[发明专利]一种基于全超导托卡马克装置的水冷控制系统

说明书

本发明涉及设备温控领域，具体为一种基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统。所述基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统包括：控制模块，所述总控制模块用于在等离子体运行期间为主功率环路提供温度、压力和流量的设定和人工干预；监测模块，包括冷却水监测模块和水质监测模块，所述冷却水监控模块用于冷却水温度、压力、流量及水质的监测；调节模块，包括冷却水调节模块和水质调节模块，所述冷却水调节模块用于对水冷系统冷却水的温度、压力及流量进行控制和调节，所述水质调节模块用于对水质进行调节。该系统采用分级控制的方法，将自动控制与人工干预相结合，安全、可靠、及时，满足了托卡马克装置运行中对冷却系统稳定性的高要求。

技术领域

本发明涉及设备温控领域，具体为一种基于全超导托卡马克装置的水冷控制系统。

背景技术

全超导托卡马克是国家发展计划委员会正式批准建设的国家“九五”重大科学工程。它的科学目标是建造一个具有非圆截面的大型超导托卡马克装置及其实验系统，发展并建立在超导托卡马克装置上进行稳态运行所需要的多种技术，开展稳态、安全和高效运行的先进托卡马克聚变反应堆基础物理问题的实验研究，为我国下一代聚变工程试验堆的概念设计奠定坚实基础。托卡马克的三大目标为：产生 ≥ 1兆安培的等离子体电流；持续时间将达到1千秒；在高功率加热下温度将超过1亿度。托卡马克装置于2006年完成总装调试，并进行了首次等离子体放电调试， 2014年实现了28秒H模（H98因子从2012年的0.9提高到1.2），2016年实现5千万度1百秒的运行参数；这些性能提升是建立在2012年开始的一系列托卡马克工程部件升级基础之上的。

全超导托卡马克装置设置有水冷系统，水冷系统的主要功能是为托卡马克主机及电源、辅助加热、真空等子系统提供一定压力、流量和温度的冷却水，以转移其在运行过程中产生的热负荷，保证托卡马克物理实验的安全稳定运行。

但是，现有的水冷控制系统设计落后，属于半自动半手工模式。在托卡马克物理实验期间，与其它系统主要靠人工电话的方式进行通讯。目前托卡马克水冷系统在安全性、可靠性和及时性方面不能满足托卡马克高参数实验运行要求，已经严重影响到托卡马克装置及其子系统的安全、稳定运行，对其进行改造升级已经迫在眉睫。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统。

本发明实施例是这样实现的，一种基于全超导托卡马克装置的水冷总控制系统，包括：

控制模块，包括总控制模块和子控制模块，所述总控制模块用于根据各个子系统上传的冷却水运行数据，在等离子体运行期间为主功率环路提供温度、压力和流量的设定和人工干预，并且提供主功率环路的排热测量，所述子控制模块包括冷却水控制模块和水质控制模块，所述冷却水控制模块用于冷却水温度、压力及流量的自动控制，所述水质控制模块用于水质的自动调节；

监测模块，包括冷却水监测模块和水质监测模块，所述冷却水监控模块用于冷却水温度、压力及流量的在线监测，并将监测到的数据传输给所述冷却水控制模块，所述水质监测模块用于在线监测水质，并将监测到的数据传输给所述水质控制模块；

调节模块，包括冷却水调节模块和水质调节模块，所述冷却水调节模块用于接收所述冷却水控制模块的控制指令对水冷系统冷却水的温度、压力及流量进行直接的控制和调节，所述水质调节模块用于接收所述水质控制模块的控制指令对水质进行调节，所述水冷系统包括托卡马克水冷系统和设备水冷系统。