Керуюча цифрова система безпеки атомної електростанції і спосіб забезпечення параметрів безпеки системи

1. Керуюча цифрова система безпеки атомної електростанції, що містить множину ідентичних каналів для оброблення зчитаних параметрів, кожен з яких складається із пристрою вводу вхідних сигналів, пристрою порівняння вхідних сигналів з попередньо встановленими значеннями, пристрою формування керуючих сигналів, з'єднаного з пристроєм порівняння і перехресно з'єднаного з кожним каналом для оброблення зчитаних параметрів, яка відрізняється тим, що вона додатково містить пристрій вибору блокувань, з'єднаний з пристроєм формування керуючих сигналів, де кожен з пристроїв вибору блокувань перехресно з'єднаний з кожним каналом для оброблення зчитаних параметрів для отримання декількох сигналів від пристроїв формування керуючих сигналів, пристрій керування виконавчими механізмами, з'єднаний з пристроєм вибору блокувань, де кожний пристрій керування виконавчими механізмами перехресно з'єднаний з кожним каналом для оброблення зчитаних параметрів для отримання декількох сигналів від пристроїв вибору блокувань, виконавчі механізми містять індивідуальні канали керування виконавчими механізмами, пристрій порівняння перехресно з'єднаний з кожним каналом для оброблення зчитаних параметрів для отримання декількох сигналів від пристроїв вводу вхідних сигналів, крім того система включає міжканальні логічні інтерфейсні зв'язки функціональної обробки на різних рівнях алгоритмів та керуючі інтерфейсні оптичні канали зв'язку функціональної 2. Керуюча цифрова система безпеки атомної обробки. електростанції за п. 1, яка відрізняється тим, що пристрій формування керуючих сигналів та пристрій вибору блокувань реалізовані з використан 2 (19) 1 3 78477 4 них сигналів від пристроїв порівняння, кожний придних сигналів інших каналів для оброблення зчистрій формування керуючих сигналів перехресно таних параметрів, порівнюють цифрові значення з'єднаний з кожним із каналів для оброблення зчизчитаних параметрів з попередньо встановленим таних параметрів, для отримання декількох вихідцифровим значенням, передають цифрові сигнали них сигналів від пристроїв порівняння кожного ка"перевищення/неперевищення" в інші канали та налу для оброблення зчитаних параметрів, при приймають цифрові сигнали "перевищенцьому пристрій формування керуючих сигналів ня/неперевищення" від інших каналів, формують і формує та генерує керуючий сигнал те хнологічнопередають вихідні цифрові сигнали "перевищенго захисту і блокувань, якщо отримані вихідні сигня/неперевищення" по кожній ТзіБ на пристрій фонали хоча б від двох каналів, а також містить прирмування керуючих сигналів, приймають в пристрій вибору блокувань ТЗіБ , з'єднаний з кожним стрій формування керуючих сигналів вхідні із каналів для оброблення зчитаних параметрів, цифрові сигнали "перевищення/неперевищення" для отримання керуючих сигналів ТЗіБ від припо кожній ТзіБ від пристрою порівняння свого кастроїв формування керуючих сигналів, кожний налу та множину вихідних цифрових сигналів "пепристрій вибору блокувань перехресно з'єднаний з ревищення/неперевищення" по кожній ТзіБ від кожним із каналів для оброблення зчитаних парапристроїв порівняння інших каналів для обробленметрів, для отримання декількох керуючих сигнаня зчитаних параметрів, формують керуючий сиглів ТЗіБ від пристроїв формування керуючих сигнал технологічного захисту і блокувань по кожній налів, причому кожний пристрій вибору блокувань ТзіБ, якщо цифровий сигнал "перевищенТЗіБ генерує сигнал керування виконавчими механя/неперевищення" отриманий хоча б від двох нізмами, якщо отримані керуючі сигнали ТЗіБ хоча каналів, передають керуючі сигнали ТзіБ в інші б від дво х каналів, також містить пристрій керуканали та приймають аналогічну множину керуювання виконавчими механізмами, з'єднаний з кожчих сигналів ТзіБ від інших каналів, генерують і ним із каналів для оброблення зчитаних параметпередають керуючі сигнали ТзіБ в пристрій вибору рів, для отримання сигналів керування блокувань, приймають керуючі сигнали ТзіБ у привиконавчими механізмами від пристроїв вибору строї вибору блокувань від пристрою формування блокувань, кожний пристрій керування виконавчикеруючих сигналів свого каналу та множину керуми механізмами перехресно з'єднаний з кожним із ючих си гналів ТзіБ від пристроїв формування кеканалів для оброблення зчитаних параметрів, для руючи х сигналів інших каналів, генерують сигнал отримання декількох сигналів керування виконавкерування виконавчими механізмами, якщо отричими механізмами від пристроїв вибору блокувань мані керуючі сигнали ТзіБ хоча б від двох каналів, і генерує сигнал активації виконавчих механізмів, передають сигнал керування виконавчими механіякщо сигнал керування виконавчими механізмами змами на пристрій керування виконавчими механіотриманий хоча б від двох каналів, при цьому сигзмами, приймають сигнали керування виконавчинал активації виконавчих механізмів отримують ми механізмами на пристрій керування індивідуальні канали активації виконавчих механівиконавчими механізмами від пристроїв вибору змів. блокувань свого каналу та множину сигналів керу6. Спосіб забезпечення параметрів безпеки в кевання виконавчими механізмами від пристроїв руючій цифровій системі безпеки атомної електровибору блокувань інших каналів, генерують сигнал станції, який включає обробку зчитаних параметрів активації виконавчих механізмів, якщо сигнал кевхідних сигналів в множині ідентичних каналів для рування виконавчими механізмами отриманий оброблення зчитаних параметрів, де в кожному хоча б від двох каналів, а сигнал активації викоканалі приймають множину вхідних си гналів та навчих механізмів отримують індивідуальні канали перетворюють в цифрову форму, порівнюють циактивації виконавчих механізмів. фрові вхідні сигнали зчитаних параметрів з попе7. Спосіб забезпечення параметрів безпеки в кередньо встановленим цифровим значенням, генеруючій цифровій системі безпеки атомної електрорують вхідний сигнал і передають у всі канали та станції, за п. 6, який відрізняється тим, що генеотримують аналогічні сигнали від інших каналів, рують в пристрої формування керуючих сигналів формують керуючий сигнал, якщо вихідний сигнал та передають в інтерфейсні ланцюги каналу поотриманий хоча б від двох каналів, який відрізнявний набір ТЗіБ даного каналу для всіх виконавчих ється тим, що приймають множину цифрових вхімеханізмів, повний набір ТЗіБ для всіх виконавчих дних сигналів та множину аналогових вхідних сигмеханізмів інших каналів, отриманих з цих каналів, налів у пристрої вводу вхідни х сигналів, де зчитані повний набір сигналів аварійного регулювання для параметри вхідних сигналів перетворюють в цифвсіх виконавчих механізмів, міжканальний набір рову форму, передають множину цифрових знаінтерфейсних сигналів для інших каналів, набір чень зчитаних параметрів вхідних сигналів в інші діагностичних повідомлень про роботу каналу та канали для оброблення зчитаних параметрів та приймають назад інформаційні потоки про полоприймають аналогічну множину цифрових значень ження виконавчих механізмів. зчитаних параметрів вхідних сигналів від інших 8. Спосіб забезпечення параметрів безпеки в кеканалів для оброблення зчитаних параметрів, геруючій цифровій системі безпеки атомної електронерують середні цифрові значення зчитаних пастанції, за п. 6, який відрізняється тим, що сигнал раметрів і передають на пристрій порівняння, приактивації забезпечують на пристрої захисту і (або) ймають у пристрої порівняння цифрові значення аварійного регулювання. зчитаних параметрів від пристрою вводу вхідних 9. Спосіб забезпечення параметрів безпеки в кесигналів свого каналу та множину цифрових знаруючій цифровій системі безпеки атомної електрочень зчитаних параметрів від пристроїв вводу вхістанції, за п. 6, який відрізняється тим, що відпо 5 78477 6 відно до закладених алгоритмів ТзіБ забезпечують та забезпечують міжканальні інтерфейсні зв’язки автоматичне зведення та активацію алгоритмів між каналами і керуючі інтерфейсні оптичні функзахисту після їх спрацювання, а також забезпечуціональні зв’язки. ють режим роботи "імітація виконавчих механізмів" Винахід належить до пристроїв автоматики, а саме до електронного обладнання автоматизованих систем управління технологічними процесами і керуючих систем безпеки атомних електростанцій (АЕС) та призначений для забезпечення функцій безпеки по керуванню АЕС з водо-водяними енергетичними реакторами (ВВЕР). Відомі різні структурні схеми керування і захисту ядерного реактора. Однак, ці схеми передбачають для забезпечення керуючих і захисних функцій участь декількох систем, що виконують передбачені для них конкретні дії (захист, керування, інтерфейс). Реалізація таких структурних схем потребує великої кількості обладнання яке дорого коштує, що економічно не доцільно. Тоді як керуюча цифрова система безпеки (КЦСБ) атомної електростанції (АЕС), що пропонується, забезпечує виконання функцій захисту і керування (нормальної експлуатації) одночасно. Відома цифрова система захисту станції, патент США № 6049578, МПК G21C 7/36, G21С 17/00, G05B 9/03, G21D 3/04, публ.11.04.2000, яка містить множину перехресне з'єднаних каналів обробки зчитаних параметрів, які з'єднані між собою волоконно-оптичними лініями зв'язку. Кожний канал включає засоби прийому і перетворення зчитаних параметрів, цифровий компаратор, який виконує тестування оброблених цифрових значень зчитаних параметрів з попередньо встановленими значеннями, щоб визначити були перевищені чи ні попередньо встановленні значення. Компаратор з'єднаний з кожним із множини каналів для отримання зчитаних параметрів від кожного каналу і включає бістабільний процесор, з'єднаний з логічним процесором відповідності. Бістабільний процесор порівнює зчитані параметри з першим попередньо встановленим цифровим значенням, яке вказує на стан попереднього розчеплення і генерує сигнал попереднього розчеплення і генерує сигнал попереднього розчеплення, якщо виявлено стан попереднього розчеплення, і далі порівнює зчитані параметри з другим попередньо встановленим цифровим значенням, яке вказує на стан розчеплення і генерує вихідний сигнал розчеплення, якщо виявлено стан розчеплення. Логічний процесор відповідності перехресно з'єднаний з кожним каналом для оброблення зчитаних параметрів, для отримання декількох вихідних сигналів розчеплення від цифрових компараторів кожного каналу і генерує сигнал розчеплення для виконання захисних дій на основі вибірки 2 із 4. Логічна схема ініціювання забезпечує сигнал розчеплення для виконання захисних дій на систему активації технічних засобів безпеки. Система активації технічних засобів діє як інтерфейс між системою захисту станції і технічними засобами безпеки, яка постійно контролює логічну схему ініціації системи захисту станції для системи технічних засобів безпеки, коли система захисту станції генерує сигнал розчеплення. Контроль технічних засобів забезпечується шляхом введення вручну оператором вхідних сигналів і використання вихідних сигналів активації від системи захисту станції. Логічна схема ініціювання генерує сигнал розчеплення на перервники розчеплення системи захисту. Перервники системи захисту і технічних засобів безпеки активуються з використанням високоенергетичних реле. Кожний канал включає панель технічного обслуговування і тестування та процесор інтерфейсу і тестування зв'язку з іншими системами. Лінії зв'язку реалізовані шляхом оптичних каналів зв'язку - мережа з двома каналами (основний та резервний) розподіляємого оптичного середовища. Спосіб забезпечення параметрів безпеки, який реалізується у вищезазначеній системі включає обробку зчитаних параметрів вхідних си гналів в множині ідентичних каналів для оброблення зчитаних параметрів, де в кожному каналі приймають множину цифрових вхідних сигналів, приймають множину аналогових вхідних си гналів та перетворюють в цифрову форму, порівнюють цифрові вхідні сигнали зчитаних параметрів в пристрої порівняння з першим попередньо встановленим цифровим значенням, яке вказує на стан попереднього розчеплення, вихідний сигнал попереднього розчеплення генерують і передають у всі канали, якщо виявлено стан попереднього розчеплення та отримують аналогічні сигнали від інших каналів, порівнюють цифрові вхідні сигнали з другим попередньо встановленим цифровим значенням, яке вказує на стан розчеплення, генерують і передають вихідний сигнал розчеплення на пристрій формування керуючих дій в кожному каналі, якщо виявлено стан розчеплення, де в пристрої формування керуючих дій генерують вихідний сигнал, якщо сигнал розчеплення отриманий хоча б від дво х каналів, передають вихідний сигнал на перервники розчеплення та інші системи. До недоліків вище зазначеної системи та способу забезпечення параметрів безпеки відносяться: виконання тільки захисних функцій, при цьому керування виконавчими механізмами реалізовано через систему активації технічних засобів, яка є інтерфейсом між цифровою системою захисту і виконавчими механізмами, що не забезпечує необхідної швидкодії системи і надійності, до того ж потребує додаткової кількості дорогого обладнання; використання оптичних каналів зв'язку з розподіляємим оптичним середовищем для організації взаємодії мереж - створює проблему загального доступ у; використання двох каналів (основний та 7 78477 8 резервний) розподіляємого оптичного середовища з'єднаний з кожним каналом для оброблення зчив одному «інформаційному» напрямку мережі таних параметрів, для отримання декількох сигназнижує стійкість до накладення відмов оптичних лів від пристроїв вибору , виконавчі механізми каналів зв'язку, так дві відмови виводять тракт отримують індивідуальні канали управління викооптичної передачі із ладу; кількість прийомоперенавчими механізмами, пристрій порівняння передатчиків - на одному напрямку до 500 - знижує хресно з'єднаний з кожним каналом для обробшвидкодію, тим самим не забезпечує необхідної лення зчитаних параметрів, для отримання надійності зв'язку; використання «ниткової» струкдекількох сигналів від пристроїв вводу вхідних тури каналів для оброблення зчитаних параметрів сигналів, система включає міжканальні логічні інзнижує стійкість до накладення відмов, недостатня терфейсні зв'язки функціональної обробки на різнадійність виявлення аварійних ситуацій, а вихоних рівнях алгоритмів та керуючі інтерфейсні опдить надійність системи в цілому; використання тичні канали зв'язку функціональної обробки. релейних схем на вихідному каскаді - активація Пристрій формування керуючих сигналів та приперервників системи захисту і виконавчих механістрій вибору реалізовані з використанням програзмів за допомогою високоенергетичних реле, які муємих логічних інтегральних схем (ПЛІС) високомістять просту логіку «АБО», значно обмежує фунго рівня. Пристрій керування виконавчими кціональні можливості та знижує стійкість до намеханізмами реалізовано з використанням прокладення відмов; переустановлення логіки розчеграмуємої логічної інтегральної схеми високого плення після спрацювання блокування, рівня. Інтерфейсні оптичні канали зв'язку включаблокування цілковите, повернення тільки після ють: прямі оптичні вузьконаправлені канали зв'язку ручного втр учання оператора, потребує додаткотипу «точка-точка»; кожна лінія мережі будь-якого вої кількості висококваліфікованого обслуговуючоз інформаційних напрямків включає множину повго персоналу; використовує два ви хідних канали нодуплексних каналів зв'язку «точка-точка», при активації, кожен з яких контролює певну груп у комцьому оптичний зв'язок забезпечує повний набір понентів. технологічного захисту і (ТЗіБ) в кожній лінії сигнаВ основу винаходу покладено завдання стволів ТЗіБ із заявленої множини каналів. В керуючій рення керуючої цифрової системи безпеки АЕС з цифровій системі безпеки АЕС пристрій вводу вхіреакторами ВВЕР і способу забезпечення парамедних сигналів, з'єднаний з кожним каналом для трів безпеки в УЦСБ АЕС шляхом введення нового оброблення зчитаних параметрів, для прийому складу елементів і нової організації взаємозв'язку вхідних сигналів, перетворення вхідних сигналів в між ними і нової послідовності виконання дій над цифрову форму, передачі множини цифрових знасигналами в каналах від датчиків до виконавчих чень зчитаних параметрів вхідних сигналів в інші механізмів, використання багаторівневої мажориканали для оброблення зчитаних параметрів, тарної обробки сигналів, використання інтелектуаотримання аналогічної множини цифрових знальних (логічних) пристроїв високого рівня, міжкачень зчитаних параметрів вхідних сигналів від іннальних логічних інтерфейсних зв'язків, керуючих ших каналів і генерування середніх цифрових знаінтерфейсних оптичних каналів зв'язку, викорисчень зчитаних параметрів; пристрій порівняння тання багаторівневої структури перехресних маз'єднаний з кожним каналом для оброблення зчижоритарних зв'язків між окремими елементами таних параметрів, для отримання цифрових знаканалів для оброблення зчитаних параметрів, речень зчитаних параметрів від пристрою вводу вхіалізації автоматичної системи взводу виконавчих дних сигналів, кожний пристрій порівняння механізмів (ВМ) після блокування, яка визначаєтьперехресно з'єднаний з кожним каналом для обся алгоритмами технологічного захисту та забезроблення зчитаних параметрів, для отримання печити високу стійкість до накладення відмов, декількох цифрових значень зчитаних параметрів стійкість і надійність зв'язку, надійність системи в від пристроїв вводу вхідних сигналів кожного кацілому, підвищи ти швидкодію системи, забезпечиналу для оброблення зчитаних параметрів, де ти гнучку настройку системи, сумістити функції пристрій порівняння порівнює цифрові значення нормальної експлуатації та захисту АЕС. зчитаних параметрів з попередньо встановленим Поставлене завдання вирішується тим, що в значенням і генерує вихідний сигнал на пристрій керуючій цифровій системі безпеки АЕС, яка місформування керуючих сигналів; пристрій формутить множину ідентичних каналів для оброблення вання керуючих сигналів, з'єднаний з кожним казчитаних параметрів, кожен з яких складається із налом для оброблення зчитаних параметрів, для пристрою вводу вхідних сигналів, пристрою порівотримання вихідних сигналів від пристроїв порівняння вхідних сигналів з попередньо встановленяння, кожний пристрій формування керуючих сигними значеннями, пристрою формування керуюналів перехресно з'єднаний з кожним каналом для чих сигналів, з'єднаного з пристроєм порівняння і оброблення зчитаних параметрів, для отримання перехресно з'єднаним з кожним каналом для обдекількох вихідних сигналів від пристроїв порівроблення зчитаних параметрів, пристрій вибору , няння кожного каналу для оброблення зчитаних з'єднаний з пристроєм формування керуючих сигпараметрів, де пристрій формування керуючих налів, де кожен з пристроїв вибору перехресно сигналів формує та генерує керуючий сигнал техз'єднаний з кожним каналом для оброблення зчинологічного захисту і , якщо отриманні вихідні сигтаних параметрів, для отримання декількох сигнанали хоча б від двох каналів; пристрій вибору лів від пристроїв формування керуючих сигналів, ТЗіБ, з'єднаний з кожним каналом для оброблення пристрій керування виконавчими механізмами, зчитаних параметрів, для отримання керуючих з'єднаний з пристроєм вибору, де кожний пристрій сигналів ТЗіБ від пристроїв формування керуючих керування виконавчими механізмами перехресно сигналів, кожний пристрій вибору перехресно з'єд 9 78477 10 наний з кожним каналом для оброблення зчитаних технологічного захисту і (ТЗіБ) по кожній ТЗіБ, якпараметрів, для отримання декількох керуючих що цифровий сигнал «перевищення / не перевисигналів ТЗіБ від пристроїв формування керуючих щення» отриманий хоча б від двох каналів, пересигналів, де кожний пристрій вибору ТЗіБ генерує дають керуючі сигнали ТЗіБ в інші канали та сигнал керування виконавчими механізмами, якщо приймають аналогічну множину керуючих сигналів отримані керуючі сигнали ТЗіБ хоча б від дво х каТЗіБ від інших каналів, генерують і передають, налів; пристрій керування виконавчими механізкеруючі сигнали ТЗіБ в пристрій вибору приймають мами, з'єднаний з кожним каналом для обробленкеруючі сигнали ТЗіБ у пристрій вибору від приня зчитаних параметрів, для отримання сигналів строю формування керуючих сигналів свого канакерування виконавчими механізмами від пристроїв лу та множину керуючих сигналів ТЗіБ від пристровибору , кожний пристрій керування виконавчими їв формування керуючих сигналів інших каналів, механізмами перехресно з'єднаний з кожним кагенерують сигнал керування виконавчими механіналом для оброблення зчитаних параметрів, для змами, якщо отримані керуючі сигнали ТЗіБ хоча б отримання декількох сигналів керування виконаввід двох каналів, передають сигнал керування вичими механізмами від пристроїв вибору і генерує конавчими механізмами на пристрій керування сигнал активації виконавчих механізмів, якщо виконавчими механізмами; приймають сигнали отримано сигнал керування виконавчими механізкерування виконавчими механізмами на пристрій мами хоча б від двох каналів; сигнал активації викерування виконавчими механізмами від пристроїв конавчих механізмів отримують індивідуальні кавибору каналу та множину сигналів керування винали активації виконавчих механізмів. конавчими механізмами від пристроїв вибору інСпосіб забезпечення параметрів безпеки в кеших каналів, генерують сигнал активації виконавруючій цифровій системі безпеки атомної електрочих механізмів, якщо сигнал керування станції, який включає обробку зчитаних параметрів виконавчими механізмами отриманий хоча б від вхідних сигналів в множині ідентичних каналів для двох каналів; сигнал активації виконавчих механіоброблення зчитаних параметрів, де в кожному змів отримують індивідуальні канали активації каналі приймають множину вхідних си гналів та виконавчих механізмів. При цьому генерують в перетворюють в цифрову форму, порівнюють ципристроях формування керуючих сигналів та пефрові вхідні сигнали зчитаних параметрів з попередають в інтерфейсні ланцюги каналу: редньо встановленим цифровим значенням, гене- повний набір технологічного захисту і блокірують ви хідний сигнал і передають у всі канали та ровок (ТЗіБ) даного каналу для всіх виконавчих отримують аналогічні сигнали від інших каналів, механізмів; формують керуючий сигнал, якщо вихідний сигнал - повний набір технологічного захисту і (ТЗіБ) отриманий хоча б від двох каналів полягає в тому, для всіх виконавчих механізмів інших каналів, отщо приймають множину цифрових вхідних сигнариманих з цих каналів; лів та множину аналогових вхідних сигналів у при- повний набір сигналів аварійного регулюванстрій вводу вхідних сигналів, де зчитані параметри ня для всіх виконавчих механізмів; вхідних сигналів перетворюють в цифрову форму, - міжканальний набір інтерфейсних сигналів передають множину цифрових значень зчитаних для інших каналів; параметрів вхідних сигналів в інші канали для об- набір діагностичних повідомлень про роботу роблення зчитаних параметрів та приймають анаканалу, та назад приймають інформаційні потоки логічну множину цифрових значень зчитаних папро положення виконавчих механізмів. раметрів вхідних сигналів від інших каналів для До того ж сигнал активації забезпечується на оброблення зчитаних параметрів, генерують сепристрої захисту і (або) аварійного регулювання. редні цифрові значення зчитаних параметрів і пеВідповідно до закладених алгоритмів ТзіБ заредають на пристрій порівняння; приймають у безпечують автоматичне зведення та активацію пристрій порівняння цифрові значення зчитаних алгортмів захисту після їх спрацюванпараметрів від пристрою вводу вхідних сигналів ня,забезпечують режим роботи “імітація виконавсвого каналу та множину цифрових значень зчитачих механизмів”, забезпечують міжнаканальні інних параметрів від пристроїв вводу вхідних сигнатерфейсні зв'язки між каналами та керуючі лів інших каналів для оброблення зчитаних параінтерфейсні оптичні функціональні зв'язки. метрів, порівнюють цифрові значення зчитаних параметрів з попередньо встановленим цифровим Система використовує однорідну багатоканазначенням, передають цифрові сигнали «перевильну структур у побудови на всі х рівнях: щення / не перевищення» в інші канали та при- рівень отримання і обробки вхідних сигналів; ймають цифрові сигнали «перевищення / не пере- рівень алгоритмів і прийняття рішень про вивищення» від інших каналів, формують і конання захисних або керуючих функцій; передають вихідні цифрові сигнали «перевищення - рівень передачі прийнятих рішень до вико/ не перевищення» по кожній ТЗіБ на пристрій фонавчих механізмів. рмування керуючих сигналів; приймають в приВ системі для реалізації функцій ТЗіБ передстрій формування керуючих сигналів ви хідні цифбачені засоби ручного виводу окремих елементів рові сигнали «перевищення / не перевищення» по ТЗіБ із роботи. кожній ТЗіБ від пристрою порівняння свого каналу Для реалізації функцій керування виконавчими та множину вихідних цифрових сигналів «перевимеханізмами передбачені засоби ручного вводу в щення / не перевищення» по кожній ТЗіБ від прирежим «імітація» виконавчих механізмів для перестроїв порівняння інших каналів для оброблення вірки схеми керування. зчитаних параметрів, формують керуючий сигнал Керуюча цифрова система безпекиатомної 11 78477 12 електростанції і способ забезпечення параметрів вати необхідні елементи схемотехніки для однобезпеки, що пропонуються відрізняються наявнісчасної і паралельної обробки всіх необхідних алтю новогоскладу елементів системи, тобто має горитмів за один цикл роботи, що дозволяє на нову сукупність ознак, які забезпечують нові техніпорядок швидше виконувати різні алгоритми. Тачні властивості системи і способу. Технічний реким чином, в ПЛІС для кожного із закладених алзультат - забезпечення стійкості системи до нагоритмів існують свої окремі технічні засоби, у той кладення відмов, підвищення швидкодії системи час як в мікроконтролері (мікропроцесорі) всі алгота надійності системи, забезпечення функцій захиритми повинні послідовно пройти через один і той сту і нормальної експлуатації, можливість викориже апаратний пристрій. стання при розробці нових систем безпеки, а таВикористання мажоритарного ланцюгу в блокож модернізації вже діючих систем. ках керування виконавчими механізмами істотно Використання в системі, що пропонується, підвищує стійкість до накладання відмов та надійпрямих оптичних вузько направлених каналів зв'яність. зку типу «точка - точка» без використання розподіВикористання індивідуальних каналів керуванляємого оптичного середовища для організації ня виконавчими механізмами дозволяє мати гнучвзаємодії мереж, вирішує проблему загального ку та інтелектуально настроювальну структуру доступ у. Кожний напрямок мережі знаходиться в кінцевих каналів, що дозволяє сумістити функції повному володінні обох каналів (повнодуплексний захисту та нормальної експлуатації. зв'язок) -забезпечуючи максимально можливу Введення в роботу ТЗіБ після спрацювання швидкість. Структура каналів зв'язку суттєво підвиконується автоматично і визначається алгоритвищує стійкість і надійність зв'язку. Стр уктура опмами ТЗіБ, можливість настройки дуже гнучка, до тичних ліній та протокол передачі в системі мають того ж не потрібний оператор для того щоб привевелику стійкість до накладення відмов -дві відмови сти систему в початковий стан. не впливають на керованість виконавчими механіКеруюча цифрова система безпеки атомної змами. Із вище зазначеного видно, що викориселектростанції і спосіб забезпечення параметрів тання опто-волоконних ліній зв'язку великої пропубезпеки, що пропонується пояснюється наступнискної спроможності призводить до того, що в ми кресленнями. мережі відсутні «інформаційні» вибухи, наприклад На фігурі 1 представлена структурна схема у випадку аварійної ситуації, коли необхідно перекеруючої цифрової системи безпеки АЕС; на фіг. 2 дати велику кількість інформації. Використання - схема керування виконавчими механізмами; на багаторівневої структури перехресних мажоритарфіг З - стійкість КЦСБ АЕС до відмов. них зв'язків в каналах для оброблення зчитаних На фігурі 1 представлена структурна схема параметрів суттєво підвищує стійкість до наклакеруючої цифрової системи безпеки АЕС, що місдення відмов і надійність системи. тить три канали. Аналіз побудови структури дозволяє зробити Керуюча цифрова система безпеки АЕС, як висновки про те, що принцип незалежності реаліпоказано на фігурі 1, складається із множини ідензований на належному (високому) рівні: тичних каналів 1 для оброблення зчитаних пара- те хнічні засоби різних каналів фізично роздіметрів, канали фізично відокремлені один від одлені; ного. Кожний обробляючий канал містить пристрій - канали живляться по своїм автономним фі2 вводу вхідних сигналів, пристрій З порівняння, дерам від двох джерел живлення; пристрій 4 формування керуючих сигналів, при- міжканальний зв'язок реалізований шляхом стрій 5 вибору , пристрій 6 керування виконавчими множини оптичних ліній (не менше трьох); механізмами, індивідуальні канали 7 керування - інтерфейс міжканального обміну реалізовавиконавчими механізмами, канали 8 оптичного ний таким чином, що вихід із ладу двох ліній зв'яззв'язку, міжканальні логічні інтерфейсні зв'язки 9. ку не призведе до відмови керування виконавчими Керуюча цифрова система безпеки АЕС прамеханізмами. цює наступним чином. Виходячи із структури КЦСБ АЕС найбільш Вхідні сигнали контролюємих технологічних значущими, що впливають на систему і за наслідпараметрів поступають у пристрій 2 вводу вхідних ками виникнення слід визнати наступні відмови: сигналів. Пристрій 2 вводу вхідних сигналів може - відмова в одному окремо взятому каналі, яка приймати як аналогові так і дискретні вхідні сигнапризводить до неможливості формування техноли, які перетворює в цифрову форму, після чого логічного захисту в каналі; цифрові значення зчитаних параметрів надходять - відмова в одному окремо взятому каналі, яка в пристрій 3 порівняння. У випадку коли пристрій призводить до формування помилкового сигналу вводу вхідних сигналів відноситься до цифрового технологічного захисту. виду, цифровий вхідний сигнал зчитаних параметСистема цілком стійка до накладання відмов рів надходить прямо в пристрій 3 порівняння. по декількох критичних напрямках, окремо: Пристрій вводу вхідних сигналів каналу А, - за одиничним різнотипним відмовам в різних з'єднаний з каналами В, С для оброблення зчитаканалах (накладання до трьох відмов на різних них параметрів, для передачі цифрових значень рівнях); зчитаних параметрів вхідних сигналів в канали В, - за одиничним відмовам керуючих оптичних С, отримання аналогічної множини цифрових знамагістралей (накладання до двох відмов). чень зчитаних параметрів вхідних сигналів від каРеалізація алгоритмів в ПЛІС, яка дозволяє у налів В, С. своїй структурі за допомогою спеціальних засобів Цифрові значення зчитаних параметрів надрозроблення та програмування жорстко зафіксуходять в пристрій З порівняння каналу А, перехре 13 78477 14 сне з'єднаний з каналами В,С для оброблення Керуючі сигнали ТЗіБ кожного із каналів А, В, зчитаних параметрів, для отримання цифрових С по кожній ТЗіБ збираються у ви хідні збірки «2 із значень зчитаних параметрів від пристроїв 2вводу З» за допомогою міжканальних інтерфейсних зв'явхідних сигналів каналу А і каналів В, С. зків між каналами. Керуючі сигнали ТЗіБ із приВ пристрої порівняння вхідні цифрові сигнали строїв 4 формування керуючих си гналів каналу А зчитаних параметрів від каналів А, В, С порівнюнадходять в блок 5 вибору каналу А, перехресне ються з попередньо встановленим значенням і з'єднаного з каналами В, С, для отримання керуюперетворюються в сигнали «перевищення / не чих сигналів ТЗіБ від пристроїв 4 формування кеперевищення». Після порівняння з попередньо руючи х сигналів каналів В, С і генерує сигнал кевстановленим значенням увесь потік цифрових рування виконавчими механізмами, якщо сигналів «перевищення / не перевищення» каналу отримано керуючий сигнал ТЗіБ хоча б від двох А направляється в канали В, С по оптичних лініях каналів. зв'язку. Із каналів В, С приймаються аналогічні Сигнал керування виконавчими механізмами із потоки цифрових сигналів «перевищення / не пеблока 5 вибору каналу А надходить до логічного ревищення» в канал А. Після порівняння сигнал блока 6 керування виконавчими механізмами ка«перевищення / не перевищення» по внутрішнім налу А, перехресне з'єднаного з каналами В, С, лініям зв'язку направляється на пристрій 4 формудля отримання сигналів керування виконавчими вання керуючих сигналів каналу А, а також на примеханізмами від блока 5 вибору каналів В, С і гестрої 4 формування керуючих сигналів каналів В, нерує сигнал активації виконавчих механізмів, якС. В пристрої 4 формування керуючих сигналів у що отримано сигнал керування виконавчими мевідповідності з «жорстко» встановленими та раніханізмами хоча б від двох каналів. ше «прошитими» в програмуємій логічній інтеграСигнал активації виконавчих механізмів від лольній схемі (ПЛІС) технологічними параметрами гічного блока 6 керування виконавчими механізформуються керуючі сигнали технологічного захимами отримують індивідуальні канали 7 керування сту та (ТЗіБ) по кожній ТЗіБ, якщо отримано сигнал виконавчими механізмами, кожен з яких приймає і «перевищення / не перевищення» хоча б від двох обробляє протягом одиничного циклу роботи (не каналів. більше 10мс): В пристрої 4 формування керуючих сигналів за - сигнали активації виконавчих механізмів по одиничний цикл роботи (який не перевищує 10 мс) командам оператора від особистих ключів дистанформуються і передаються у вихідні інтерфейсні ційного керування (БЩК, РЩК); ланцюги каналу: - сигнали технологічного захисту і автоматич- повний набір технологічного захисту і із каного регулювання від кожного із каналів А, В, С по налу А для всіх виконавчих механізмів, що керуоптичним інтерфейсним лініям зв'язку; ються від КЦСБ АЕС; - сигнали кінцевих вимикачів стану виконавчих - повний набір технологічного захисту і для механізмів, що керуються, а також виконує: всіх виконавчих механізмів каналів В, С, які отри- мажоритарну обробку прийнятих сигналів мані із каналів В, С по оптичним каналам інтертехнологічного захисту і аварійного регулювання; фейсного обміну; - перевірку стану справності ключів керування; - повний набір сигналів аварійного регулюванперевірку справності силових ви хідних ключів та ня, для всіх виконавчих механізмів, які керуються електричних ланцюгів; від КЦСБ АЕС; - видачу стану виконавчих механізмів для ві- міжканальний набір інтерфейсних сигналів дображення на мнемосхемі щиту керування; для каналів В, С; - діагностику стану технічних засобів; - заявлений набір діагностичних повідомлень - передачу діагностичної інформації; про роботу каналу, а назад приймаються інфор- передачу технологічної інформації для прамаційні потоки про положення виконавчих механівильної роботи каналів. змів. 15 78477 16 17 78477 18 19 Комп’ютерна в ерстка Г. Паяльніков 78477 Підписне 20 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601