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核电辐射监测系统软件介绍

来源:自仪公司 编辑:上仪销售网 发布时间:2012-08-01 文章点击数:1996

摘要:本文首先概述了核电辐射监测系统(RMS) 国内外发展现状,针对核电站辐射监测的应用需求,设计了辐射监测系统软件的主要功能、系统结构设计、 软件数据处理流程和功能分配。

关键字:核电站、辐射监测、RMS

1概述

为推进核能的和平利用,上世纪七十年代,国务院做出了发展核电的决定,经过三十多年的努力,中国核电从无到有,得到了很大的发展。近年来,为满足 经济和社会发展不断增长的能源需求,保障能源供应 与安全,保护环境,党中央国务院作出了“积极推进核电建设的决策,国务院正式批准了国家发展改革委上报的《核电中长期发展规划(2005—2020》【1】, 它标志着中国核电发展进入了新的阶段也为核电设备 制造、服务业提供了很好的发展机遇。北京赛车自动化仪 表股份有限公司根据国核自仪系统工程公司在三门和海洋核电站中提出的项目需求,设计实现了核电站辐射监测系统,针对系统的功能要求设计了核电辐射 监测系统软件。

核电辐射监测系统中统一监控平台充分利用SUPMAX800系统现有的技术优势,对不同厂商、不同 种类的现场设备(PLC、智能仪表等)实现统一的数据集成和实时监控,将生产企业各个系统的数据整合到一个统一的平台,企业在此平台基础上能够直接监控生产现场各种装置的实时运行状态,并对数据进行 性能、效率分析,进而对生产过程进行优化与改进。

2系统功能需求

核电站与其它种类电站的主要差别是核反应堆运行中伴有核辐射产生,所以辐射监测系统是核电站必不可少的组成部分。系统所获取的辐射变化信息对保护工作人员免受辐照、保护环境及保证核电站安全运行有重要作用,对分析核电厂的故障和事故具有重要 价值。

该核电监测系统软件运行于Windows操作系统 平台,通过SMCP、OPC、Modbus等通信协议与现场各类设备通信,采集实时数据;通过专用协议与现场 上位机监控系统通信,并且通过实时数据服务器,用通用的数据协议与各类外接设备进行数据通讯,提供数据査询、统计及报表制作等功能。

核电辐射监测系统软件主要完成以下几个工作:

1数据读写功能。核电辐射监测软件通过RS485 串口通讯协议,接受来自各就地设备(LRP)发送的设备状态数据和报警信号,实时的进行显示,记录设备出 现的异常状态并根据需要获取设备的检测数据;监测 软件也可以对设备及时发出写指令。

2数据发布和存储功能。数据采集平台采集到就地设备的数据后,数据库配置工具Dmconfig可通过 SMCP、MODBUS/TaP、OK:三种数据通讯协议对不 同类型的数值信息向上位机发布。并在数据库中进行 有效、稳定、长期的存储。

3数据采集平台具有双机并采和双机热备功能, 双机并采指接口机采集任务可以将采集到的数据同时向两台服务器发送;双机热备是指接口机可以与另 外一台接口机形成双机热备,当某一台发生故障时自动切换主接口机,并同时改换实时服务器的主/从身份。

4数据处理功能。RMS可根据存储的数据计算历史数据最大值、最小值、平均值和累加值,并在计算进程中可以实时的显示计算值,显示数据连续的变化趋势,计算周期可配置,比如1分钟,2分钟,10分钟。计算出来的这些平均值需配置位号支持SMCP发布, CRP还可处理自身的报警设置,报表设置,权限设置, 通讯接口相关设置,报警阀值等相关数据。

5趋势控件功能费。统一监控平台采集到数据后, 并将其存储到历史数据库中,在历史趋势控件中,能对选择的位号进行趋势査询。在趋势控件中,添加数据库中任意点后,可实时査看当前及历史数据趋势曲 线,相关数值并能以对数方式显示。

3系统结构设计

3.1数据处理流程

环境辖射监测系统的软件在用户需求的分析下和 面向对象思想和系统架构原则的指导下是如何进行设计和实现的。整个系统软件是在对用户需求的分析的基础上设计和实现的。通过对用户需求的认真分析,把整个软件系统设计成不同的模块并实现各个模块 的功能和相互之间的接口。而各个模块的设计是根据 面向对象原则在特定的开发工具下实现的。这其中用到了面向对象编程中的封装性、继承性、多态性思想以及设计模式思想。物理数据结构主要用于各模块之间函数的信息传递。接口传递的信息将是以数据结构封装了的数据,以参数传递或返回值的形式在各模块间传输。出错信息将送入日志显示窗口中显示。

监测中心数据处理系统软件完成如下部分功能: 数据通信(和现场监测系统进行数据传输)、数据库设计和操作、数据处理整个系统的框图如图3.1所示: 其整体数据处理流程如下图所示:

监测中心的数据获取是基于窗口消息的,通过modbus串口协议数据通信程序从就地设备获取数据包后,经校验正确后即可用于实时数据显示,同时需要存储入库和发指令信息给现场监测设备。监测中心的数据库显示査询和动态线路图显示的人机操作也都是基于数据库和实时数据包的事件触发机制。

3.2功能分配

从功能上划分,统一监控平台可以划分为以下几个子系统:

1、数据采集平台,接口机通过多种协议采集和接 收现场各种设备的实时数据,并将实时数据打包转发 至实时数据库
      2、实时数据库服务,是统一监控平台系统的核心运 行部件,具有髙度并发处理的能力,保证多路数据采集、 多客户端事务请求下的数据一致性、响应实时性。

      3、标签点数据库,是标签点基本属性的存储数据 库,支持标签点信息的基本操作包括:添加点、删除点、属性査询、属性修改、批量导入、导出,支持在线组态。

     4、实时数据库功能,实时数据库的满负荷工况定义为每秒接收到10万标签点 的实时数据的稳定运行工况,支持毫秒级数据采集,最小采集周期为100ms。

     5、0PC服务器功能,作为OPC服务器端接收OPC客户端的数据请求,支持OPC Foundation 的 OPC DA2.0 标准定义的所有功能,能同时处理128个OPC客端的数据请求,支持中、英文两种本地语言模式。
     6、SMCP服务器,作为SMCP服务器端向局域网内发布标签点,单台服务器最多发布标签点数为20000个,支持双网卡冗余功能。
    7、报警服务,报警服务负责对报警点进行实时值扫描和报警逻辑判断,并将产生的报警数据和服务器运行事件数据发送至SUPMAX800报警服务器。

     8、控制指令执行服务,篮控站发出的设备控制指令由控制指令执行服务负责调度并通过接口机发送到现场设备,控制指令支持以下通讯协议:Modbus串口、Mod- bus—TCP、OPC DA2.0、SMCP。

       9、日志数据库,对统一篮控平台运行过程中的关键状态、事件、异常情况应采用一套结构化的方式进行保存和管理。

4结论

  本项目在三门和海阳两个依托项目核 电站中的应用,填补了核电辐射篮测系统国产化的空白,该系统将对自仪公司参与核电系统国产化带来巨大的机遇,提高国产系统的市场竞争力。相信该系统在核电国产化和核电长期发展中将起到更大的作 用。

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