本发明涉及高温气冷堆核电站安全级控制系统技术领域，特别涉及一种用于高温气冷堆安全级控制系统的自动化调试装置及调试方法。
背景技术：
在现有的核电站建设调试过程中，并没有专门用于球床模块式高温气冷堆安全级控制系统专用的调试工具，现有的核电调试方式有两种：一种是依靠多功能过程信号校验仪模拟系统的输入信号，通过单一的工具采集系统的输出信号；一种是分散的信号模拟装置测试工具。前者试验执行过程中不仅容易出错，而且很难保证信号的稳定性和有效性，调试人力物力大且风险难以控制，同时调试试验工期也将大大增长，调试效率非常低。后者要求在设备的各个房间布置信号模拟装置，装置间需要通过交换机网络连接，设备多且分散，网络布局复杂，便携性差，存在网络稳定性问题。
目前有《一种全数字化反应堆保护系统调试装置》(专利号：21451204.8)，该装置存在设备数量多位置分散、网络连接复杂、便携性差、网络不稳定，不便于集中管理等缺点。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于高温气冷堆安全级控制系统的自动化调试装置及调试方法，该装置具有经济实用、结构简单、集成度高、便于操作和维护、便携移动、能独立快速完成预定的功能测试的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于高温气冷堆安全级控制系统的自动化调试装置，包括机箱4，位于机箱4内部的下方设置有ni数据采集模块2与ni主控计算机1，ni数据采集模块2与ni主控计算机1通过插槽直接相连进行io总线通讯数据交换所述的ni主控计算机1上部安装有信号调理模块3，ni主控计算机1和信号调理模块3通过安装在机箱4底部的空气开关8和电源供电，所述的ni数据采集模块2通过预制电缆11连接信号调理模块3进行io数据传输，ni数据采集模块2发送和接收信号调理模块3转换后的电压信号，信号调理模块3通过接线端子5与外部控制系统或设备相连，信号调理模块3发送和接收标准的数字量和模拟量io信号，ni主控计算机1通过串口连接显示器9、键盘10和鼠标12。
ni数据采集模块2，采集信号调理模块3转换后的电压信号数据，通过io总线通讯与ni主控计算机进行数据传输。
信号调理模块3，对采集的模拟量和开关量信号数据，转换ni数据采集模块2可以识别的电压信号的调理处理。
ni主控计算机1运行自动化调试软件导入预定的脚本，自动集中地执行设计要求的调试试验，同时对调试试验结果与预期结果进行实时比较判断，结果一致则继续自动执行试验步序，否则将暂停试验步序的执行程序，等待问题处理完成后继续进行，最后将调试试验执行的对比结果进行记录存档。
所述的ni主控计算机1执行软件脚本控制ni数据采集模块2输出电压信号，控制ni数据采集模块2采集电压信号通过io总线数据通讯至ni主控计算机，由专用的ni控制软件转换成软件脚本所识别的数据，与预期设置脚本数据进行比对，同时提示比对结果。
所述的显示器9、键盘10和鼠标12设置于机箱4顶部可移动位置。
所述的机箱4底部设置有万向轮13。
所述的ni数据采集模块2由pcb电路板、电子元器件和航空接口组成，通过插拔式连接计算机底板，所述的ni数据采集模块2拥有2种类型的模块：模拟量输出模块由两个航空接口输出，数字量输入输出模块由一个航空接口输出。
所述的信号调理模块3由pcb电路板、电子元器件、航空接口、接线端子等组成，拥有3种类型的模块，分别为ao、di、do模块，通过航空插头与ni数据采集模块2连接，通过接线端子与外部系统连接。
一种用于高温气冷堆安全级控制系统的自动化调试装置的调试方法：
通过显示器9、键盘10、鼠标12和ni主控计算机1进行人机交互，预制专门的自动调试功能，然后通过ni主控计算机1和ni数据采集模块2直接进行指令和信号的发送和接收，ni数据采集模块2将ni主控计算机1指令转换成电压信号，ni数据采集模块2和信号调理模块3再通过预制电缆11相连，进行数据的传输，最后信号调试模块3通过接线端子5与外部系统或设备连接，将信号发送到外部系统或设备上；外部系统或设备传送回来的信号通过接线端子5接收至调理模块3，由信号调理模块3通过预制电缆11发送至ni数据采集模块2，然后传输到ni主控计算机1内，ni主控计算机1通过执行软件脚本，依据安全级控制系统设计文件要求的预期数值与实际接收的数据值进行比较和判断，如果返回的数据正确与预期数值一致，则自动执行调试试验步序，否则将暂停自动步序的执行，并显示错误的数据结果，同时提示下一步操作确认信息，等待问题处理完成后，确定是否继续自动执行下一步测试。
本发明的有益效果：
本发明可以高效准确的完成球床式高温气冷堆安全级控制系统功能和性能的验证，具有体积小，便于操作，设备接口简单，便于维护的特点；本装置便于移动，占用空间小，连接电缆要求简单，安装集中和方便的特点；具有设备结构简单、集成度高、设备集中于一体、硬接线无网络连接、便携移动、便于操作和维护、能独立快速集中地完成更多特定功能的优点。
而且本装置设备少，可以根据实际情况扩充和减少相应的设备需求，便于后期设备的改造和应用。
高温气冷堆安全级控制系统特有的变化率信号有三个(一回路压力负变化率高、核功率正变化率高、核功率负变化率高)，以往的工程调试项目中，从未使用过针对核电厂安全级控制系统变化率信号的调试方法，而且无法通过传统多功能过程信号校验仪模拟不同变化率信号，因此传统手段不能完成变化率的相关试验。而采用本装置进行调试试验，试验过程可自动集中的执行，试验正确性能够得到保证，调试试验的执行效率也大大提高。
本申请开发了专门用于高温气冷堆安全级控制系统特有的变化率信号模拟调试软件及方法，可以自动集中的完成系统的调试试验，减少人员的干预，可以进一步保证系统调试试验的可靠性。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示：一种用于高温气冷堆安全级控制系统的自动化调试装置，包括机箱4、ni主控计算机1、ni数据采集模块2、信号调理模块3、空气开关8、预制电缆11、接线端子5、显示器9、电源6/7、键盘10、鼠标12、滚轮13，其特征在于，空气开关8和电源6/7通过电缆相连，分别与ni主控计算机1和信号调理模块3连接进行供电；ni数据采集模块2与ni主控计算机1通过插槽直接相连进行数据交换，固定于机箱4底部位置；信号调理模块3固定于机箱4内部ni主控计算机1上部，与ni数据采集模块2通过预制电缆11连接进行数据传输，信号调理模块3通过接线端子5与外部系统或设备相连，发送和接收io信号；显示器9、键盘10、鼠标12和ni主控计算机1通过串口连接，置于机箱4顶部可移动位置，用于人机交互操作；万向轮13位于机箱4底部。
通过显示器9、键盘10、鼠标12和ni主控计算机1进行人机交互，预制专门的自动调试功能，然后通过ni主控计算机1和ni数据采集模块2直接进行指令和信号的发送和接收，ni数据采集模块2和信号调理模块3再通过预制电缆11相连，进行数据的传输，最后信号调试模块3通过接线端子5与外部系统或设备连接，将信号发送到外部系统或设备上；外部系统或设备传送回来的信号通过接线端子5接收至调理模块3，由信号调理模块3通过预制电缆11发送至ni数据采集模块2，然后传输到ni主控计算机1内进行数据比较和判断，确定返回的数据是否正确，以及确定是否自动执行下一步测试。
本发明的工作原理：
本装置与高温气冷堆安全级控制系统对应机柜使用硬接线相连接，通过本装置打开定制的软件，导入预先设置好的运行脚本，模拟高温气冷堆安全级控制系统所有的保护变量值，使高温气冷堆安全级控制系统处于设计要求的功率平台中，再通过手动输入需要模拟的变量值，模拟高温气冷堆安全级控制系统特有的压力负变化率/功率正负变化率保护变量值，利用定制的软件调节上述变化率的值使其达到调试要求的阈值，从而触发安全级控制系统逻辑动作。同时，本装置接收高温气冷堆安全级控制系统的逻辑控制输出信号，通过硬接线的方式连接到信号调理模块3端子上，并将所接收的信号值与预先设置的脚本预期值进行对比分析，判断结果是否一致，如果一致则步骤继续进行，否则程序暂停并提示不一致的信息。
技术特征：
1.一种用于高温气冷堆安全级控制系统的自动化调试装置，其特征在于，包括机箱(4)，位于机箱(4)内部的下方设置有ni数据采集模块(2)与ni主控计算机(1)，ni数据采集模块(2)与ni主控计算机(1)通过插槽直接相连进行io总线通讯数据交换，所述的ni主控计算机(1)上部安装有信号调理模块(3)，ni主控计算机(1)和信号调理模块(3)通过安装在机箱(4)底部的空气开关(8)和电源供电，所述的ni数据采集模块(2)通过预制电缆(11)连接信号调理模块(3)进行io数据传输，ni数据采集模块(2)发送和接收信号调理模块(3)转换后的电压信号，信号调理模块(3)通过接线端子(5)与外部控制系统或设备相连，信号调理模块(3)发送和接收标准的数字量和模拟量io信号，ni主控计算机(1)通过串口连接显示器(9)、键盘(10)和鼠标(12)。
2.根据权利要求1所述的一种用于高温气冷堆安全级控制系统的自动化调试装置，其特征在于，包括：
ni数据采集模块(2)，采集信号调理模块(3)转换后的电压信号数据，通过io总线通讯与ni主控计算机进行数据传输；
信号调理模块(3)，对采集的模拟量和开关量信号数据，转换ni数据采集模块(2)可以识别的电压信号的调理处理；
ni主控计算机(1)运行自动化调试软件导入预定的脚本，自动集中地执行设计要求的调试试验，同时对调试试验结果与预期结果进行实时比较判断，结果一致则继续自动执行试验步序，否则将暂停试验步序的执行程序，等待问题处理完成后继续进行，最后将调试试验执行的对比结果进行记录存档。
3.根据权利要求1所述的一种用于高温气冷堆安全级控制系统的自动化调试装置，所述的ni主控计算机(1)执行软件脚本控制ni数据采集模块(2)输出电压信号，控制ni数据采集模块(2)采集电压信号通过io总线数据通讯至ni主控计算机，由专用的ni控制软件转换成软件脚本所识别的数据，与预期设置脚本数据进行比对，同时提示比对结果。
4.根据权利要求1所述的一种用于高温气冷堆安全级控制系统的自动化调试装置，其特征在于，所述的显示器(9)、键盘(10)和鼠标(12)设置于机箱(4)顶部可移动位置。
5.根据权利要求1所述的一种用于高温气冷堆安全级控制系统的自动化调试装置，其特征在于，所述的机箱(4)底部设置有万向轮(13)。
6.根据权利要求1所述的一种用于高温气冷堆安全级控制系统的自动化调试装置，其特征在于，所述的ni数据采集模块(2)由pcb电路板、电子元器件和航空接口组成，通过插拔式连接计算机底板，所述的ni数据采集模块(2)拥有2种类型的模块：模拟量输出模块由两个航空接口输出，数字量输入输出模块由一个航空接口输出。
7.根据权利要求1所述的一种用于高温气冷堆安全级控制系统的自动化调试装置，其特征在于，所述的信号调理模块(3)由pcb电路板、电子元器件、航空接口、接线端子等组成，拥有3种类型的模块，分别为ao、di、do模块，通过航空插头与ni数据采集模块(2)连接，通过接线端子与外部系统连接。
8.一种基于权利要求1所述用于高温气冷堆安全级控制系统的自动化调试装置的调试方法，其特征在于:
通过显示器(9)、键盘(10)、鼠标(12)和ni主控计算机(1)进行人机交互，预制专门的自动调试功能，然后通过ni主控计算机(1)和ni数据采集模块(2)直接进行指令和信号的发送和接收，ni数据采集模块(2)将ni主控计算机(1)指令转换成电压信号，ni数据采集模块(2)和信号调理模块(3)再通过预制电缆(11)相连，进行数据的传输，最后信号调试模块(3)通过接线端子(5)与外部系统或设备连接，将信号发送到外部系统或设备上；外部系统或设备传送回来的信号通过接线端子(5)接收至调理模块(3)，由信号调理模块(3)通过预制电缆(11)发送至ni数据采集模块(2)，然后传输到ni主控计算机(1)内，ni主控计算机(1)通过执行软件脚本，依据安全级控制系统设计文件要求的预期数值与实际接收的数据值进行比较和判断，如果返回的数据正确与预期数值一致，则自动执行调试试验步序，否则将暂停自动步序的执行，并显示错误的数据结果，同时提示下一步操作确认信息，等待问题处理完成后，确定是否继续自动执行下一步测试。
技术总结
一种用于高温气冷堆安全级控制系统的自动化调试装置及调试方法，包括机箱，位于机箱内部的下方设置有NI数据采集模块与NI主控计算机，NI数据采集模块与NI主控计算机通过插槽直接相连进行数据交换，NI主控计算机1上部安装有信号调理模块，NI主控计算机和信号调理模块通过安装在机箱底部的空气开关和电源供电，NI数据采集模块通过预制电缆连接进行数据传输，信号调理模块通过接线端子与外部系统或设备相连，发送和接收IO信号，NI主控计算机通过串口连接显示器、键盘和鼠标。本发明具有经济实用、结构简单、集成度高、便于操作和维护、便携移动、能独立快速完成预定的功能测试的特点。
技术研发人员：雷川
受保护的技术使用者：华能山东石岛湾核电有限公司;华能集团技术创新中心有限公司
技术研发日：.12.06
技术公布日：.02.11
