大唐国际陡河发电厂 河北 唐山 063028
摘要：文章对核电厂数字化仪控系统的发展和应用展开研究，其主要目的在于了解当前核电厂数字化仪控系统的发展情况，以及具体的应用现状。虽然在当前社会发展进程中我国仍属于发展中国家，但经济和文化的快速发展，使我国各行业均取得了不同的成就。根据对核电厂数字化仪控系统的分析，能够了解到数字化仪控系统是核电厂发展中的核心部分，对核电厂的安全运行和发展，具有重要的作用。
关键词：核电仪控技术；基本问题；解决对策
1核电仪控技术基本问题
首先在理论研究上，传统核反应堆模型的数学表达建构复杂，认为计算机刚性处理难度较大，围绕这一问题，优化组合物理参数的所谓刚性问题，实际上就是反应堆数学模型中的物理参数匹配问题，适当的简化点堆模型，缩小物理特征参数值的差异性，降低避免误差的产生和影响，在微型计算机化等现代技术的发展下，对传统刚性问题进行再认识，是理论研究的一个重点。其次，模型本身受到时间空间的反应性变化影响，若仅将数学近似纳入考虑范围，而忽视客观物理合理存在，过于简化模型虽然降低计算的繁琐程度和难度，但是模型的失真最终也会对设计施工造成极为不利的影响。因此，验证仿真模型计算是不容忽视的重要理论组成。值得注意的是，蒸汽发生器的水位测量得到的虚假水位持续增减变化，是客观存在的物理现象。这一现象的基础是双相流特性，若忽视这一变化，会造成产气能力下降，出现自身不平衡情况。物理客观研究中应避免主观印象的影响。发挥核电站的自稳特性对于修正这一缺陷有着重要作用。再者，核电自稳特性是一种反馈调节机制，在干扰较小时，在准确性的基础上，通过及时的反应变化，修正调整至平衡状态。研究其适应范围和实际应用限制是十分必要的。
同时，在技术应用上，核电模型的多种仪控技术存在空间效应现象，影响了反应的直接测量。因此，仪表通过数学建构推断其反应性，在限制的条件下，科学合理的分析并减少空间条件和时间条件为反应带来的影响。但这一方法也存在使用的局限性，如在反应初始期，参数相关的核测量准确性较低，可信程度不高。在安全控制上，保护系统作为控制系统的主要组成部分，是核电技术的重要战略保证。通过分析设定好的安全基线值和极限值，在应急情况下紧急停堆保护。应急状态要求保护反应效率高，但不恰当的控制系统设计和方案，会导致设备的物理状态巨变，对设备有着消极影响。控制方案要保证能量平滑过渡，一旦常规控制系统出现能量突跳，严重影响设备寿命，影响项目的正常设计和进行。
2核电仪控技术应用出现问题的解决对策
2.1做好仪控设备日常维修月度分析
以对设备缺陷关注方面为维度进行划分，使用数据统计分析的方法来进行平台数据处理，可以单一维度或多维度进行综合分析，自动生成直观的柱状、饼状或曲线趋势图，给使用人（日常协调、准备工程师、工作负责人）对工单执行状态及设备缺陷最直观的呈现。该模块每月对SAP平台中新增的仪控设备维修通知单、工单自动进行多维度分析（通知单/工单状态分布维度；按优先级分类分布维度；故障类型分类分布维度；系统分类分布维度；专业组分类分布维度），并生成《仪控设备日常维修月度分析报告》，及时发现设备缺陷率、工单执行率情况、纠正性维修/预防性维修比例偏差等情况。
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2.2加强关键性设备的信息库建设
将仪控中的某一个设备重要信息采取专项的方式进行汇聚，其中的设备包含系统风险、关联的存货TCA、服务支持以及历史缺陷等，在实际工作中主要是以跳机、跳堆、搭建脚手架、拆保温、分票的工单等为主，其可以实现对设备工作状态的全面性展现，同时为工作人员的维修工作提供对症下药的数据支撑。关键性的设备想你想库主要是将仪控重要设备实行整理，同时为工程师、工作负责人等提供最为直观和直接的参考，并为维修关键数据的仪控设备提供直观性的参考数据，在实行精细化整理的基础上对系统的缺陷进行提炼，从而有效的提升仪控维修人员对于设备的整体性处理，最大程度的减少工程师对于工作包的处理时间，减少因为人为因素而导致的误差或失误现象。
2.3仪控系统对设备老化问题的解决分析
根据对核电厂数字化仪控系统的分析，能够发现以往核电厂在发展过程中，存在较多的设备老化问题，严重影响核电厂的运行效率。因此，在日后核电厂发展进程中，用充分加强对数字化仪控系统的优化，充分减少仪控系统下所使用的控制器数量，实现对核电工作的远程智能控制，避免核电器件的长时间高热，从而减少设备老化的现象。此外，核电厂在发展中也要通过各种仪控技术，加强对各种设备的在线诊断，明确设备的故障和损坏情况，并对故障进行及时的维修，提高设备的应用水平。
2.4做好故障处理
（1）PLC硬件故障诊断处理
PLC的硬件故障较为直观地就能发现，维修的基本方法就是更换模块。根据故障指示灯和故障现象判断故障模块是检修的关键，盲目的更换会带来不必要的损失。
电源模块故障：PLC内部设有电池电压检测电路，当电压下降到一定程度时，PLC就会报警，提醒更换电池。。
输入输出模块故障：有输入信号但该点不亮或确定有输出但输出灯不亮时就应该怀疑输入输出模块有故障。无论是更换输入模块还是更换输出模块，都要在PLC断电的情况下进行，带电插拔模块是绝对不允许的。
（2）外围线路故障诊断处理
在PLC控制系统中目前市面上出现的故障率为：外围线路由现场输入信号（如按钮开关、选择开关、接近开关及一些传感器输出的开关量、继电器输出触点或模数转换器转换的模拟量等）和现场输出信号（继电器、接触器、电机等），以及导线和接线端子等组成。接线松动、元器件损坏、机械故障、干扰等均可引起外围电路故障，排查时要仔细，替换的元器件要选用性能可靠安全系数高的优质器件。
2.5创新前沿应用，仪控设备智能化管理
在对仪控设备进行经过几个换料周期分类多维度监测后，通过对原始积累数据的分析，形成初步的仪控设备故障类型、故障模式、故障概率的模型。可基于模型搭建和大数据技术应用下，进行智能化的监测、诊断、状态预测。状态预测在故障诊断和设备维护中有着非常重要的意义，预测维修可以有效的降低故障发生的概率，提高设备运行的经济性。
2.6加强设备成本控制
核电厂的运行与发展，其最终目的是获取更多的经济利益[7]。因此，核电厂数字化仪控系统在应用时，也应从经济利益角度出发，实现对仪控系统的发展研究。在核电厂数字化仪控系统中，现场智能性设备的应用，能够从多功能的角度，实现对核电厂各种设备的数字智能化控制，从而减少核电厂在发展中所需要的器件，极大程度上简化了核电厂发展中，设备与设备之间的连接数量，极大程度上降低了基础建设的成本。由此可见，通过对核电厂设备成本的控制，能够有效节约资金，最终为核电厂未来发展经济的提升奠定基础。
结束语
随着社会的不断进步，核电仪控技术也有了长足的发展，把控核电仪控技术的基本特征和现状，深化核电仪控技术的理论基础研究和实际应用。核电仪控技术问题包括模型建构的优化、物理客观现象的矫正、相关理论知识的系统化构建，项目设计实施的全周期管理，现状仍存在理论和应用不能完美匹配的基本问题，针对这一问题，需要政府加大投入，相关人员提高学科意识和综合素质，具体项目中贯彻客观性、准确性、安全性的原则，最终从而整体上提高核电项目生产效率，为能源的战略发展做出贡献。
参考文献
[1]王远隆.核电仪控技术应用中的基本问题[J].中国核电，2010（04）：301-307.
[2]黄义超，赵锋，张启明.压水堆核电厂实时传输重要安全参数的规范化初步研究[J].核科学与工程，2011，31（2）：141-145.
论文作者:葛海波
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/28
标签：核电厂论文; 设备论文; 核电论文; 故障论文; 维度论文; 系统论文; 技术论文; 《防护工程》2017年第36期论文;