[发明专利]DCS系统中反应堆停堆保护信号可靠性建模方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及核电站数字化仪控领域，尤其涉及一种核电站DCS反应堆停堆保护信号可靠性建模方法及系统。

背景技术

核电站数字化仪控系统(DCS)是核电站的“神经中枢”，它提供了更加先进的控制和管理手段，是确保核电站安全、可靠运行的重要装备。该系统从设计到制造，需要满足可靠性、安全性和经济性的要求。核电站数字化仪控系统综合了计算机、通讯、显示和控制等多项技术，如何对该系统及设备进行可靠性分析直接关系到电站运行，影响电站的安全，因此需要对数字化仪控系统进行可靠性计算。数字化仪控系统中，为避免发生重大安全事故，当发生紧急情况时会触发反应堆紧急停堆，从而为核电站提供安全保护，因此对触发反应堆停堆保护信号的可靠性要求很高，尤其需要对其进行可靠性计算。

由于目前国内在运核电站多属于传统的模拟式仪表控制，故对数字化仪控系统的可靠性研究很少，尤其在设计阶段的核电站数字化仪控系统中，对应堆停堆保护信号进行可靠性计算的案例几乎没有。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中缺少对设计阶段核电站数字化仪控系统中反应堆停堆保护信号可靠性计算的缺陷，提供一种核电站数字化仪控系统中反应堆停堆保护信号可靠性建模方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种核电站数字化仪控系统中反应堆停堆保护信号可靠性建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定触发核电站反应堆停堆保护信号的触发信号；

根据所述触发信号的执行逻辑获取该触发信号的数字化仪控系统拓扑结构图；

根据所述拓扑结构图确定数字化仪控系统中引起该触发信号的设备，并进行故障模式与影响分析；

根据所述故障模式与影响分析的结果，并依据故障树方法建立故障树模型，所述故障树模型的顶事件为所确定的触发信号导致反应堆停堆保护信号失效；

根据所述故障树模型计算反应堆停堆信号的可靠性。

本发明所述的可靠性建模方法中，所述反应堆停堆保护信号失效依据是所确定的触发信号的表决逻辑失效。

本发明所述的可靠性建模方法中，所述触发信号为主泵转速低信号，所述顶事件为主泵转速低信号导致反应堆停堆保护信号失效，失效依据是所述主泵转速低信号的表决逻辑失效，该表决逻辑为：在测量主泵转速的3个输入信号中，当无效输入信号数量为0时，采用3取2表决逻辑来触发反应堆停堆保护信号；当无效输入信号数量为1时，采用2取1表决逻辑来触发反应堆停堆保护信号；当无效输入信号数量为2个或者3个时，直接触发反应堆停堆保护信号。

本发明所述的可靠性建模方法中，所述触发信号为蒸发器水位高高信号，所述顶事件为蒸发器水位高高信号触发反应堆停堆保护信号失效，失效依据是所述蒸发器水位高高信号的表决逻辑失效，该表决逻辑为：在测量蒸发器水位信号的4个液位传感器测量输入信号中，当无效输入信号数量为0时，采用4取2表决逻辑来触发反应堆停堆保护信号；当无效输入信号数量为1时，采用3取2表决逻辑来触发反应堆停堆保护信号；当无效输入信号数量为2时，采用2取1表决逻辑来触发反应堆停堆保护信号；当无效输入信号数量为3个或者4个时，直接触发反应堆停堆保护信号。

本发明所述的可靠性建模方法中，所述触发信号为中间量程中子注量率高信号，所述顶事件为中间量程中子注量率高信号触发反应堆停堆保护信号失效，失效依据是所述中间量程中子注量率高信号的表决逻辑失效，该表决逻辑为：在测量中子注量率的2个输入信号中，当无效输入信号数量为0时，采用2取1表决逻辑来触发反应堆停堆保护信号；当无效输入信号数量为1时，采用1取1表决逻辑来触发反应堆停堆保护信号；当无效输入信号数量为2时，直接触发反应堆停堆保护信号。

本发明解决其技术问题所采用的另一技术方案是：

提供一种核电站反应堆停堆保护信号可靠性建模系统，包括：

触发信号确定模块，用于确定触发核电站反应堆停堆保护信号的触发信号；

拓扑结构图获取模块，用于根据所述触发信号的执行逻辑获取该触发信号的数字化仪控系统拓扑结构图；

故障模式与影响分析模块，用于根据所述拓扑结构图确定数字化仪控系统中引起该触发信号的设备，并进行故障模式与影响分析；

故障树模型建立模块，用于根据所述故障模式与影响分析的结果，并依据故障树方法建立故障树模型，所述故障树模型的顶事件为所确定的触发信号导致反应堆停堆保护信号失效；

可靠性计算模块，用于根据所述故障树模型计算反应堆停堆信号的可靠性。