一种基于核电站蒸汽发生器的清洗设备及其控制方法与流程

本发明涉及核电厂蒸汽发生器的清洗设备控制，尤其涉及一种基于核电站蒸汽发生器的清洗设备及其控制方法。

背景技术：

1、蒸汽发生器是核电站最为关键的主设备之一，其运行安全对于蒸发器的运行及核电站的安全至关重要，必须定期使用专用清洗设备对其二次侧内部进行清洗。一般地，核电站蒸汽发生器二次侧清洗设备由远程控制装置、水回路装置、就地控制装置与清洗驱动装置构成。现有技术存在以下问题：

2、(1)远程控制装置因功能需要安装有大量独立模块器件(图像处理、语音通讯、运动控制、图像显示与人机交互等)，体积庞大不易现场运输，有限空间下的灵活布置难度大，设备实体安装连接复杂；

3、(2)远程控制装置与就地控制装置之间的远控通讯电缆由于信号种类繁多(包括视频模拟信号、语音信号、通讯线、安全回路、直流电源等)，采用多芯非标定制复合电缆形式实现。该形式导致电缆重量过于沉重，布设难度高，导致工作人员劳动强度大，在核电厂高辐射区域工作时间长导致受照辐射剂量增加。其中，现有远控通讯电缆内芯通常包括：现场通讯总线(3-4芯)、语音装置供电及传输线路(4芯)、直流伺服动力线芯(2芯)、视频装置供电及传输线路(4芯)、安全控制急停回路(2芯)以及冗余线芯(4芯)；远控通讯电缆线芯数量多，内部相互之间需做屏蔽层，导致电缆线径粗，重量大，布置不便，接插件需非标定制。

4、现有长距离非标定制电缆在使用过程中存在直流电源电压降显著、信号干扰与误码率较高的问题。非标定制电缆一旦发生损坏或被意外辐射污染，则难以现场排查故障点，难以实施维修及更换。

5、(3)就地控制装置配备有线语音通讯与视频采集独立器件，需在高辐射区布置大量额外通讯线，导致作业范围受限，增加人员工作强度与受照剂量，且相关模块电路集成度低下，在高湿环境下故障率高，通话杂音啸叫现象明显，影响工作效率。

6、以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，也不必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日之前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现思路

1、为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种基于核电站蒸汽发生器的清洗设备及其控制方法，具体技术方案如下：

2、一方面，提供了一种基于核电站蒸汽发生器的清洗设备，包括远程控制装置、就地控制装置、水回路装置和清洗驱动装置，所述远程控制装置和水回路装置设置在辐射安全区，所述就地控制装置和清洗驱动装置设置在辐射危险区，所述远程控制装置通过远控通讯电缆与所述就地控制装置进行通信；所述远控通讯电缆包括现场通讯总线和网线；

3、所述远程控制装置包括远端供电模块、上位机、主控制器和以太网交换机，所述远端供电模块用于为所述上位机、主控制器和以太网交换机进行供电，所述上位机、以太网交换机和主控制器依次连接并能进行以太网通信，所述以太网交换机还与所述水回路装置连接以进行以太网通信，使得所述水回路装置受所述远程控制装置控制以对所述清洗驱动装置供水并进行污水回收处理；

4、所述就地控制装置包括就地供电模块、控制子站、音画传输子站和电机驱动模块，所述就地供电模块用于为所述控制子站、音画传输子站和电机驱动模块供电，所述控制子站和电机驱动模块均通过所述现场通讯总线与所述主控制器进行通信，所述控制子站用于控制所述清洗驱动装置的水压，所述电机驱动模块被配置为控制所述清洗驱动装置的电机旋转；所述音画传输子站通过所述网线与所述以太网交换机连接，其用于将清洗位置周边采集到的音频信号和视频信号转换为以太网信号输出至远程控制装置。

5、进一步地，所述远程控制装置设有远程安全回路，所述远程安全回路在所述远程控制装置发生异常情况下主动触发安全保护，所述就地控制装置设有就地安全回路，所述就地安全回路在所述就地控制装置发生异常情况下主动触发安全保护，所述远程安全回路与就地安全回路通过所述现场通讯总线进行关联以同步触发安全保护，所述异常情况包括失去信号和断电失效。

6、进一步地，所述远端供电模块包括交流电源模块和第一直流电源模块，所述交流电源模块接收外部一交流电源的输入以对所述第一直流电源模块和上位机进行供电，所述第一直流电源模块对所述主控制器和以太网交换机进行供电；

7、所述就地供电模块为第二直流电源模块，所述第二直流电源模块接收外部另一交流电源的输入以对所述控制子站、音画传输子站和电机驱动模块进行供电。

8、进一步地，所述远程控制装置设有安全停止装置，所述安全停止装置用于紧急触发所述远程安全回路进行安全保护。

9、进一步地，所述就地控制装置还包括气动模块，所述气动模块为电磁阀组合，所述控制子站通过所述气动模块调节所述清洗驱动装置的水压。

10、另一方面，提供了一种基于核电站蒸汽发生器清洗设备的控制方法，包括以下步骤：

11、将清洗驱动装置周围采集的视频信号和语音信号就地转换为以太网信号通过网线传输至远端控制室中的远程控制装置，其中，所述清洗驱动装置受到就地控制装置的直接控制；

12、根据反馈的视频信号和语音信号，所述远程控制装置对所述清洗驱动装置和水回路装置进行协调配合控制，所述远程控制装置通过现场通讯总线将清洗控制指令输出至就地控制装置，以对所述清洗驱动装置的进行远程调控，所述远程控制装置通过以太网控制所述水回路装置以向所述清洗驱动装置供水并将清洗后的水进行回收处理。

13、进一步地，所述远程控制装置设有远程安全回路，所述远程安全回路在所述远程控制装置发生异常情况下主动触发安全保护，所述就地控制装置设有就地安全回路，所述就地安全回路在所述就地控制装置发生异常情况下主动触发安全保护，所述异常情况包括失去信号和断电失效，当所述远程安全回路和就地安全回路中任一者触发了安全保护，则会导致另一者也相应触发安全保护。

14、进一步地，根据反馈的视频信号和语音信号，控制室中的远端工作人员通过以太网与现场工作人员进行语音沟通以协助将所述就地控制装置和清洗驱动装置进行准确安装，安装完成后，现场工作人员撤离至辐射安全区待命。

15、进一步地，远端工作人员通过远程控制装置中的上位机设定清洗参数并给出指令，经所述现场通讯总线控制所述就地控制装置以驱动清洗驱动装置进行自动清洗，同时通过图像监控实时观察所述清洗驱动装置的工作状态，若出现需现场人工调整的情况，则通过有线语音与现场待命人员沟通。

16、进一步地，将所述现场通讯总线和网线集成为一条线缆，根据预定的清洗位置进行铺设线缆，在清洗任务完成后，需收回所述线缆。

17、与现有技术相比，本发明具有下列优点：通过控制线路的优化，大大简化了远控通讯电缆的内部结构，减小了体积和重量，降低了工作人员安装期间总体辐射受照剂量。

技术特征：

1.一种基于核电站蒸汽发生器的清洗设备，其特征在于，包括远程控制装置、就地控制装置、水回路装置和清洗驱动装置，所述远程控制装置和水回路装置设置在辐射安全区，所述就地控制装置和清洗驱动装置设置在辐射危险区，所述远程控制装置通过远控通讯电缆与所述就地控制装置进行通信；所述远控通讯电缆包括现场通讯总线和网线；

2.根据权利要求1所述的基于核电站蒸汽发生器的清洗设备，其特征在于，所述远程控制装置设有远程安全回路，所述远程安全回路在所述远程控制装置发生异常情况下主动触发安全保护，所述就地控制装置设有就地安全回路，所述就地安全回路在所述就地控制装置发生异常情况下主动触发安全保护，所述远程安全回路与就地安全回路通过所述现场通讯总线进行关联以同步触发安全保护，所述异常情况包括失去信号和断电失效。

3.根据权利要求1所述的基于核电站蒸汽发生器的清洗设备，其特征在于，所述远端供电模块包括交流电源模块和第一直流电源模块，所述交流电源模块接收外部一交流电源的输入以对所述第一直流电源模块和上位机进行供电，所述第一直流电源模块对所述主控制器和以太网交换机进行供电；

4.根据权利要求2所述的基于核电站蒸汽发生器的清洗设备，其特征在于，所述远程控制装置设有安全停止装置，所述安全停止装置用于紧急触发所述远程安全回路进行安全保护。

5.根据权利要求1所述的基于核电站蒸汽发生器的清洗设备，其特征在于，所述就地控制装置还包括气动模块，所述气动模块为电磁阀组合，所述控制子站通过所述气动模块调节所述清洗驱动装置的水压。

6.一种基于核电站蒸汽发生器清洗设备的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述远程控制装置设有远程安全回路，所述远程安全回路在所述远程控制装置发生异常情况下主动触发安全保护，所述就地控制装置设有就地安全回路，所述就地安全回路在所述就地控制装置发生异常情况下主动触发安全保护，所述异常情况包括失去信号和断电失效，当所述远程安全回路和就地安全回路中任一者触发了安全保护，则会导致另一者也相应触发安全保护。

8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，根据反馈的视频信号和语音信号，控制室中的远端工作人员通过以太网与现场工作人员进行语音沟通以协助将所述就地控制装置和清洗驱动装置进行准确安装，安装完成后，现场工作人员撤离至辐射安全区待命。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，远端工作人员通过远程控制装置中的上位机设定清洗参数并给出指令，经所述现场通讯总线控制所述就地控制装置以驱动清洗驱动装置进行自动清洗，同时通过图像监控实时观察所述清洗驱动装置的工作状态，若出现需现场人工调整的情况，则通过有线语音与现场待命人员沟通。

10.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，将所述现场通讯总线和网线集成为一条线缆，根据预定的清洗位置进行铺设线缆，在清洗任务完成后，需收回所述线缆。

技术总结本发明公开了一种基于核电站蒸汽发生器的清洗设备及其控制方法，清洗设备包括远程控制装置、就地控制装置、水回路装置和清洗驱动装置，远程控制装置通过远控通讯电缆与就地控制装置进行通信；远控通讯电缆包括现场通讯总线和网线；远程控制装置包括上位机、主控制器和以太网交换机，以太网交换机与水回路装置连接以进行以太网通信；就地控制装置包括控制子站、音画传输子站和电机驱动模块，控制子站和电机驱动模块均通过现场通讯总线与主控制器进行通信，音画传输子站通过网线与以太网交换机连接。本发明提供的清洗设备及其控制方法大大简化了远控通讯电缆的内部结构，减小了体积和重量，降低了工作人员安装期间总体辐射受照剂量。技术研发人员：杨洵宗,武伟让,付东亮,王骏飞受保护的技术使用者：苏州热工研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15