本發明專利技術公開一種核電站安全級DCS響應時間測試數據自動處理的方法。通過對波形記錄儀記錄的模擬工況信號波形文件*.CSV進行自動分析，能夠確定每個波形圖中的各通道的相應階躍響應點，從而確定各輸出通道的響應時間。重復分析所有同一工況下記錄的多個*.CSV文件后，進行匯總和篩選從而得到當前待測設備在此工況下的響應時間。本發明專利技術通過計算機自動化、批量化數據分析，為反應堆保護系統響應時間測試數據分析提供了一種更加高效、可靠的方法。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及控制領域的設備響應時間測試方法，具體涉及核電站安全級DCS響應時間測試數據自動處理的方法。
技術介紹
在CPR1000堆型核電機組中，核電站安全級DCS的反應堆保護系統(簡稱RPS系統)進行反應堆狀態參數的采集以及保護功能。當系統監測到反應堆的參數超過閾值后，會通過表決邏輯輸出一系列反應堆保護動作(主要包括跳堆動作和安全專設動作)。物理部件的連接方式如圖1所示，其中波形記錄儀分別與工況模擬裝置和反應堆保護系統連接，同時接收工況模擬裝置輸出的觸發信號和反應堆保護系統處理后通過四個輸出通道輸出的 輸出信號。根據RPS (Reactor Protection System)需求規格書中規定了 RPC (ReactorProtect Cabinet)機柜從監測一閾值超限一邏輯運算一最終輸出保護動作指令的時間。因此在核電站安全級DCS測試中需要對這一數據進行測試，以保證系統能夠在規定的時間內完成跳堆邏輯的處理并能夠正確輸出保護動作指令，這一測試項稱為反應堆保護系統響應時間測試。現有技術中的測試方法如下1、通過工況模擬裝置,輸出一組模擬工況信號；2、RPC接收到模擬工況信號后進行閾值判斷，再經過邏輯運算處理后輸出命令信號;3、使用波形記錄儀記錄模擬工況信號輸入到RPC的波形及RPC輸出命令信號的波形；4、對波形記錄儀記錄的波形進行分析，計算出從發出模擬工況信號到RPC輸出命令信號之間的時間。其中第4步中對波形記錄儀的分析方式如下(I)打印測試過程中記錄的波形圖；(2)對波形圖進行逐頁人工分析，并計算、記錄每頁圖紙的數據；(3)將這些數據人工匯總，形成電子版報表；(4)生成最終版測試報告。由于每個保護動作需要進行上百次試驗，需要對幾十種工況進行測試，單臺機組的反應堆保護系統響應時間測試打印生成波形圖約9000條，處理、校核單條數據平均需要2分鐘。處理全部數據大約需要300人 工時，這就需要耗費大量的人力資源對這些波形圖進行分析，簡單、重復、機械性的數據分析工作既耗費大量的人力，同時帶來了人因失誤造成數據結果錯誤的風險。
技術實現思路
為解決現有技術中對核電站安全級DCS的系統響應時間測試過程分析效率低下且錯誤率大的問題，本專利技術提供核電站安全級DCS響應時間測試數據自動處理的方法。具體方案如下核電站安全級DCS響應時間測試數據自動處理的方法，包括如下步驟步驟1、通過工況模擬裝置向反應堆保護系統輸入一組模擬信號，反應堆保護系統接收到模擬信號后進行閾值判斷，再經過邏輯運算處理后輸出控制信號；步驟2、使用波形記錄儀記錄模擬信號從輸入到反應堆保護系統輸出控制信號之間的一段波形；其特征在于，步驟3、將波形記錄儀生成的波形保存成*. CSV文件，分析*. CSV文件中觸發通道輸入信號的波形和輸出通道輸出信號的波形并確定各波形中的階躍響應點；包括(I)利用微分方法計算觸發通道中波形變化率的最大值，找到對應的階躍響應點，即得到輸入信號的觸發時間；(2)利用微分方法計算每個輸出通道中波形變化率的最大值，找到各波形對應的階躍響應點，即得到每個輸出通道輸出控制信號時的輸出時間；步驟4、用輸入信號的觸發時間減去輸出信號的輸出時間，即得到各輸出通道的響應時間；步驟5、重復步驟3-4以分析出在同一條件下對同一設備生成的所有*. CSV文件，匯總各輸出通道的響應時間，找出每個輸出通道中數值最大的響應時間，即得到此設備各輸出通道的響應時間。為避免分析結果出現誤判所述步驟3中，在分析觸發通道的波形和輸出通道的波形時，首先對波形上的雜波進行濾波處理，然后再確定相應的階躍響應點。為達到濾波的最佳效果所述的濾波處理是采用中位值平均濾波法。為提高分析的精確度所述階躍響應點的確定包括進一步的精準定位處理，處理步驟如下(I)以濾波處理后得到的階躍響應點作為基準點向兩側擴展出一個區域；(2)根據用戶的要求確定一個此波形的跳變值；(3)然后對區域內的波形數值在不濾波的情況下進行重新掃描分析，當某個數值小于跳變值且其后的數值大于跳變值，即為一個上升沿階躍點；反之則為一個下降沿階躍本專利技術通過計算機自動化、批量化數據分析，為反應堆保護系統響應時間測試數據分析提供了一種更加高效、可靠的方法。在核電站安全級DCS響應時間測試中，使用波形記錄儀記錄從信號觸發到保護動作輸出之間的時間并將這段波形保存為*. CSV文件。通過分析各種工況以及現有的測試數據，建立數學模型，利用數學方法快速尋找階躍響應點，精確計算每次試驗的結果，并將這些試驗結果統計、匯總生成報表。從而實現了在短時間內將大量測試數據自動化、批量化數據處理，將工程測試人員從簡單機械的數據處理工作中解放出來，通過此方法，現今處理9000條數據需要約20人·工時，大大提高數據處理效率的同時提高了數據處理的質量，促進了產品質量的提升。附圖說明圖1反應堆保護系統響應時間測試裝置連接示意圖；圖2波形記錄儀記錄的波形示意圖；圖3本專利技術的方法流程圖。附圖中標號說明1-觸發通道、2-輸出通道、3-觸發時間、4-輸出時間、5-雜波。具體實施例方式如圖1所示，本專利技術的安全級DCS響應時間測試數據自動處理的方法，包括如下步驟步驟1、通過工況模擬裝置向反應堆保護系統輸入一組模擬信號，反應堆保護系統接收到模擬信號后進行閾值判斷，再經過邏輯運算處理后輸出控制信號；本專利技術中工況模擬裝置通過兩條觸發通道I向RPC輸入模擬信號，以觸發相應設備的保護動作，而RPC通過四個輸出通道2將處理后的模擬信號發送到相應設備。步驟2、使用波形記錄儀記錄模擬信號從輸入到反應堆保護系統輸出控制信號之間的一段波形；波形記錄儀同時記錄上述六條通道的波形。 步驟3、將波形記錄儀生成的波形保存成*. CSV文件，分析*. CSV文件中觸發通道I輸入信號的波形和輸出通道2輸出信號的波形并確定各波形中的階躍響應點；包括(I)利用微分方法計算觸發通道中波形變化率的最大值，找到對應的階躍響應點，即得到輸入信號的觸發時間3 ；(2)利用微分方法計算每個輸出通道中波形變化率的最大值，找到各波形對應的階躍響應點，即得到每個輸出通道輸出控制信號時的輸出時間4 ；本專利技術通過編制的軟件將*. CSV文件直接調入內存進行分析，具體分析、記錄每一道波形的數據。具體的分析過程是采用數字上微分的原理和方法來查找階躍響應點，對離散的信號進行微分處理。根據微分的原理可知，信號經過微分處理后的結果與波形的變化率有關，當波形的變化率越快，其微分值越大。對于理想的階躍信號，其微分的結果為無窮大，因此可以利用這一微分思想建立數學模型。當波形中信號出現階躍時，此處的微分后的信號為一個脈沖信號，通過抓取脈沖信號的方式抓取階躍信號發生的時間。說明如下在實際應用中微分計算僅用于抓取脈沖的時間，為了減少計算量，不需要進行精確的微分計算，可采用近似的微分算法池)tM —h其中y為在時間t上的信號，y’為y在時間tk上的導數，k=l, 2，3......，h為步長，根據波形記錄儀的采樣周期和精度的要求，可以確認步長值h。本專利技術采用NEC公司生產的RA2300型波形記錄儀，其采樣頻率為I μ S，響應時間測試結果的精度要求為1ms，為了本專利技術有更好的可擴展性，在開發過程中，步長值為10 μ S，即理論上就可達到O.本文檔來自技高網...
【技術保護點】
核電站安全級DCS響應時間測試數據自動處理的方法，包括如下步驟：步驟1、通過工況模擬裝置向反應堆保護系統輸入一組模擬信號，反應堆保護系統接收到模擬信號后進行閾值判斷，再經過邏輯運算處理后輸出控制信號；步驟2、使用波形記錄儀記錄模擬信號從輸入到反應堆保護系統輸出控制信號之間的一段波形；其特征在于，步驟3、將波形記錄儀生成的波形保存成*.CSV文件，分析*.CSV文件中觸發通道（1）輸入信號的波形和輸出通道（2）輸出信號的波形并確定各波形中的階躍響應點；包括：（1）利用微分方法計算觸發通道（1）中波形變化率的最大值，找到對應的階躍響應點，即得到輸入信號的觸發時間（3）；（2）利用微分方法計算每個輸出通道（2）中波形變化率的最大值，找到各波形對應的階躍響應點，即得到每個輸出通道輸出控制信號時的輸出時間（4）；步驟4、用輸入信號的觸發時間減去輸出信號的輸出時間，即得到各輸出通道的響應時間；步驟5、重復步驟3?4以分析出在同一條件下對同一設備生成的所有*.CSV文件，匯總各輸出通道（2）的響應時間，找出每個輸出通道（2）中數值最大的響應時間，即得到此設備各輸出通道（2）的響應時間。
【技術特征摘要】
1.核電站安全級DCS響應時間測試數據自動處理的方法，包括如下步驟步驟1、通過工況模擬裝置向反應堆保護系統輸入一組模擬信號，反應堆保護系統接收到模擬信號后進行閾值判斷，再經過邏輯運算處理后輸出控制信號；步驟2、使用波形記錄儀記錄模擬信號從輸入到反應堆保護系統輸出控制信號之間的一段波形；其特征在于，步驟3、將波形記錄儀生成的波形保存成*. CSV文件，分析*. CSV文件中觸發通道(I) 輸入信號的波形和輸出通道(2)輸出信號的波形并確定各波形中的階躍響應點；包括(1)利用微分方法計算觸發通道(I)中波形變化率的最大值，找到對應的階躍響應點， 即得到輸入信號的觸發時間(3)；(2)利用微分方法計算每個輸出通道(2)中波形變化率的最大值，找到各波形對應的階躍響應點，即得到每個輸出通道輸出控制信號時的輸出時間(4);步驟4、用輸入信號的觸發時間減去輸出信號的輸出時間，即得到各輸出通道的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張旭，郄永學，支源，高連國，姜博，張雷，朱劍，汪績寧，劉向東，宋海，王麗娟，程啟英，孫學慧，朱郁，馬維，宋玉霞，毛新民，崔吉葉，馬吉強，胡勁松，梁中起，劉元，
申請(專利權)人：北京廣利核系統工程有限公司，中國廣東核電集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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