[发明专利]核电站安全级DCS响应时间测试数据自动处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及控制领域的设备响应时间测试方法，具体涉及核电站安全级DCS响应时间测试数据自动处理的方法。

背景技术

在CPR1000堆型核电机组中，核电站安全级DCS的反应堆保护系统（简称RPS系统）进行反应堆状态参数的采集以及保护功能。当系统监测到反应堆的参数超过阈值后，会通过表决逻辑输出一系列反应堆保护动作（主要包括跳堆动作和安全专设动作）。物理部件的连接方式如图1所示，其中波形记录仪分别与工况模拟装置和反应堆保护系统连接，同时接收工况模拟装置输出的触发信号和反应堆保护系统处理后通过四个输出通道输出的输出信号。根据RPS（Reactor Protection System）需求规格书中规定了RPC（Reactor Protect Cabinet）机柜从监测→阈值超限→逻辑运算→最终输出保护动作指令的时间。因此在核电站安全级DCS测试中需要对这一数据进行测试，以保证系统能够在规定的时间内完成跳堆逻辑的处理并能够正确输出保护动作指令，这一测试项称为反应堆保护系统响应时间测试。现有技术中的测试方法如下：

1、通过工况模拟装置，输出一组模拟工况信号；

2、RPC接收到模拟工况信号后进行阈值判断，再经过逻辑运算处理后输出命令信号；

3、使用波形记录仪记录模拟工况信号输入到RPC的波形及RPC输出命令信号的波形；

4、对波形记录仪记录的波形进行分析，计算出从发出模拟工况信号到RPC输出命令信号之间的时间。

其中第4步中对波形记录仪的分析方式如下：

（1）打印测试过程中记录的波形图；

（2）对波形图进行逐页人工分析，并计算、记录每页图纸的数据；

（3）将这些数据人工汇总，形成电子版报表；

（4）生成最终版测试报告。

由于每个保护动作需要进行上百次试验，需要对几十种工况进行测试，单台机组的反应堆保护系统响应时间测试打印生成波形图约9000条，处理、校核单条数据平均需要2分钟。处理全部数据大约需要300人·工时，这就需要耗费大量的人力资源对这些波形图进行分析，简单、重复、机械性的数据分析工作既耗费大量的人力，同时带来了人因失误造成数据结果错误的风险。

发明内容

为解决现有技术中对核电站安全级DCS的系统响应时间测试过程分析效率低下且错误率大的问题，本发明提供核电站安全级DCS响应时间测试数据自动处理的方法。具体方案如下：核电站安全级DCS响应时间测试数据自动处理的方法，包括如下步骤：

步骤1、通过工况模拟装置向反应堆保护系统输入一组模拟信号，反应堆保护系统接收到模拟信号后进行阈值判断，再经过逻辑运算处理后输出控制信号；

步骤2、使用波形记录仪记录模拟信号从输入到反应堆保护系统输出控制信号之间的一段波形；其特征在于，

步骤3、将波形记录仪生成的波形保存成*.CSV文件，分析*.CSV文件中触发通道输入信号的波形和输出通道输出信号的波形并确定各波形中的阶跃响应点；包括：

（1）利用微分方法计算触发通道中波形变化率的最大值，找到对应的阶跃响应点，即得到输入信号的触发时间；

（2）利用微分方法计算每个输出通道中波形变化率的最大值，找到各波形对应的阶跃响应点，即得到每个输出通道输出控制信号时的输出时间；

步骤4、用输入信号的触发时间减去输出信号的输出时间，即得到各输出通道的响应时间；

步骤5、重复步骤3-4以分析出在同一条件下对同一设备生成的所有*.CSV文件，汇总各输出通道的响应时间，找出每个输出通道中数值最大的响应时间，即得到此设备各输出通道的响应时间。

为避免分析结果出现误判：所述步骤3中，在分析触发通道的波形和输出通道的波形时，首先对波形上的杂波进行滤波处理，然后再确定相应的阶跃响应点。

为达到滤波的最佳效果：所述的滤波处理是采用中位值平均滤波法。

为提高分析的精确度：所述阶跃响应点的确定包括进一步的精准定位处理，处理步骤如下：

（1）以滤波处理后得到的阶跃响应点作为基准点向两侧扩展出一个区域；

（2）根据用户的要求确定一个此波形的跳变值；

（3）然后对区域内的波形数值在不滤波的情况下进行重新扫描分析，当某个数值小于跳变值且其后的数值大于跳变值，即为一个上升沿阶跃点；反之则为一个下降沿阶跃点。