[发明专利]一种基于FPGA的核电厂数字化保护系统

说明书

本发明公开一种基于FPGA的核电厂数字化保护系统，属于核电站安全保护领域。采用双FPGA架构，一个FPGA架构用于执行安全功能，另一个FPGA架构用于执行安全功能以外的功能，将与安全功能关联不大的辅助功能从安全功能中分离出来，当辅助功能故障时不会阻止安全功能的执行，从而提高了系统独立性和安全性。且将专设安全设施驱动系统中的功能组分为两类，一类产生具有多样性分组要求的专设安全设施驱动信号，一类产生没有多样性分组要求的专设安全设施驱动信号，并行、高速、独立地执行所要求的功能，提高了系统的处理效率。

技术领域

本发明涉及核电站安全保护领域，特别是涉及一种基于FPGA的核电厂数字化保护系统。

背景技术

核电站安全级保护系统的作用是当电站的核参数或过程参量发生异常变化或运行人员误操作时，能根据对异常状态的监测和异常变化的危害程度，执行保护动作，防止堆芯燃料烧毁和过量放射性物质扩散，确保电站和周围居民的安全。

目前，安全级数字化控制系统已经成为核电站采用的主流技术。安全级数字化控制系统主要采用基于微处理器(CPU)技术。但CPU为冯诺依曼结构，串行地执行一系列指令，无法并行操作，系统的独立性和安全性都较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于FPGA的核电厂数字化保护系统，可提高系统的独立性和安全性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于FPGA的核电厂数字化保护系统，包括：紧急停堆系统和专设安全设施驱动系统；

紧急停堆系统和专设安全设施驱动系统均采用双FPGA架构，一个FPGA架构用于执行安全功能，另一个FPGA架构用于执行安全功能以外的功能；

紧急停堆系统分别与专设安全设施驱动系统和停堆断路器连接；所述紧急停堆系统用于采集反应堆安全参数，并根据采集的反应堆安全参数产生通道级局部脱扣信号和紧急停堆信号，将通道级局部脱扣信号发送至专设安全设施驱动系统，将紧急停堆信号发送至停堆断路器；

专设安全设施驱动系统包括第一功能组、第二功能组和优选驱动系统；

第一功能组分别与紧急停堆系统和优选驱动系统连接，所述第一功能组用于根据所述通道级局部脱扣信号，产生具有多样性分组要求的专设安全设施驱动信号，进而通过优选驱动系统控制安全执行器；

第二功能组分别与紧急停堆系统和优选驱动系统连接，所述第二功能组用于根据所述通道级局部脱扣信号，产生没有多样性分组要求的专设安全设施驱动信号，进而通过优选驱动系统控制安全执行器。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开一种基于FPGA的核电厂数字化保护系统，采用双FPGA架构，一个FPGA架构用于执行安全功能，另一个FPGA架构用于执行安全功能以外的功能，将与安全功能关联不大的辅助功能从安全功能中分离出来，当辅助功能故障时不会阻止安全功能的执行，从而提高了系统独立性和安全性。且将专设安全设施驱动系统中的功能组分为两类，一类产生具有多样性分组要求的专设安全设施驱动信号，一类产生没有多样性分组要求的专设安全设施驱动信号，并行、高速、独立地执行所要求的功能，提高了系统的处理效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于FPGA的核电厂数字化保护系统的结构图。

具体实施方式