[发明专利]核电站模拟机声光环境系统及其实现方法

说明书

本申请涉及核电站模拟机声光环境系统及其实现方法。方法包括：灯控步骤，将照明设备分区，根据核电站模拟机主服务器的控制信号控制分区中的照明设备；声控步骤，根据系统中用于判断机组状态的状态变量控制声响。本申请考虑到现有DCS模拟机的照明调光控制系统已具备调光控制，据此通过改造控制总线，增加外部接口，开发与模拟机对接的接口程序，通过软件来实现对照明设备的亮度及亮灭控制，同时，利用软件模拟方式替代采购硬件设备播放声音，避免了为适用模拟机而进行的硬件改造，从而模拟现场真实环境下因外部供电引起的照明变化以及不同工况下的声响报警，提高模拟机培训的真实感和逼真度，满足培训需求。

技术领域

本申请涉及核电技术领域，尤其涉及一种核电站模拟机声光环境系统及其实现方法。

背景技术

随着技术进步，新建的核电站开始采用分散控制系统（DCS，Distributed ControlSystem），它将应用成熟的常规电站分布式控制系统加以改进并移植过来，全面应用在常规岛、BOP、核岛部分，构成核电机组的控制系统，核电机组的控制系统包括核电机组的监控子系统、诊断子系统、服务器、通信子系统、执行子系统等。核电机组由于其技术的复杂性，存在大量的各类设备，仅阀门就有一万多个，另外还有大量的泵、电机、各类传感器等，同时由此产生了大量的逻辑量、模拟量以及大量的实时报警等，在DCS系统中，这类数字化的信息比传统的主控制系统的信息要大大增加。在核电机组事故情况下，存在海量的数据信息会集中反馈到核电机组控制室，如果通过操纵员逐个信息进行识别则需要大量的时间；并且按规定执行相应的事故程序时，面对各种大量信息，需要操纵员迅速找到事故程序要求观察的参数来决定程序走向，并采取正确的处理措施。为提高事故处理效率，新建核电站采用一种新型的、基于DCS的核电站事故处理模式—SOP（State Oriented Procedure，状态导向事故处理程序），整个事故处理过程以直观、清晰的流程图模式进行显示和引导，可以提高事故状态下问题处理的效率。核电站由于其技术复杂、难度高以及涉及到核安全的特点，其运行和维护对人员资格和能力的要求也比较高，因此通常采用核电站模拟机对操纵员进行培训，使其在核电厂正常、异常和紧急工况下都能做出正确及时的操作，同时核电站模拟机也是进行电站运行分析的有效技术手段。

作为DCS模拟机的重要配套系统之一的照明调光控制系统，是为了提高DCS电站机组的运行操纵员在模拟机培训中的真实感与逼真感所必须配置的设施。

由于现场主控室的照明调光控制系统通常采用“DALI（Digital AddressableLighting Interface，数字式可寻址照明接口）总线”的控制方式。这种方式基于地址模式，灯具之间为串联式接线且无回路概念，还不提供对外的控制接口；而且主控室照明的状态，如亮灭、亮度等情况，受供电母线供电状态的决定，是实际供电状态的真实反应。对于现场主控室的照明调光控制系统，因其供电挂载在不同母线上，当电厂因失电等原因引起部分母线在事故工况下失电或者电压变化，将引起主控灯光变化，而现场灯光由于有手动控制模块，可进行亮灭以及调光控制。

然而，在DCS模拟机主控室里，没有现场的真实供电系统，所有设备供电的状态都是“软变量”的形式，模拟机培训过程中外部电源为恒定，是不会变化的，显然模拟机主控室的照明电源无法挂接在这种模拟的“假电源”上。因此，DCS模拟机主控室的原设计无法对灯光变化进行模拟。

与灯光控制类似，现场的声响报警的实现也是基于机组状态的变化。然而，由于在设计模拟机时通常未考虑到基于机组状态变化进行语音报警提示，使得声响报警，特别是中子通量的声响报警，在模拟机上的实现也成为一大难题。

发明内容

根据本申请的第一方面，本申请提供一种核电站模拟机声光环境系统的实现方法，包括：灯控步骤，将照明设备分区，根据核电站模拟机主服务器的控制信号控制分区中的照明设备；声控步骤，根据系统中用于判断机组状态的状态变量控制声响。