核電非安全級(jí)DCS系統(tǒng)信號(hào)失效處理辦法

吳云龍

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2015.36.061

摘 要：如今，隨著時(shí)代的發(fā)展以及科技的不斷進(jìn)步，人們的生活水平正在不斷提高，但與此同時(shí)能源的消耗量也在與日俱增，對(duì)于核電的有效控制并使用，能夠有效地解決這樣的問(wèn)題，而核電廠也正在發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。該文從實(shí)際出發(fā)，對(duì)核電非安全級(jí)DCS系統(tǒng)信號(hào)失效的情況下的處理方法進(jìn)行了介紹，并分為兩個(gè)部分對(duì)失效處理方法進(jìn)行了簡(jiǎn)介。

關(guān)鍵詞：核電 DCS 信號(hào)失效

中圖分類號(hào)：TP23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）12（c）-0061-02

1 信號(hào)簡(jiǎn)介

一般來(lái)講，在信號(hào)當(dāng)中通常包含信號(hào)值以及信號(hào)的有效性兩個(gè)部分，而我們所說(shuō)的信號(hào)的有效性，其實(shí)就是信號(hào)的質(zhì)量。對(duì)于信號(hào)的處理，與信號(hào)本身的質(zhì)量可以說(shuō)是息息相關(guān)的。信號(hào)質(zhì)量的好壞，往往可以代表信號(hào)是否具有可靠的有效性，一般來(lái)講，如果信號(hào)的有效性較高，我們則稱信號(hào)的質(zhì)量為“好”，而如果信號(hào)的有效性比較低，我們則稱信號(hào)的質(zhì)量為“壞”。

目前，我們認(rèn)為信號(hào)質(zhì)量的傳遞需要遵循一定的原則，由于AI、PI等不同的物理點(diǎn)本身均有一定的信號(hào)質(zhì)量，且其質(zhì)量只收通道或者是信號(hào)本身的影響，因此在實(shí)際的傳遞過(guò)程當(dāng)中，信號(hào)的有效性并不會(huì)向下一級(jí)進(jìn)行傳遞，這是由于信號(hào)本身的質(zhì)量已經(jīng)經(jīng)過(guò)處理，而經(jīng)過(guò)處理的數(shù)據(jù)在下一級(jí)別往往能夠直接使用。

2 過(guò)程操作層的信號(hào)失效處理

物理信號(hào)的失效處理。

2.1 輸入型模擬量的信號(hào)失效處理

不管是什么模擬量，如果導(dǎo)致信號(hào)失效的原因是信號(hào)源本身，那么在這種情況下我們通常會(huì)判定信號(hào)失效，在實(shí)際的計(jì)算過(guò)程當(dāng)中就需要將信號(hào)的質(zhì)量標(biāo)記為“壞”。

如果信號(hào)質(zhì)量變壞，通?？梢圆捎媚J(rèn)替代之替代、輸出最近好值或者是輸出實(shí)際采集值3種方法來(lái)進(jìn)行處理，對(duì)于方法的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況的需求來(lái)進(jìn)行抉擇。

一般來(lái)講，可能會(huì)引起AI等信號(hào)失效的因素有控制器的網(wǎng)絡(luò)故障、信號(hào)斷線等。

在該文的計(jì)算方法當(dāng)中，對(duì)AI等模擬量的月線判斷分為兩種，如表1所示。

2.2 輸出型模擬量的信號(hào)失效處理

在該文的計(jì)算當(dāng)中，任何一個(gè)輸出的模擬量都能夠進(jìn)行有效地判斷，如果導(dǎo)致其失效的原因是DCS設(shè)備的故障或者是信號(hào)源的原因，我們認(rèn)為該算法當(dāng)中信號(hào)質(zhì)量為“壞”。

通常在這種情況下，我們認(rèn)為DCS系統(tǒng)的硬件設(shè)備等處于不可控的狀態(tài)，但其算法仍然會(huì)根據(jù)程序進(jìn)行邏輯輸出。

一般來(lái)講，會(huì)引起其信號(hào)失效的原因包括控制器的網(wǎng)絡(luò)故障、過(guò)載等多種原因。

2.3 輸入性開(kāi)光量的信號(hào)失效處理

不管是哪種輸入開(kāi)關(guān)量，如果導(dǎo)致其失效的原因是DCS設(shè)備的故障或者是信號(hào)源，那么我們認(rèn)為該信號(hào)的質(zhì)量為“壞”。

如果信號(hào)質(zhì)量變壞，我們可以采用默認(rèn)替代值替換或者是輸出通道采集值等方法來(lái)進(jìn)行處理，實(shí)際處理方法的選擇需要根據(jù)實(shí)際情況的需求來(lái)進(jìn)行決策。

一般來(lái)講，模塊故障、通道掉電等因素都會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的失效。

對(duì)于開(kāi)關(guān)量報(bào)警的處理方式則如表2所示。

2.4 輸出型開(kāi)關(guān)量的信號(hào)失效處理

如果信號(hào)失效的原因是由于DCS設(shè)備的故障或者是信號(hào)源的問(wèn)題，我們則在實(shí)際的計(jì)算過(guò)程當(dāng)中，將信號(hào)質(zhì)量標(biāo)記為“壞”。

如果信號(hào)質(zhì)量變壞，我們則認(rèn)為系統(tǒng)的硬件設(shè)備等處于不可控的狀態(tài)。在這個(gè)時(shí)候依然需要根據(jù)程序邏輯進(jìn)行持續(xù)地輸出。一般來(lái)講，會(huì)引起其信號(hào)失效的原因包括控制器網(wǎng)絡(luò)故障、通道輸出故障等。

3 中間量點(diǎn)的信號(hào)失效處理

3.1 分類

（1）無(wú)關(guān)點(diǎn)。所謂的無(wú)關(guān)點(diǎn)，就是與物理信號(hào)不相關(guān)的點(diǎn)，例如PID的比例、積分時(shí)間等。

（2）相關(guān)點(diǎn)。相關(guān)點(diǎn)的變量通常由源頭的信號(hào)來(lái)進(jìn)行確定，所謂的相關(guān)點(diǎn)就是經(jīng)過(guò)運(yùn)算后的物理信號(hào)的中間變量。

3.2 處理方式

在上文當(dāng)中，我們介紹的中間點(diǎn)并沒(méi)有信號(hào)質(zhì)量，因此在實(shí)際的計(jì)算過(guò)程當(dāng)中并不需要實(shí)際的失效判斷。如果需要對(duì)信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行上傳，就需要在算法當(dāng)中進(jìn)行單獨(dú)搭建。

3.3 通訊信號(hào)的失效處理

（1）輸入型通訊信號(hào)的失效處理。通訊信號(hào)以及開(kāi)關(guān)量信號(hào)都包含在輸入性通訊信號(hào)的模擬量當(dāng)中。一般來(lái)講，能夠引起其信號(hào)失效的原因包含通訊鏈路設(shè)備的質(zhì)量等。

（2）輸出型通訊信號(hào)失效處理。利用通訊中斷等方法可以對(duì)通訊輸出算法輸入值進(jìn)行有效地輸出。

4 操作監(jiān)視層的失效處理

如果出現(xiàn)了信號(hào)失效的情況，則需要完成顯示、確認(rèn)等功能。

4.1 模擬量的信號(hào)失效處理

如果信號(hào)質(zhì)量發(fā)生了表?yè)Q，則模擬量顯示如表3所示。

表3顯示了模擬量信號(hào)不同狀態(tài)的顯示情況，信號(hào)失效的情況，高級(jí)故障的原因還有卡件故障等。

如果信號(hào)質(zhì)量發(fā)生了變化，那么其一方面會(huì)進(jìn)行表3當(dāng)中的圖符顯示，另一方面還會(huì)在日志當(dāng)中進(jìn)行報(bào)警記錄。

4.2 開(kāi)關(guān)量信號(hào)的失效處理

如果信號(hào)質(zhì)量變“壞”，那么則會(huì)在日志當(dāng)中進(jìn)行報(bào)警記錄。

4.3 服務(wù)器、操作員站故障的失效處理

如果出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障的時(shí)候，所有的信號(hào)點(diǎn)質(zhì)量都需要標(biāo)記為“壞”，并會(huì)對(duì)該信息進(jìn)行顯示。

如果出現(xiàn)了OPS故障的情況，則所有的信息點(diǎn)都會(huì)顯示“0”，并且對(duì)OPS失去與服務(wù)器的鏈接進(jìn)行顯示，其他點(diǎn)則正常顯示。

5 結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際的信號(hào)傳輸過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)對(duì)信號(hào)的合理判斷，能夠?qū)π盘?hào)的有效性進(jìn)行良好地確定，并有效地防止信號(hào)故障造成的設(shè)備誤動(dòng)等情況。在實(shí)際的工作過(guò)程當(dāng)中，對(duì)信號(hào)進(jìn)行失效判斷，能夠保證核電廠的科學(xué)、安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 白鋒鐸.論述核污染治理與核廢料應(yīng)用[J].科技尚品，2015（12）：40.

[2] 楊婷.基于RBD的核電站數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)預(yù)計(jì)方法研究[J].儀器儀表用戶，2016（1）.

[3] 詹仲良.大亞灣核電運(yùn)營(yíng)公司：以科技創(chuàng)新引領(lǐng)核電安全發(fā)展[J].中國(guó)經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊，2016（4）.

[4] 艾紅雷，謝海，何風(fēng)，等.核電廠主管道事故工況載荷組合合理性研究[J].核動(dòng)力工程，2016（1）：67-71.

[5] 劉盈，楊明.核安全級(jí)數(shù)字化儀控系統(tǒng)軟件可靠性評(píng)估[J].核動(dòng)力工程，2016（1）：143-147.