发生时的状态从知识库中搜索匹配程度最高的事件,获取故障发生的原因及故障解决对策。
本发明的海洋核动力平台的核安全工程师操控台包括主用核安全工程师操作分台和备用核安全工程师操作分台,共包括三台计算机主机,对计算机进行了充分的冗余设计,可靠性高。
三台计算机主机均通过以太网和CAN总线两种方式获取核动力平台运行参数,二者互为备份;同时光柱表显示装置通过硬接线获取核动力平台关键运行参数,并通过其光柱表面板显示,可靠性高。
通过显示装置、光柱表显示装置两种显示方式显示核动力装置关键运行参数,在计算机***故障情况下仍然能就显示核动力装置关键运行参数。
第一计算机主机、第二计算机主机和第三计算机主机采用不同类型的CPU。第一计算机主机为以x86处理器为CPU的加固型计算机。第二计算机主机为以申威处理器为CPU的加固型计算机主机。第三计算机为以龙芯处理器为CPU的加固型计算机主机。三台不同体系架构的计算机主机,互为备份,可以大大降低同时失效的概率。
三台计算机主机均为1U的集成化计算机主机,均配备2个千兆以太网口,8路CAN总线接口。计算机主机的电路板涂覆三防漆,机箱采用不锈钢材质,并涂覆三防漆,在拼装接触面采用导电橡胶连接,使整个机箱保持密封结构等措施,使计算机主机提高潮湿、霉菌、盐雾性能。计算机主机采用电子式外部存储器,高效可靠,具有很好的抗振动、冲击性能。通过这些措施,计算机主机的电路板及机箱都能适应海洋的较恶劣的使用环境。
核安全工程师操控台的柜体采用全方位加固设计,从外购的元器件到结构零部件,均采用加固措施,柜体底部加装减震器,加强其抗冲击、振动的性能,提高了安全性和可靠性。核安全工程师分台的柜体结构表面采用导电氧化处理,拼装接触面采用导电橡胶连接,保证柜体的整体导电性,后面板上设置接地柱,提高其电磁兼容性。核安全工程师分台的柜体通过热导管传到热量至外壳散热,提高其散热能力。核安全工程师分台的柜体结构涂覆三防漆,提高其潮湿、霉菌、盐雾性能,使本发明的核安全工程师操控台能适应海洋的振动、高温、低温、倾斜、摇摆、潮湿、霉菌、盐雾等较恶劣的使用环境,操作便捷,安全可靠。
核安全工程师操控台还包括船用电话,船用电话用于进行语音通信。核安全工程师操控台还包括船用广播控制板,船用广播控制板用于以广播形式发布消息。本发明的海洋核动力平台的核安全工程师操控台配备了船用电话、船用广播控制板,可以保证核安全工程师与海洋核动力平台其他人员长期可靠通信的通信设备,以及紧急情况下核安全工程师向海洋核动力平台全体人员广播消息。
参见图2所示,本发明实施例还公开了一种海洋核动力平台的核安全工程师操控***,该海洋核动力平台的核安全工程师操控***由两个以上海洋核动力平台的核安全工程师操控台组成。
海洋核动力平台的核安全工程师操控***包括三个海洋核动力平台的核安全工程师操控台,三个海洋核动力平台的核安全工程师操控台分别设置于海洋核动力平台主控室、海洋核动力平台核应急控制室、海洋核动力平台指挥中心。
本发明不局限于上述实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (5)
1.一种海洋核动力平台的核安全工程师操控台,其特征在于,包括:
主用核安全工程师操作分台,所述主用安全工程师操作分台包括相互通信连接的第一计算机主机、第一人机交互装置和第一显示装置;
备用核安全工程师操作分台,所述备用核安全工程师操作分台包括第二计算机主机、第三计算机主机、第二人机交互装置、第二显示装置和KVM切换器,所述第二显示装置和第二人机交互装置通过所述KVM切换器可选择的与第二计算机主机或第三计算机主机通信连接;
光柱表显示装置,所述光柱表显示装置用于获取核动力平台运行参数,并通过其光柱表面板显示;光柱表显示装置由光柱表面板、主控板组成,所述主控板为以STM32F429BIT6为核心的嵌入式单板,主控板与核动力装置测量***通过硬接线连接,接收其提供的4~20mA电流信号,并在光柱表面板上显示;光柱表面板由列LED光柱和LED数码管组成,其LED光柱与LED数码管一一对应,其铭牌上标识对应的核动力装置关键参数名称;
所述第一计算机主机、第二计算机主机和第三计算机主机均通过以太网和CAN总线两种方式获取核动力平台运行参数,二者互为备份,并通过其连接的显示装置显示;
所述第一计算机主机、第二计算机主机和第三计算机主机采用不同类型的CPU;第一计算机主机、第二计算机主机和第三计算机主机互为备份;所述第一计算机主机、第二计算机主机和第三计算机主机均还用于获取核动力平台的视频监测信息并通过其连接的显示装置显示;
所述第一计算机主机、第二计算机主机和第三计算机主机均还用于获取核动力平台的故障信息并生成故障信息对应的诊断信息;第一计算机主机、第二计算机主机和第三计算机主机均通过专家***来对核动力装置进行故障诊断;
所述核安全工程师操控台还包括船用电话,所述船用电话用于进行语音通信;
所述核安全工程师操控台还包括船用广播控制板,所述船用广播控制板用于以广播形式发布消息。
2.如权利要求1所述的一种海洋核动力平台的核安全工程师操控台,其特征在于:所述第一人机交互装置和第二人机交互装置均包括键盘和轨迹球。
3.如权利要求1所述的一种海洋核动力平台的核安全工程师操控台,其特征在于:所述第一显示装置和第二显示装置均包括两台显示器。
4.一种海洋核动力平台的核安全工程师操控***,其特征在于,所述海洋核动力平台的核安全工程师操控***由两个以上如权利要求1~3任意一项所述的海洋核动力平台的核安全工程师操控台组成。
5.如权利要求4所述的一种海洋核动力平台的核安全工程师操控***,其特征在于:所述海洋核动力平台的核安全工程师操控***包括三个海洋核动力平台的核安全工程师操控台,三个所述海洋核动力平台的核安全工程师操控台分别设置于海洋核动力平台主控室、海洋核动力平台核应急控制室、海洋核动力平台指挥中心。
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CN108303971A (zh) | 2018-07-20 |
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