避免机组停机停堆的预警系统

技术领域

本发明属于核电运行技术领域，具体涉及一种避免机组停机停堆的预警系统。

背景技术

随着计算机技术的发展，数字化技术在火电水电等发电领域已经得到广泛应用并取得良好的经济效益。而在核电领域，考虑到核电的特殊性及高标准的安全要求，数字化技术在核电行业的发展相对落后，核电领域对预警系统及预警方法的研究鲜有单位开展。

在报警系统研究方面，行业内对传统的报警系统研究都已经较为成熟，不同的DCS厂商根据核电的运行经验，结合计算机技术开发出不同的报警系统，并应用于实际核电厂中，其基本原理是利用DCS控制系统获取现场包括温度、压力、流量等参数的实时值与预先设定的报警限值进行比较，超过限值则立即报警，提醒操作员进行相关操作，确保核电厂的安全运行。

但对于异常参数预警功能方面，数字化技术的优势并没有得到充分的体现。当前在火电行业存在预警系统，预测的方法有两类：一是采用降低限值提前触发报警；二是通过某段时间的变化趋势线性预测触发报警的时间，以提前告知操作员。但是目前这种预测系统存在触发频率高、误触发次数多的问题，其准确性有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种避免机组停机停堆的预警系统，监视电厂实时参数，经过预测算法的计算处理后，将有问题的信号以图形化界面显示等反馈给操作员。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种避免机组停机停堆的预警系统，包括通讯模块、预警计算模块、显示处理模块以及人机接口模块；通讯模块将与机组停机停堆相关的信号点数据提取出来，存储在数据库中；预警计算模块对数据库中的数据进行预处理，得到曲线系数，而后再进行预警产生计算，具体为：预处理是取出一定数量的停机停堆数据点，通过利用历史数据或是专家经验，预定义数据点在发生停机停堆事故时的曲线类型，采用最小二乘法，实时动态的预测曲线的参数拟合曲线，而后预测在该曲线约束下，数据点超过设计报警限值的时间，如有异常则将报警变量触发；预警产生计算是根据上面获得曲线，结合报警限值，根据当前的实时值，计算数据点沿当前曲线发展，测量值超过报警限值的时间点，根据距离发生报警时间的长短来进行预警，触发相应的报警变量；显示处理模块接受上一步中触发的报警变量，根据预先定义的报警点分组，报警分组中包含多个信息类似的信号，所有分组的信号采用或门计算，其中一个报警变量触发则触发该分组报警，与此并行计算的还有优先级计算模块，当触发多个报警分组时，显示处理模块根据报警严重的权重，将优先级更高的报警分组进行优先提醒；人机接口模块获取分组报警变量，以友好的界面及声光变化提醒操作员关注停机停堆相关的报警事件，并提供确认和消除该报警的操作。

预警计算模块对数据库中的数据进行预处理的实例：某个数据点的类型为3次曲线，数据预处理实时提取数据点离当前时间最近的固定数量样本，利用样本空间采用最小二乘法，实时预测3次曲线的4个系数，形成预警曲线，其余的2次曲线以及多次曲线方法相同。

本发明所取得的有益效果为：

本发明实现的减非停预警系统可提前预测停机停堆的异常信号，能够准确的预测信号的发生时间。将发生的报警以图形化界面的方式提供操作员参考，减少核电站非计划停堆的次数。

附图说明

图1为避免机组停机停堆的预警系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明所述避免机组停机停堆的预警系统包括通讯模块、预警计算模块、显示处理模块以及人机接口模块。

1)通讯模块按照预定限定的数据点清单，将与机组停机停堆相关的信号点数据提取出来，存储在数据库中，系统通过实时稳定的通讯模块获取所有报警及事件用于监视。

2)预警计算模块对数据库中的数据进行预处理，得到曲线系数，而后再进行预警产生计算。

数据预处理是取出一定数量的停机停堆数据点，通过利用历史数据或是专家经验，预定义数据点在发生停机停堆事故时的曲线类型。采用最小二乘法，实时动态的预测曲线的参数拟合曲线，而后预测在该曲线约束下，该数据点超过设计报警限值的时间。如有异常则将报警变量触发。

例如某个数据点的类型为3次曲线，数据预处理实时提取数据点离当前时间最近的固定数量样本，利用样本空间采用最小二乘法，实时预测3次曲线的4个系数，形成预警曲线。其余的2次曲线以及多次曲线方法相同。

预警产生计算是根据上面获得曲线，结合报警限值，根据当前的实时值，计算数据点沿当前曲线发展，测量值超过报警限值的时间点。根据距离发生报警时间的长短来进行预警，触发相应的报警变量。

3)显示处理模块接受上一步中触发的报警变量，根据预先定义的报警点分组，报警分组中包含多个信息类似的信号，所有分组的信号采用或门计算，其中一个报警变量触发则触发该分组报警，与此并行计算的还有优先级计算模块，当触发多个报警分组时，显示处理模块根据报警严重的权重，将优先级更高的报警分组进行优先提醒。保证操作员能够第一时间处理第一严重的事故，从而最大程度保证机组的安全运行。

4)人机接口模块获取分组报警的变量，以友好的界面及声光变化提醒操作员关注停机停堆相关的报警事件，并提供确认和消除该报警的操作。

本发明可以安装在核电站主控室及技术支持中心，实时监测电厂与停堆停机相关信号的发展状态，发生异常事件时可提前预警操作人员关注、干预核电站状态，减少核电站非计划停堆的次数。