CN105118243A - 基于电厂动态数据的便携式报警显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于电厂动态数据的便携式报警显示系统，本发明基于电厂动态数据的便携式报警显示系统，可供核电厂的运行、维护和检修人员使用，使运行、维护、检修、调试以及应急人员能在各类电厂工况和模式下及时获悉电厂的异常状态，提高人员的报警响应的效率，通过合理的人机交互装置，可以加强班组间/内的协作，实现电厂多点报警监控，避免人因失误的发生，提高了核电厂的总体安全性和经济性，并在事故工况中为专家提供移动与便利性，减少技术、运行支持中心中固定操作站的需求数量，便于就地操作员就地运行与操作等，降低成本、提高电厂安全性，并使电厂的监控更为简便。

Description

基于电厂动态数据的便携式报警显示系统

技术领域

本发明涉及一种基于电厂动态数据的便携式报警显示系统。

背景技术

核电厂仪表和控制系统已进入全数字化技术的发展阶段，其中人机交互技术的发展最为凸显。而作为核电厂控制室的重要人机接口——报警系统，它能及时提醒操纵员有关核电厂运行状态的变化或运行状态偏离要求的工况，从而使操纵人员有时间采取有效的动作与纠正措施。同时，根据核安全法规HAF102中的要求1)即在事故工况下，必须设置适当的报警系统；2)在任何工况(即正常运行、预计运行事件或事故工况)下，迅速评估核动力厂的总体状态，并确认预先定义的自动安全动作正在进行；因此，报警系统在功能上又与核电厂的纵深防御体系有着密切的关系。

目前国内所有核电厂报警信息和故障事件都由主控制室内的运行人员首先获悉报警信息，对于需要就地和现场处理的报警，以人工的方式逐级电话告知就地和现场运行和维护人员前往现场确认和处理报警相关的故障。这种报警响应的方式主要问题表现为处理时间和周期较长，运行和维护人员交流沟通的有效性受限，同时运行和维护人员不能及时赶往现场处理，从而导致了响应的延迟，丧失处理报警和故障的最佳时机，并可能引起严重后果和经济损失。

早期由于技术手段的限制，核电厂的报警监视主要依赖于固定位置的操作站。这些固定位置的操作站通常设置在主控制室和少数就地控制室；对于在就地和现场的运行、维护、检修、调试人员，只能通过人工的方式逐级通知。这样固定位置、不具备便携性的报警监视功能对就地和现场区域中需要经常巡检和走动的运行、维护、检修、调试人员的支持相当有限。当前随着数字化技术的不断发展和进步，便携式设备在各个领域中的应用日趋广泛。便携式设备最大的优势在于灵活轻便，可以在厂区内灵活地监视和控制电厂状态。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电厂动态数据的便携式报警显示系统，能够使运行、维护、检修、调试以及应急人员能在各类电厂工况和模式下及时获悉电厂的异常状态，提高人员的报警响应的效率。

为解决上述问题，本发明提供一种基于电厂动态数据的便携式报警显示系统，包括：

设于无线信号未覆盖区域内的核电厂数据接收服务器，用于采集核电厂工艺参数和设备状态信息，并向设于无线信号覆盖区域或无线信号未覆盖区域内的报警监视服务器发送工艺参数和设备状态信息；

分别设于无线信号覆盖区域和无线信号未覆盖区域内的报警监视服务器，用于从所述核电厂数据接收服务器接收所述核工艺参数和设备状态信息，对工艺参数和设备状态信息进行报警条件监视，向设置于无线信号覆盖区域的便携式客户端发送报警事件信息，并接收便携式客户端发送的报警事件反馈信息；

设于无线信号覆盖区域内的便携式客户端，用于从设于无线信号覆盖区域或无线信号未覆盖区域内的报警监视服务器接收所述报警事件信息，并向设置于设于无线信号覆盖区域或无线信号未覆盖区域内的无线信号覆盖区域的报警监视服务器发送报警事件反馈信息。

进一步的，在上述系统中，所述系统还包括：仪控系统隔离网关，用于限制无线信号未覆盖区域内实时数据网与电厂局域网之间的跨网络数据传输。

进一步的，在上述系统中，所述系统还包括：网络防火墙，用于限制无线信号未覆盖区域与无线信号覆盖区域之间的跨区域数据传输。

进一步的，在上述系统中，所述报警事件反馈信息包含报警事件信息操作记录和客户端标识的信息。

进一步的，在上述系统中，所述报警事件信息包含报警产生时间、报警类型、报警优先级和客户端标识的信息。

进一步的，在上述系统中，所述便携式客户端的用户界面包括：报警列表、报警窗和报警操作。

与现有技术相比，本发明基于电厂动态数据的便携式报警显示系统，可供核电厂的运行、维护和检修人员使用，使运行、维护、检修、调试以及应急人员能在各类电厂工况和模式下及时获悉电厂的异常状态，提高人员的报警响应的效率。同时，通过合理的人机交互装置，系统中的便携式客户端提供了文本和语音通讯功能，方便用户与主控制室内的人员沟通，可以加强班组间/内的协作，实现电厂多点报警监控，避免人因失误的发生，提高了核电厂的总体安全性和经济性，并在事故工况中为专家提供移动与便利性，减少技术、运行支持中心中固定操作站的需求数量，便于就地操作员就地运行与操作等，降低成本、提高电厂安全性，并使电厂的监控更为简便。

附图说明

图1是本发明一实施例的基于电厂动态数据的便携式报警显示系统的流程图；

图2a、2b、2c是本发明一实施例的便携式客户端的用户界面图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供一种基于电厂动态数据的便携式报警显示系统，包括核电厂数据接收服务器、报警监视服务器和便携式客户端三部分组成，系统总体构如图1所示：

设于无线信号未覆盖区域内的核电厂数据接收服务器，用于采集核电厂工艺参数和设备状态信息，并向设于无线信号覆盖区域或无线信号未覆盖区域内的报警监视服务器发送工艺参数和设备状态信息；在此，数据接收服务器可获取电厂动态数据的服务器设备，本设备可通过有线网络获取电厂仪控系统提供的电厂动态数据；

分别设于无线信号覆盖区域和无线信号未覆盖区域内的报警监视服务器，用于从所述核电厂数据接收服务器接收所述核工艺参数和设备状态信息，对工艺参数和设备状态信息进行报警条件监视，向设置于无线信号覆盖区域的便携式客户端发送报警事件信息，并接收便携式客户端发送的报警事件反馈信息；在此，报警监视服务器是执行报警监视功能的服务器设备，本设备可通过有线网络或无线网络获取电厂数据，对报警相关的电厂数据进行参数和状态监视，并将报警事件信息送至对应的便携式客户端；

设于无线信号覆盖区域内的便携式客户端，用于从设于无线信号覆盖区域或无线信号未覆盖区域内的报警监视服务器接收所述报警事件信息，并向设置于设于无线信号覆盖区域或无线信号未覆盖区域内的无线信号覆盖区域的报警监视服务器发送报警事件反馈信息。在此，便携式客户端是实现人机交互功能的终端，本设备可供用户通过无线网络获取报警事件信息，并将用户操作信息反馈至报警监视服务器。

优选的，所述系统还包括：仪控系统隔离网关，用于限制无线信号未覆盖区域内实时数据网与电厂局域网之间的跨网络数据传输。本设备可为电厂仪控系统向数据接收服务器发送数据提供了单向访问控制和隔离的功能。

优选的，所述系统还包括网络防火墙，用于限制无线信号未覆盖区域与无线信号覆盖区域之间的跨区域数据传输。本设备可为数据接收服务器与报警监视服务器以及报警监视服务器与便携式客户端之间的数据传输提供了双向访问控制的功能。

优选的，所述报警事件反馈信息包含报警事件信息操作记录和客户端标识的信息。

优选的，所述报警事件信息包含报警产生时间、报警类型、报警优先级和客户端标识的信息。

优选的，所述携式客户端的用户界面主要有三部分：报警列表、报警窗和报警操作。

图1中，粗线范围内的服务器或客户端属于基于电厂动态数据的便携式报警显示系统的范围。其中数据接收服务器、报警监视服务器和便携式客户端以及相关连接设备是基于电厂动态数据的便携式报警显示系统的主要设备。主要设备描述如下：

为了更清晰地理解本发明，下面以某压水堆为例并结合图1对本发明作进一步说明。图2a、2b、2c给出了便携式客户端的用户界面，可用于任意便携式的移动设备中使用，其中，图2a为客户端竖立放置，图2b和2c为客户端水平放置。

1)数据接收服务器①通过仪控系统隔离网关⑥获取和存储电厂工艺参数和设备状态信息，电厂数据接收服务器①通过网络防火墙⑦向设于无线信号覆盖区域内的报警监视服务器③发送工艺参数和设备状态信息；数据接收服务器①也可向无线信号未覆盖区域内报警监视服务器②发送工艺参数和设备状态信息；

2)位于无线信号覆盖区域的报警监视服务器③通过网络防火墙⑦接收电厂工艺参数和设备状态信息；报警监视服务器③对所述工艺参数和设备状态信息进行报警条件监视；当工艺参数和设备状态信息满足报警监视服务器③中预设的报警条件时，则报警监视服务器③向位于无线信号覆盖区域的便携式客户端⑤发送所述报警事件信息，所述报警事件信息包含报警产生时间、报警类型、报警优先级和客户端标识等信息；

3)位于无线信号覆盖区域的便携式客户端⑤通过无线信号网络接收所述报警事件信息，所述报警事件信息包含报警产生时间、报警类型、报警优先级和客户端标识等信息；便携式客户端⑤将报警事件反馈信息发送至报警监视服务器③，所述报警事件反馈信息包含报警事件信息操作记录和客户端标识等信息；

4)位于无线信号覆盖区域的报警监视服务器③通过无线信号网络接收报警事件反馈信息，所述报警事件反馈信息包含报警事件信息操作记录和客户端标识等信息；

5)位于无线信号未覆盖区域内报警监视服务器②接收电厂工艺参数和设备状态信息，对所述工艺参数和设备状态信息报文进行解析，获得所述报警工艺参数和设备状态信息；报警监视服务器②对所述工艺参数和设备状态信息进行报警条件监视；当工艺参数和设备状态信息满足报警监视服务器②中预设的报警条件时，则报警监视服务器②通过网络防火墙⑦向位于无线信号覆盖区域的便携式客户端④发送所述报警事件信息，所述报警事件信息包含报警产生时间、报警类型、报警优先级和客户端标识等信息；

6)位于无线信号覆盖区域的便携式客户端④通过无线信号网络和网络防火墙⑦接收所述报警事件信息，所述报警事件信息包含报警产生时间、报警类型、报警优先级和客户端标识等信息；便携式客户端④将报警事件反馈信息发送至报警监视服务器②，所述报警事件反馈信息包含报警事件信息操作记录和客户端标识等信息；

7)位于无线信号未覆盖区域的报警监视服务器②通过无线信号网络和网络防火墙⑦接收报警事件反馈信息，所述报警事件反馈信息包含报警事件信息操作记录和客户端标识等信息；

8)实时数据网与电厂局域网之间的通信链路通过仪控系统隔离网关⑥实现专用单向数据传输；电厂局域网之间与电厂无线局域网之间的通信链路通过网络防火墙⑦实现安全的双向数据传输。所述仪控系统隔离网关⑥和网络防火墙⑦可减少系统被攻击或入侵的可能。

9)基于电厂动态数据的便携式报警显示系统的人机交互通过便携式客户端④实现，便携式客户端④为整个基于电厂动态数据的便携式报警显示系统提供了便携性和灵活性。便携式客户端④的用户界面主要有三部分：报警列表、报警窗和报警操作，如图2a、2b、2c所示。鉴于就地操作或检修人员有时需要与控制室人员沟通或协同完成一项任务，语音通话功能是最有效的沟通方式，在便携式报警显示系统的用户界面上集成语音通话功能，可以减少一个额外的手持通讯设备。

本发明并不严格地局限于所述实例和范围，也应用于任何需要进行报警监视的场所。

综上所述，本发明基于电厂动态数据的便携式报警显示系统，可供核电厂的运行、维护和检修人员使用，使运行、维护、检修、调试以及应急人员能在各类电厂工况和模式下及时获悉电厂的异常状态，提高人员的报警响应的效率。同时，通过合理的人机交互装置，系统中的便携式客户端提供了文本和语音通讯功能，方便用户与主控制室内的人员沟通，可以加强班组间/内的协作，实现电厂多点报警监控，避免人因失误的发生，提高了核电厂的总体安全性和经济性，并在事故工况中为专家提供移动与便利性，减少技术、运行支持中心中固定操作站的需求数量，便于就地操作员就地运行与操作等，降低成本、提高电厂安全性，并使电厂的监控更为简便。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种基于电厂动态数据的便携式报警显示系统，其特征在于，包括：

设于无线信号未覆盖区域内的核电厂数据接收服务器，用于采集核电厂工艺参数和设备状态信息，并向设于无线信号覆盖区域或无线信号未覆盖区域内的报警监视服务器发送工艺参数和设备状态信息；

分别设于无线信号覆盖区域和无线信号未覆盖区域内的报警监视服务器，用于从所述核电厂数据接收服务器接收所述核工艺参数和设备状态信息，对工艺参数和设备状态信息进行报警条件监视，向设置于无线信号覆盖区域的便携式客户端发送报警事件信息，并接收便携式客户端发送的报警事件反馈信息；

设于无线信号覆盖区域内的便携式客户端，用于从设于无线信号覆盖区域或无线信号未覆盖区域内的报警监视服务器接收所述报警事件信息，并向设置于设于无线信号覆盖区域或无线信号未覆盖区域内的无线信号覆盖区域的报警监视服务器发送报警事件反馈信息。

2.如权利要求1所述的基于电厂动态数据的便携式报警显示系统，其特征在于，所述系统还包括：仪控系统隔离网关，用于限制无线信号未覆盖区域内实时数据网与电厂局域网之间的跨网络数据传输。

3.如权利要求2所述的基于电厂动态数据的便携式报警显示系统，其特征在于，所述系统还包括：网络防火墙，用于限制无线信号未覆盖区域与无线信号覆盖区域之间的跨区域数据传输。

4.如权利要求3所述的基于电厂动态数据的便携式报警显示系统，其特征在于，所述报警事件反馈信息包含报警事件信息操作记录和客户端标识的信息。

5.如权利要求4所述的基于电厂动态数据的便携式报警显示系统，其特征在于，所述报警事件信息包含报警产生时间、报警类型、报警优先级和客户端标识的信息。

6.如权利要求5所述的基于电厂动态数据的便携式报警显示系统，其特征在于，所述便携式客户端的用户界面包括：报警列表、报警窗和报警操作。