[发明专利]地震传感器单元及相应的核电站紧急停机系统

说明书

本发明涉及一种用于核电站的紧急停机系统(2)的地震传感器单元(4)，包括：‑用于至少一个轴的至少一个加速度计(6)，‑触发器模块(8)，其处理从所述加速度计(6)的测量信号得到的信号，以及产生从其得到跳闸信号的输出信号。本发明的目的是提供一种可靠、鲁棒和不复杂的这种类型的地震传感器单元(4)。根据本发明所提出的解决方案其特征在于，所述触发器模块(8)包括处理输入信号(X)以及产生具有以下特性的输出信号(Y)的模拟峰值保持电路(18)：‑如果输入信号(X)上升并且输出信号(Y)的电平低于输入信号(X)的电平，则输出信号(Y)随输入信号(X)几乎瞬间增加，‑如果输入信号(X)的电平低于输出信号(Y)的电平，则输出信号(Y)实质保持当前电平，除非达到复位条件。

■技术领域

本发明涉及一种用于核电站紧急停机系统的地震传感器单元。它还涉及一种相应的紧急停机系统。

具体地，本发明涉及一种用于核电站的紧急停机系统的地震传感器单元，其包括：

·用于至少一个轴的至少一个加速度计，

·触发器模块，其处理从所述加速度计的测量输出信号得到的输入信号，以及产生从其得到跳闸信号的输出信号。

■背景技术

核电站通常包括反应堆保护系统，该反应堆保护系统具有在发生异常运行条件和/或危险环境条件的情况下用于核反应堆的紧急停机系统(也被称为自动跳闸系统或SCRAM开关)。在可能的跳闸原因之中，与地震有关的或在地震之前的增加的地震活动是特别令人关注的。为此，地震传感器安装在该站的现场，并且被集成到紧急停机系统的信号链中。

然而，市售的现成的地震传感器目前不太适用于集成到用于自动跳闸系统的反应堆保护系统中。这是由于可购买的地震传感器通常会大量使用复杂的电子元件(CPU、FPGA)和软件的事实，这使得核资格认证困难。

例如，在CN 101777241A中公开了具有权利要求1的前序部分的特征的地震触发的反应堆保护系统。在该系统中，模数转换正好发生在信号链的开始处(即，直接在加速度计之后)，以及后续触发功能以数字方式实现。

■发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于核电站的地震停机系统中具有足够灵敏度的、可靠的、鲁棒的和不复杂的地震传感器单元。另一个目的是允许将地震传感器单元容易地集成到现有的反应堆保护系统中。此外，还会提供一种特别适合使用这种传感器单元的核电站的紧急停机系统。

关于地震传感器单元，通过权利要求1的特征部分来解决上述目的。

因此，在根据本发明的传感器单元中，触发器模块包括通过分立(优选模拟)电子组件实现的峰值保持电路，该峰值保持电路处理输入信号并且产生具有以下特性的输出信号：

·如果输入信号上升并且输出信号的电平低于输入信号的电平，则输出信号随输入信号几乎瞬间增加，

·如果输入信号的电平低于输出信号的电平，则除非达到复位条件，否则输出信号实质保持当前电平。

复位条件被优选地定义使得输入信号在特定时间量(其属于秒的数量级)内保持在给定阈值以下。选择阈值使得其远低于被认为对于该站的操作至关重要的地震活动电平。当达到复位条件时，输出信号优选地被复位到输入信号的电平(或者被复位到零)。

实际上，由于具有分立电子元件的基本实施方式，因此“输出信号实质(或几乎)保持当前电平”的措词可能意味着：在这些时段期间，输出信号(非常)缓慢地减小，即具有至少秒的数量级(优选更大)的时间常数。

本发明基于以下一般概念：与核电站中的地震传感器信号相关的信号处理可以被分成具有不复杂的电子元件的安全相关部件(其包括实际的感测和触发功能)和非安全相关的监控部分(其包括借助于复杂的电子元件和相关软件的全面监控功能)。