[其他]基于对复杂过程的传感器信号处理系统的分布式微处理机

说明书

背景技术

发明的技术领域

本发明一般地论及一个如像核反应堆那样的复杂过程中，用来处理监测选定参量的各传感器所产生的信号的方法和设备，特别要论及的一种方法和设备是以每个通道装置中装有各自信号处理器的方式，利用许多装在多个冗余通道中的独立的，数高的信号处理器的方法和设备;并且每个通道装置都产生一个或多个适用于一个过程保护系统的数字信号，以及一个或多个适用于监控系统中的模拟信号，但所述的有关信号均由各自独立的信号处理器生成以使提高整个系统的可靠性。

现有技术

在一个复杂过程中，如一个核发电站中，使用许多传感器来测量该过程中的各种物理状况，诸如压力、温度、流量、液面、辐射及各种部件的状态，如像阀门的位置以及泵是否正在运行之中。通常用这些测量来实现三项不同的功能：过程控制、监视和保护。过程控制包括那些为达到所要求的结果而进行的过程状态的自动或半自动调节。监视包括那些的结果是不是达到而进行的。保护则涉及到对该过程中的一些异常状态的自动响应，以防止运行状态超过予定设计的极限，并且采取若干措施来减缓超出设计极限运行所引起的不利影响。特别是对核发电站来说，在这三种功能之中，保护功能是最为需要的功能。为了确保保护系统的可靠性，备置了临界传感器冗余装置。为了改善发电站的可用性，应把各冗余传感器所产生的各种信号间的相关性作为响应起动的先决条件，从而减小正常操作中虚假中断的可能性。例如，典型情况下，安装四组冗余传感器，并且起动应急或安全系统需要由四个传感器中的至少两个进行指示。

某些临界过程状态是可以直接测量的，如在加压水冷反应堆（PWR）的情况中的压缩装置的压力。其他的过程状态是从被测参量中计算出来的，比如说在加压水冷反应堆（PWR）中，偏离泡核沸腾比（DNBR）。无论在哪种情况下，都是把现有的状态同一个予先选定的极限值作比较，如果超过了这个极限就产生一个数字信号。这些数字信号将作为保护系统的启动信号，而且这些信号包括那些用来启动一个系统关断或“切断”反应堆的断路信号，以及用来启动其他现有技术已公知的发电厂应急系统工作的工程安全保护起动信号。由于需要有多于一个的这种启动信号去起动响应，因此把这些启动信号称之为“部分切断信号”或“部分工程安全保护启动信号”。

在典型现有技术的系统中，这些传感器信号是按组在各通道装置中进行处理的，并且每个通道装置包括来自每个装置的各冗余的传感器信号的一个传感器信号，然而在要求使用很昂贵的传感器来产生这一信号的情况下，可以不把这一信号送入每个通道装置。正如上面所提及的那样，对于大多数参量通常的安排是安装四个冗余传感器，从而把这四个冗余传感器安排在四个通道系统中进行处理。在现有技术的系统中，每个通道系统都包括有若干个模拟电路，每个模拟电路都把传感器送来的信号转换成为适当的范围上，并且必要时从其测量的数值上计算所要求的参量，而且将其结果信号与一个选定的极限值作比较，于是当超过这个极限时，就产生一个保护系统的启动信号。一般来说，模拟电路的输入端是与电压波动保护、电气绝缘以及缓冲级安装在一起的。该模拟电路的输出都是双稳态的;并且这些电路通过正常状态下所保持的作用结出了一个部分断路的个别部件发生故障的指示，或者提供出安全保护装置的启动信号，而且当超过其适当的极限时，就趋向于不起作用了。

在一般现有技术的保护系统中，将来自每个参量的每个通道装置的四个部分切断信号，以及部分操纵安全保护装置的启动信号施加到两个冗余的逻辑电路上去，每个逻辑电路都完成所选定的表决判定逻辑，正如上述的四中有二的逻辑那样，其中每个逻辑电路均根据部分保护系统启动信号，实现所选定的表决判定逻辑，若在任一个逻辑电路上四个对应的部分启动信号中有两个不再起作用，则与此相应的应急保安系统就被启动。