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核电厂智能型远程I/O模块的设计与应用
1
作者 王硕 宋磊 《自动化仪表》 2025年第9期40-44,共5页
为了进一步提高核电厂建设经济性,在工艺控制要求及规模不变的前提下,从仪控系统结构优化出发,并从布置、供电、安全等多维度考虑,研究了使用远程输入/输出(I/O)模块来优化电缆敷设及系统架构,以缓解电缆数量庞大、托盘内电缆敷设超容... 为了进一步提高核电厂建设经济性,在工艺控制要求及规模不变的前提下,从仪控系统结构优化出发,并从布置、供电、安全等多维度考虑,研究了使用远程输入/输出(I/O)模块来优化电缆敷设及系统架构,以缓解电缆数量庞大、托盘内电缆敷设超容问题。在远程I/O模块应用过程中,将原来单一功能的I/O模块作为远程I/O布置在现场,会遇到I/O分配不够灵活、自诊断覆盖率不足等问题。为了解决以上问题,通过创新性地引入新型多功能I/O芯片,开发了可“软件定义硬件”的智能型远程I/O模块。在应用阶段,经过信号选择、就地分配、可靠性分析等多个设计流程,将智能型远程I/O模块分散布置到核电厂不同厂房,以达到在设计阶段灵活分配信号、在运行阶段全面自诊断覆盖的目的。实施方案不仅解决了以往普通远程I/O模块应用过程中遇到的问题,还减少了跨厂房电缆数量,从而降低了核电厂总体建设成本。该方案的应用不仅缩短了施工工期,还提高了控制系统的配置灵活度。 展开更多
关键词 核电厂 仪控系统 电缆敷设 远程输入/输出 软件定义硬件 智能化
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福清核电厂5^(#)、6^(#)机组反应堆保护系统的设计 被引量：5
2
作者 刘宏春 冯威 +4 位作者 李谢晋 贺理 陈鹏 王淼 丁书华 《自动化仪表》 CAS 2023年第6期36-41,47,共7页
反应堆保护系统是核电厂应对预期运行事件或设计基准事故而设置的重要安全级仪控系统。为满足“华龙一号”三代核电高安全性目标的设计要求,需要对反应堆保护系统的功能性能进行提升。以“华龙一号”示范工程福清核电厂5#、6#机组为研... 反应堆保护系统是核电厂应对预期运行事件或设计基准事故而设置的重要安全级仪控系统。为满足“华龙一号”三代核电高安全性目标的设计要求,需要对反应堆保护系统的功能性能进行提升。以“华龙一号”示范工程福清核电厂5#、6#机组为研究对象,通过充分考虑保护系统设计准则要求并基于事故分析结论,提出了更具高可靠性和全面保护功能特征的反应堆保护系统设计方案。详细介绍了系统自动保护功能的设计、系统结构设计以及系统健康管理等内容,并对系统拒动率进行了定量分析。分析结果表明,系统总体拒动率不高于5.0×10^(-7)/指令,达到了国际主流三代核电的可靠性水平。该研究成果可为后续核电厂的反应堆保护系统设计或优化提供借鉴。 展开更多
关键词 核电厂 华龙一号 安全级分布式控制系统 反应堆保护系统 共因故障 可靠性 定期试验
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时序数据库在核安全级DCS运维场景中的应用研究 被引量：4
3
作者 吴延群 张维睿 +3 位作者 黄俊 杨斌 党丽君 陈美远 《自动化仪表》 CAS 2021年第S01期135-138,147,共5页
关系型数据库或文件存储存在数据存储和维护成本高、写入吞吐低、查询性能差等问题,难以满足核安全级分布式控制系统(DCS)长期运行时海量数据管理的需求。介绍了核安全级DCS运维场景中远程在线监控系统的组成和作用,从存储容量和访问性... 关系型数据库或文件存储存在数据存储和维护成本高、写入吞吐低、查询性能差等问题,难以满足核安全级分布式控制系统(DCS)长期运行时海量数据管理的需求。介绍了核安全级DCS运维场景中远程在线监控系统的组成和作用,从存储容量和访问性能两方面分析了远程在线监控系统对数据存储和访问的应用需求,提出了基于influxDB时序数据库与关系数据库结合的远程在线监控系统解决方案。介绍了基于此解决方案实现的全站运行状态监测、数据统计分析、故障预测与健康管理等数据应用。应用表明,此解决方案可同时支持几十个站点数据的并发写入和存储,且查询性能高、数据扩展应用强,为核安全级DCS运维过程中数据的海量存储、快速访问、高效应用提供了良好的解决方法。 展开更多
关键词 核电站 运维 远程监控 核安全级DCS 时序数据库 关系数据库 influxDB 时间结构合并 数据采集
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数据可视化大屏UI设计的研究和分析 被引量：15
4
作者 姚忆南 《自动化仪表》 CAS 2021年第5期107-110,共4页
如今,数据可视化大屏被越来越多地应用在B端企业和政府企业的项目中。与传统的互联网C端产品不同,B端的大屏可视化是一项结合了视觉传达学、用户心理学和计算机科学的学科,不同项目面向各个行业,展示需求错综复杂,不同企业用户对于大屏... 如今,数据可视化大屏被越来越多地应用在B端企业和政府企业的项目中。与传统的互联网C端产品不同,B端的大屏可视化是一项结合了视觉传达学、用户心理学和计算机科学的学科,不同项目面向各个行业,展示需求错综复杂,不同企业用户对于大屏展示的需求又千差万别。国内没有一套针对于数据可视化大屏相对完善的视觉解决方案,导致众多设计师和产品经理在接触类似项目时无法入手。从可视化图表、用户行为交互、视觉记忆模式、大屏幕显示下用户对界面色彩场景设计的感受,以及字体应用和动态图形动画等多个维度,提炼出一套相对完善和全面的视觉设计理论,以应对不同的大屏业务展示场景。数据可视化大屏便于使用者快速、准确地传达可视化信息。 展开更多
关键词 用户界面设计 UI设计 大数据可视化 多媒体设计 计算机图像处理技术 视觉传达艺术
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两种堆外核仪表系统设计方案比较 被引量：8
5
作者 张芸 王银丽 +5 位作者 黄有骏 蒋天植 李文平 喻恒 林超 孙聪健 《自动化仪表》 CAS 2021年第S01期41-45,51,共6页
核电厂堆外核仪表系统(RNI)是反应堆重要的安全级专用仪控系统。其通过布置在反应堆压力容器外的中子探测器监测堆芯运行状态,在反应堆功率及功率变化异常时为保护系统提供停堆、允许信号,对反应堆的安全运行具有重要意义。针对目前国... 核电厂堆外核仪表系统(RNI)是反应堆重要的安全级专用仪控系统。其通过布置在反应堆压力容器外的中子探测器监测堆芯运行状态,在反应堆功率及功率变化异常时为保护系统提供停堆、允许信号,对反应堆的安全运行具有重要意义。针对目前国内核电厂堆外核仪表系统设计方案及系统结构各异的现状,调研、分析了两种较为成熟的数字化核仪表系统架构。从系统功能划分、接口设计、保护通道精度、通道响应时间、通道定期试验等方面,多维度、多角度地对两种方案进行了对比分析和研究,并给出每种设计方案的优点与不足以及两种方案的适应范围分析。该研究为后续工程项目中核仪表系统设计、方案选择、优化改造等提供参考。 展开更多
关键词 核仪表系统 系统设计 架构对比 功能划分 接口设计 通道精度 响应时间 定期试验
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远程I/O及总线技术在华龙堆型的设计与应用 被引量：1
6
作者 王硕 何庆镭 杨萌 《自动化仪表》 CAS 2023年第S01期122-125,共4页
目前,华龙堆型已经在国内外全面建成,并在多个厂址开展建设。为了进一步降低建设成本、提高核电厂发电经济性,经过对目前已建造核电厂仪控系统的研究,在工艺控制要求及控制点数不变的前提下,需要设计新的仪控系统架构。首先,在控制系统... 目前,华龙堆型已经在国内外全面建成,并在多个厂址开展建设。为了进一步降低建设成本、提高核电厂发电经济性,经过对目前已建造核电厂仪控系统的研究,在工艺控制要求及控制点数不变的前提下,需要设计新的仪控系统架构。首先,在控制系统中引入远程输入/输出(I/O)模块和现场技术。接着,以布置、供电、安全等多个约束条件作为准绳,更改现有架构。最后,通过仪控系统架构的改变来降低电缆敷设及托盘布置需求,并使用总线技术获取到更加丰富的现场周期性与非周期性数据,为后续核电厂改造和智能化工作提供硬件和数据支持。上述架构优化不仅适用于核电领域,对于石油、化工等控制测量设备布置较为分散或电缆敷设空间受限的场景也具有借鉴意义。 展开更多
关键词 核电厂 仪控系统 电缆敷设 远程输入/输出 现场总线 智能化
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粉尘浓度测量装置利用涡流发生效应的优化研究 被引量：1
7
作者 刘丹丹 温海蔚 赵文帝 《自动化仪表》 CAS 2021年第6期96-100,105,共6页
对现阶段电荷感应法测量粉尘浓度不够精确的问题进行了研究。依据涡流发生效应和文丘里效应,对现有环状粉尘传感器的测量管道进行改造。通过在文丘里管道的喉道中间段不同对称位置加入三片三角形涡流发生器,使气流通过管道时不易产生气... 对现阶段电荷感应法测量粉尘浓度不够精确的问题进行了研究。依据涡流发生效应和文丘里效应,对现有环状粉尘传感器的测量管道进行改造。通过在文丘里管道的喉道中间段不同对称位置加入三片三角形涡流发生器,使气流通过管道时不易产生气体分离效应;在发生器尾部产生空气旋涡,使得环式静电传感器所感应的电荷量增大。利用PROE 5.0软件建立所设计管道3D模型,并利用Fluent软件对改进的管道进行气固两相流仿真,获得改进管道内粉尘颗粒速度分布云图及喉道段内粉尘的速度值。使用环形静电传感器的数学模型,分别计算了文丘里管道和改进管道在不同粒径比下的感应电荷量。结果表明:改进管道的结构在实验中使得感应电荷量大幅提高,在各阶段测得感应电荷量提高20%以上。通过试验可知,在各个浓度情况下测量精度得到了较大的提升,大气监测和燃煤电厂粉尘浓度在线测量精度都有所提高。 展开更多
关键词 电荷感应 粉尘测量 涡流发生器 结构优化 气固两相流 模型建立 Fluent仿真 数值分析
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核取样系统核级隔离阀控制柜的设计
8
作者 周丽红 潘福军 +2 位作者 李倩 贾小东 姜静 《自动化仪表》 CAS 2023年第S01期215-219,共5页
以福清核电5#机组“华龙一号”首堆为背景,阐述了核取样系统取样管线的样品种类及其取样手段。不同的取样管线采用不同的开启和停运方式,并集中在核取样间进行采样。对主要的取样管线隔离阀在核取样间设置隔离阀控制柜。重点对福清5#机... 以福清核电5#机组“华龙一号”首堆为背景,阐述了核取样系统取样管线的样品种类及其取样手段。不同的取样管线采用不同的开启和停运方式,并集中在核取样间进行采样。对主要的取样管线隔离阀在核取样间设置隔离阀控制柜。重点对福清5#机组核取样系统核级隔离阀就地控制柜的设计进行了详细的归纳分析,对其选择开关的选型及控制原理进行了阐述。对比了主控室和就地控制两种控制方式。根据“华龙一号”抗震要求,详细说明了核级隔离阀控制柜的抗震问题,提出了解决方案,并顺利通过了抗震试验。核级隔离阀控制对核取样系统至关重要,对现场运行或事故后采样分析诊断具有重要价值。核取样系统核级隔离阀控制柜的设计为核电其他工程设计提供了可借鉴的经验。 展开更多
关键词 核取样系统 核级控制柜 隔离阀 取样管线 记忆开关 抗震 主控室 减压阀
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移动式防爆总烃检测分析仪设计
9
作者 李银河 洪沅 杨德双 《自动化仪表》 CAS 2023年第5期25-28,共4页
针对挥发性有机物(VOCs)检测设备应用场所的防爆、便携等要求,研制了一款结合本安型、隔爆型的复合防爆型式的移动式总烃检测分析仪。分析仪采用电池供电方式。传感器采用火焰离子化检测器(FID)及光电离子化检测器(PID)进行检测,极大地... 针对挥发性有机物(VOCs)检测设备应用场所的防爆、便携等要求,研制了一款结合本安型、隔爆型的复合防爆型式的移动式总烃检测分析仪。分析仪采用电池供电方式。传感器采用火焰离子化检测器(FID)及光电离子化检测器(PID)进行检测,极大地提高了检测精度及检测范围。内置的蓝牙无线模块,可灵活实现与外部设备的通信。通过对比,分析了传统实验室用气相色谱法与所设计分析仪采用的现场检测方法的检测时效性、准确性。分析仪在现场使用时,可以极大地提高VOCs的检测效率。在保证设备满足防爆要求和测量数据准确性的前提下,采用移动式设计使得所设计的分析仪能够应用在更广泛的场所,实现了此类仪表的国产化目标。 展开更多
关键词 电气防爆 挥发性有机物检测 本质安全 隔爆 氢气 火焰离子化检测器 光电离子化检测器
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辅助给水系统神经网络模型预测控制方案设计
10
作者 李鸣谦 王硕 陈日罡 《自动化仪表》 CAS 2023年第S01期333-336,共4页
为优化“华龙一号”核电机组辅助给水系统控制性能,对辅助给水控制方案进行了研究,设计了一种基于长短时记忆(LSTM)网络的辅助给水系统神经网络模型预测控制方案。通过仿真验证平台进行数据采集后,利用LSTM神经网络训练出蒸汽发生器液... 为优化“华龙一号”核电机组辅助给水系统控制性能,对辅助给水控制方案进行了研究,设计了一种基于长短时记忆(LSTM)网络的辅助给水系统神经网络模型预测控制方案。通过仿真验证平台进行数据采集后,利用LSTM神经网络训练出蒸汽发生器液位预测器,以反应控制过程的动态特性。应用模型预测控制方案,根据蒸汽发生器液位估计值实时优化控制变量。验证结果表明,与手动控制/核电厂自动控制方案相比,模型预测控制方案可实现更快、更准确的设定点跟踪功能,同时需要的控制工作量更少,可达到有效减少对系统部件的磨损、延长系统部件使用寿命的作用。此外,所提方案可被应用于其他需要精确和有效控制的复杂工业过程。 展开更多
关键词 核电厂 神经网络 长短时记忆 模型预测控制 辅助给水系统 智能控制
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