[发明专利]船用核动力数字化可异构运行操控验证系统和验证方法

权利要求书

1.船用核动力数字化可异构运行操控验证系统，其特征在于：包括虚拟操控盘、控制装置、采集装置、仿真装置；虚拟操控盘、控制装置、采集装置、仿真装置之间通过网络连接进行通信；

虚拟操控盘包括拼接显示屏、红外触控框、工控主机、台体；拼接显示屏固定安装在台体的表面，包括多台紧密排列的显示屏拼接组合成由上至下依次为报警及仪表层、人机界面层、操作层，分别用于显示虚拟操控盘的盘面组态、动态参数，反馈操控交互的状态变化情况；红外触控框安装在操作层的上方，用于输入包括旋钮、按钮、键盘、轨迹球、鼠标的模拟操作器的操控交互信号；拼接显示屏的信号收发端连接工控主机的信号收发端，红外触控框的信号输出端连接工控主机的信号输入端，工控主机安装在台体内部；

控制装置用于接收、处理采集装置输入的数据，并将处理后的数据和包括监视、控制、报警的动态参数信号输出给虚拟操控盘，同时根据虚拟操控盘输入的操作信号控制采集装置和仿真装置的运行；

采集装置用于采集仿真装置输出的仿真数据和包括显示、报警、控制的动态参数，进行模数转换处理后发送给控制装置，同时处理控制系装置输出的信号并反馈给仿真装置；

仿真装置用于根据船用核动力系统的实时动态运行操控数据模拟核动力系统运行的动态过程，并将仿真数据输出给采集装置，同时接收虚拟操控盘反馈的操控信号用于真实反应船用核动力系统运行状态的动态变化和参数耦合关系。

2.根据权利要求1所述的船用核动力数字化可异构运行操控验证系统，其特征在于：报警及仪表层用于显示包括指针表、光柱表、数显表、光字牌的仪表的图形仿真模型；人机界面层用于提供包括模拟仪表、操作器的外观、色彩、数据的显示方式和操作方式；操作层用于显示包括旋钮、按钮、键盘、轨迹球、鼠标的模拟操作器的图形仿真模型。

3.根据权利要求1所述的船用核动力数字化可异构运行操控验证系统，其特征在于：显示屏采用窄缝液晶显示屏；工控主机包括第一工控主机、第二工控主机、第三工控主机；报警及仪表层包括两台显示屏，通过HDMI接口连接第一工控主机的HDMI接口；人机界面层包括两台显示屏，通过HDMI接口连接第二工控主机的HDMI接口；操作层包括两台显示屏，通过HDMI接口连接第三工控主机的HDMI接口。

4.根据权利要求1所述的船用核动力数字化可异构运行操控验证系统，其特征在于：控制装置包括DCS控制器和挂接在通信总线上的I/O处理模块。

5.根据权利要求1所述的船用核动力数字化可异构运行操控验证系统，其特征在于：采集装置包括工控机、显示器、模拟信号通信模块、数字信号通信模块、空开和熔断器、电源开关。

6.根据权利要求1所述的船用核动力数字化可异构运行操控验证系统，其特征在于：仿真装置包括服务器、网络交换机、显示器、键盘、鼠标。

7.根据权利要求1所述的船用核动力数字化可异构运行操控验证系统，其特征在于：还包括运行在仿真装置中的船用核动力工艺系统仿真模型，用于实时动态模拟核动力系统的运行状态变化，并输出工艺系统运行的包括压力、温度、流量、阀门行程、开关的参数信息；船用核动力工艺系统仿真模型包括反应堆及一回路系统工艺仿真模型、二回路及主机系统工艺仿真模型、专设安全系统工艺仿真模型、其他辅助系统工艺仿真模型。

8.根据权利要求1所述的船用核动力数字化可异构运行操控验证系统，其特征在于：

控制装置采用长、宽、高尺寸为600mm×600mm×1500mm的装置柜体；

采集装置采用长、宽、高尺寸为600mm×600mm×1500mm的装置柜体；

仿真装置采用长、宽、高尺寸为600mm×600mm×1200mm的装置柜体；

装置柜体的内侧壁设有模块化的标准安装槽，用于根据待安装设备的尺寸插装安装槽封板；装置柜体的底部设有减震器、进线架、底座。