核电厂供热控制系统的制作方法

1.本技术涉及核能供热技术领域，尤其涉及核电厂供热控制系统。

背景技术：

2.现在城市已普遍采用集中供热系统，而采暖能源仍以化石能源为主，难以避免碳氧化物的排放对环境造成影响。核能作为清洁高效稳定的能源，可为用户提供源源不断的热量，核能供热正逐渐成为核能的另一种能源供应型式。然而，核电厂抽汽供热系统设备的布置比较分散，有的在核电厂实物保护控制区内的供热首站区域，有的在核电厂实物保护要害区的厂房内，还有部分供热设备位于远离厂区外的中继泵站。物理位置上布置分散且距离相距较远，这给系统运行集中监控带来不便。
3.目前与机组运行密切相关的部分设备(如抽汽逆止阀、抽汽快关调节阀等) 监控需要接入机组数字化仪控系统(dcs)，并在机组主控室操作监视，而当前控制系统机柜备用裕量小，无法容纳较大规模的控制系统变更，改造实施非常困难。同时，供热控制系统会涉及重要的(如供热控制器及机组dcs系统) 及非重要的控制系统(如首站控制器等外围控制设备)，而且还包含厂外中继泵站信号的接入，网络安全等级各不相同，相互通讯异常困难。如果均采用硬接线方式实现这些长距离及不同网络安全等级设备之间的互连，遥远的距离会造成电缆采购费用及施工成本的攀升，经济性差。

技术实现要素：

4.本技术提供核电厂供热控制系统，以至少解决相关技术中供热设备集中监控难度大、变更改造实施困难以及网络安全、经济性差等问题。
5.本技术第一方面实施例提出一种核电厂供热控制系统，包括：机组供热控制模块、首站供热控制模块和中继泵站控制模块；
6.所述机组供热控制模块，用于采集机组安全域内各设备的信号，并对所述安全域内的设备进行控制及监控，同时将采集的信号发送到首站供热控制模块；
7.所述首站供热控制模块，用于接收机组供热控制模块发送的信号，还用于采集首站供热安全域内各设备的信号，并对所述首站供热安全域内的设备进行控制及监控，同时将采集的信号发送到机组供热控制模块和中继泵站控制模块；
8.所述中继泵站控制模块，用于接收首站供热控制模块发送的信号，还用于采集中继泵站安全域内各设备的信号，并对所述中继泵站安全域内的设备进行控制及监控，同时将采集的信号发送到中继泵站控制模块。
9.本技术的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
10.本技术提供了核电厂供热控制系统，包括：机组供热控制模块、首站供热控制模块和中继泵站控制模块；所述机组供热控制模块，用于采集机组安全域内各设备的信号，并对所述安全域内的设备进行控制及监控，同时将采集的信号发送到首站供热控制模块；所述首站供热控制模块，用于接收机组供热控制模块发送的信号，还用于采集首站供热安全域
内各设备的信号，并对所述首站供热安全域内的设备进行监控，同时将采集的信号发送到机组供热控制模块和中继泵站控制模块；所述中继泵站控制模块，用于接收首站供热控制模块发送的信号，还用于采集中继泵站安全域内各设备的信号，并对所述中继泵站安全域内的设备进行监控，同时将采集的信号发送到中继泵站控制模块。本发明提供的通过设计独立的安全域及相应的控制器的技术方案，不仅解决了技术上对原机组数字化仪控系统(dcs)的依赖，显著增强了改造的可实施性，降低了变更改造的成本，而且通过安全域及缓冲处理器的设计，彻底解决了不同完全级别的进行信息传递的网络安全问题，提高了核电厂供热及机组控制系统的安全性、可实施性及经济性。
11.本技术附加的方面以及优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
12.本技术上述的和/或附加的方面以及优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
13.图1为根据本技术一个实施例提供的一种核电厂供热控制系统的结构图；
14.图2为根据本技术一个实施例提供的一种核电厂供热控制系统的应用结构图；
15.图3为根据本技术一个实施例提供的一种核电厂供热控制系统的具体结构图；
16.附图标记说明：
17.机组供热控制模块1、首站供热控制模块2、中继泵站控制模块3、核岛蒸汽发生器4、低压缸进汽调节阀5、抽汽供热流量测量装置6、快关调节阀7、热网加热器8、供热首站9、中继泵站10、二级换热站11、机组供热控制器1-1、机组供热信号缓冲处理器1-2、通讯控制器1-3、核电机组人员监视装置1-4、首站供热控制器2-1、首站供热信号缓冲处理器2-2、首站监控器2-3、中继泵站控制器3-1、中继泵站监控器3-2。
具体实施方式
18.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
19.本技术提出的核电厂供热控制系统，包括：机组供热控制模块1、首站供热控制模块2和中继泵站控制模块3；所述机组供热控制模块1，用于采集机组安全域内各设备的信号，并对所述安全域内的设备进行控制及监控，同时将采集的信号发送到首站供热控制模块；所述首站供热控制模块2，用于接收机组供热控制模块发送的信号，还用于采集首站供热安全域内各设备的信号，并对所述首站供热安全域内的设备进行控制及监控，同时将采集的信号发送到机组供热控制模块和中继泵站控制模块；所述中继泵站控制模块3，用于接收首站供热控制模块发送的信号，还用于采集中继泵站安全域内各设备的信号，并对所述中继泵站安全域内的设备进行控制及监控，同时将采集的信号发送到中继泵站控制模块。本发明提供的技术方案，解决供热设备集中监控难度大、变更改造实施困难以及网络安全等的问题，提高核电厂供热及机组控制系统的安全性、可实施性及经济性。
20.下面参考附图描述本技术实施例的核电厂供热控制系统。
21.实施例一
22.图1为本公开实施例所提供的一种核电厂供热控制系统的结构图，如图1 所示，所述系统包括：机组供热控制模块1、首站供热控制模块2和中继泵站控制模块3；
23.所述机组供热控制模块1，用于采集机组安全域内各设备的信号，并对所述安全域内的设备进行控制及监控，同时将采集的信号发送到首站供热控制模块2；
24.示例的，所述机组安全域内各设备可以包括：管道疏水阀、抽汽逆止阀、抽汽快关调节阀、加热器汽侧电动阀、加热器疏水阀等。
25.所述首站供热控制模块2，用于接收机组供热控制模块发送的信号，还用于采集首站供热安全域内各设备的信号，并对所述首站供热安全域内的设备进行控制及监控，同时将采集的信号发送到机组供热控制模块1和中继泵站控制模块3；
26.示例的，首站供热安全域内的设备可以包括：热网循环泵、管网补水、变频器等。
27.所述中继泵站控制模块3，用于接收首站供热控制模块2发送的信号，还用于采集中继泵站安全域内各设备的信号，并对所述中继泵站安全域内的设备进行控制及监控，同时将采集的信号发送到中继泵站控制模块3；
28.示例的，所述中继泵站安全域内各设备可以包括：中继泵、换热器及管网等。
29.需要说明的是，所述机组供热控制模块还用于接收首站供热控制模块发送的采集信号。
30.在本公开实施例中，所述机组供热控制模块1包括：机组供热控制器1-1、机组供热信号缓冲处理器1-2和核电机组运行人员监视装置1-4；
31.所述机组供热控制器1-1，用于采集机组安全域内各设备的信号，并将采集的信号发送到核电机组人员监视装置1-4，还用于通过机组供热信号缓冲处理器1-2将采集的信号发送到首站供热控制模块2。
32.需要说明的是，所述机组供热控制模块1还包括：通讯控制器1-3；
33.所述通讯控制器1-3，用于对机组供热控制器1-1采集的信号与供热系统中的机组数字化仪控系统的信号进行信息传递，还用于将机组供热控制器采集的信号发送到核电机组人员监视装置1-4。
34.所述机组供热控制器1-1还用于控制机组安全域内的低压缸进汽调节阀5、快关调节阀7以及抽汽供热流量测量装置6和热网加热器8的阀门。
35.在本公开实施例中，所述首站供热控制模块2包括：首站供热控制器2-1、首站供热信号缓冲处理器2-2和首站监控器2-3；
36.所述首站供热控制器2-1，用于采集首站供热安全域内各设备的信号，并接收机组供热信号缓冲处理器1-1发送的机组安全域内各设备的信号，然后将采集的首站供热安全域内各设备的信号发送到首站监控器2-3进行监控，还用于通过首站供热信号缓冲处理器将采集的信号发送到中继泵站控制模块3。
37.在本公开实施例中，所述中继泵站控制模块3包括：中继泵站控制器3-1 和中继泵站监控器3-2；
38.所述中继泵站控制器3-1，用于采集中继泵站安全域内各设备的信号，并接收首站供热信号缓冲处理器2-2发送的首站供热安全域内各设备的信号，然后将采集的中继泵站安全域内各设备的信号发送到中继泵站监控器3-2进行监控，还用于通过首站供热信号缓
冲处理器2-2将采集的信号发送到首站供热控制2-1模块。
39.需要说明的是，所述机组供热控制器1-1与机组供热信号缓冲处理器1-2、首站供热控制器2-1与首站供热信号缓冲处理器2-2通过硬接线双向连接；
40.所述机组供热控制器1-1与通讯控制器1-3、通讯控制器1-3与核电机组人员监视装置1-4、机组供热信号缓冲处理器1-2与首站供热控制器2-1、首站供热控制器2-1与首站监控器2-3、首站供热信号缓冲处理器2-2与中继泵站控制器3-1以及中继泵站控制器3-1与中继泵站监控器3-2均通过通讯双向连接。
41.在本公开实施例中，所述缓冲处理器还用于对其对应安全域内控制设备间的信息隔离防护。
42.示例的，本实施例提供系统的具体应用如图2所示，核岛蒸汽发生器4产生的主蒸汽进入汽轮机组的高压缸后，经低压缸进汽调节阀(icv)5进入低压缸，经高、低压缸做功后驱动发电机产生电力。部分高压缸排汽经抽汽管道及快关调节阀7后进入热网加热器8，热网加热器8对供热循环水进行加热完成第一级热传递。供热循环水泵布置在供热首站9中，被加热的循环水在此被加压至1.6mpa实现对外部热网供热，最终经中继泵站10及二级换热站11送至用户，其中，机组供热控制模块1实现抽汽供热系统机组临近设备低压缸进汽调节阀5、快关调节阀7以及抽汽供热流量测量装置6和热网加热器8的阀门的监视控制功能；首站供热控制模块2主要实现对供热首站9内设备的监控；中继泵站控制模块3主要实现对中继泵站10及11设备的监控。
43.其中，如图3所示，所述机组供热控制模块1中，机组供热控制器1-1完成机组临近区域(机组安全域a)系统及设备的监控任务，机组供热控制器1-1 实现了与机组数字化仪控系统平台的完全兼容，并与机组数字化仪控系统处于相同的网络安全等级，二者通过通讯控制器1-3可以安全地传递信息，并将信息送至核电机组运行人员监视装置1-4，另一方面信息还通过机组供热信号缓冲处理器实施安全隔离后送至安全级别较低的首站供热安全域b；首站控制模块2负责供热首站供热安全域b相关系统及设备的监控任务，如：热网循环泵、管网补水、变频器等的信号采集及设备监控。其中，首站控制器2-1的处理信号会引入首站监控器2-3进行监控，也会通过机组供热信号缓冲处理器1-2送至安全级别更高的机组供热控制器1-1。同时，相关信息还可以通过首站供热信号缓冲处理器2-2实施安全隔离后送至安全级别较低的中继泵站安全域c；中继泵站控制模块3负责厂外热网中继泵站安全域的监控任务，主要完成中继泵站相关的系统及设备(如：中继泵、换热器及管网等)的信号采集及设备监控，中继泵站控制器3-1的处理信号一方面引入中继泵站监控器进行监控，另一方面通过首站供热信号缓冲处理器2-2实施安全隔离后送至安全级别较高的首站供热安全域b，已实现信息的互联互通。具体的，机组供热信号缓冲处理器1-2和首站供热信号缓冲处理器2-2位于网络安全级别相对较高的安全域内，分别用于解决不同级别完全域之间信息传递的网络安全问题，同时缓冲处理器通过协议转换、软硬转化、安全隔离等手段完全解决了信息传输的网络安全问题。
44.综上所述，本公开实施例提供的核电厂供热控制系统，通过模块间的互连解决了设备物理分散且相距较远、集中监控困难的问题，提高了经济性及自动化程度；通过设计独立的安全域及相应的控制器，摆脱了对原机组数字化仪控系统的依赖，改造的可实施性大大增强；而且安全域及缓冲处理器的设计，彻底解决了不同完全级别的进行信息传递的网
络安全问题。
45.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
46.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
47.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：

1.一种核电厂供热控制系统，其特征在于，包括：机组供热控制模块、首站供热控制模块和中继泵站控制模块；所述机组供热控制模块，用于采集机组安全域内各设备的信号，并对所述安全域内的设备进行控制及监视，同时将采集的信号发送到首站供热控制模块；所述首站供热控制模块，用于接收机组供热控制模块发送的信号，还用于采集首站供热安全域内各设备的信号，并对所述首站供热安全域内的设备进行控制及监视，同时将采集的信号发送到机组供热控制模块和中继泵站控制模块；所述中继泵站控制模块，用于接收首站供热控制模块发送的信号，还用于采集中继泵站安全域内各设备的信号，并对所述中继泵站安全域内的设备进行控制及监视，同时将采集的信号发送到中继泵站控制模块。2.如权利要求1所述的核电厂供热控制系统，其特征在于，所述机组供热控制模块还用于接收首站供热控制模块发送的采集信号。3.如权利要求2所述的核电厂供热控制系统，其特征在于，所述机组供热控制模块包括：机组供热控制器、机组供热信号缓冲处理器和核电机组人员监视装置；所述机组供热控制器，用于采集机组安全域内各设备的信号，并将采集的信号发送到核电机组人员监视装置，还用于通过机组供热信号缓冲处理器将采集的信号发送到首站供热控制模块。4.如权利要求3所述的核电厂供热控制系统，其特征在于，所述机组供热控制模块还包括：通讯控制器；所述通讯控制器，用于对机组供热控制器采集的信号与供热系统中的机组数字化仪控系统的信号进行信息传递，还用于将机组供热控制器采集的信号发送到核电机组人员监视装置。5.如权利要求3所述的核电厂供热控制系统，其特征在于，所述机组供热控制器还用于控制机组安全域内的低压缸进汽调节阀icv、快关调节阀fcv以及抽汽供热流量测量装置和热网加热器的阀门。6.如权利要求3所述的核电厂供热控制系统，其特征在于，所述首站供热控制模块包括：首站供热控制器、首站供热信号缓冲处理器和首站监控器；所述首站供热控制器，用于采集首站供热安全域内各设备的信号，并接收机组供热信号缓冲处理器发送的机组安全域内各设备的信号，然后将采集的首站供热安全域内各设备的信号发送到首站监控器进行监控，还用于通过首站供热信号缓冲处理器将采集的信号发送到中继泵站控制模块。7.如权利要求6所述的核电厂供热控制系统，其特征在于，所述中继泵站控制模块包括：中继泵站控制器和中继泵站监控器；所述中继泵站控制器，用于采集中继泵站安全域内各设备的信号，并接收首站供热信号缓冲处理器发送的首站供热安全域内各设备的信号，然后将采集的中继泵站安全域内各设备的信号发送到中继泵站监控器进行监控，还用于通过首站供热信号缓冲处理器将采集的信号发送到首站供热控制模块。8.如权利要求3-7任一所述的核电厂供热控制系统，其特征在于，所述机组供热控制器与机组供热信号缓冲处理器、首站供热控制器与首站供热信号缓冲处理器通过硬接线双向
连接。9.如权利要求3-7任一所述的核电厂供热控制系统，其特征在于，所述机组供热控制器与通讯控制器、通讯控制器与核电机组人员监视装置、机组供热信号缓冲处理器与首站供热控制器、首站供热控制器与首站监控器、首站供热信号缓冲处理器与中继泵站控制器以及中继泵站控制器与中继泵站监控器均通过通讯双向连接。10.如权利要求3、6、7任一所述的核电厂供热控制系统，其特征在于，所述缓冲处理器还用于对其对应安全域内控制设备间的信息隔离防护。

技术总结

本申请涉及核电厂供热控制系统，所述核电厂供热控制系统系统包括：机组供热控制模块、首站供热控制模块和中继泵站控制模块；利用上述模块对对应安全域内的设备进行监控和信号传递。本发明提供的技术方案，解决供热设备集中监控难度大、变更改造实施困难以及网络安全等的问题，提高核电厂供热及机组控制系统的网络安全性、可实施性及经济性。可实施性及经济性。可实施性及经济性。