[0001] 本发明属于核电技术领域，具体涉及一种适用于核电站的安全级棒位测量设备及网络通信结构。

[0002] 核电站控制棒棒位测量系统是反应堆一回路的重要组成部分，其主要功能是测量控制棒在反应堆中的实时位置，当控制棒超出运行限值时向操纵人员发出报警信息。现有的控制棒棒位测量设备在核电站中通常属于非安全级，在反应堆运行过程中只进行控制棒束位置测量，不能参与反应堆保护功能。

[0003] 随着新一代核电技术对经济性、运行灵活性的要求不断提高，反应堆保护功能设计必需进一步挖掘核电站反应堆运行裕量，提升反应堆运行灵活性。在确保反应堆堆芯安全的前提下，将安全可靠的控制棒位置信息纳入反应堆保护参数的精细计算中可以大幅降低落棒事故的不确定性，提高核电站安全运行的范围，并有效提升运行经济性。

[0004] 现有棒位测量技术尽管实现了控制棒位置信息测量，并将测量得到的控制棒位置信息上传给安全级系统和非安全级系统等，然而该技术并没有考虑不同安全等级系统之间的信号干扰，导致系统运行安全性受到影响。

[0028] 在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所发明的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

[0029] 在本发明的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

[0030] 在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

[0031] 应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

[0032] 在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

[0033] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

[0034] 实施例

[0035] 现有控制棒棒位测量技术能够实现控制棒棒位测量，并将测量得到的控制棒棒位信息上传给安全级系统和非安全级系统，然而该现有技术没有考虑安全级系统和非安全级系统之间的信号干扰，从而影响安全级系统运行安全，即存在安全隐患。针对此，本实施例提出了一种适用于核电站的安全级棒位测量设备网络通信结构，本实施例提出的安全级棒位测量设备网络通信结构与各种不同安全等级系统之间采用不同的通讯协议和通信介质，互相独立互不干扰，既能够向安全级系统提供安全可靠的控制棒位置信息，也能够向其他安全相关系统和非安全级系统提供控制棒位置信息，提高了安全级系统的运行安全性。

[0036] 如图1所示，本实施例提出的安全级棒位测量设备网络通信结构主要包括2个安全级通信模块(即安全级通信模块A和安全级通信模块B)，1个交换机，以及每个安全级棒位测量模块上相互独立的2个CAN通信接口(即CAN通信接口A和CAN通信接口B)和1个以太网接口。

[0037] 其中，安全级通信模块A与若干个安全级棒位测量模块的CAN通信接口A通信连接，用于单向接收安全级棒位测量模块的控制棒位置信息，安全级通信模块A与外部安全级系统通信连接，用于向外部安全级系统单向传送控制棒位置信息。

[0038] 安全级通信模块B与若干个安全级棒位测量模块的CAN通信接口B通信连接，用于单向接收安全级棒位测量模块的控制棒位置信息，安全级通信模块B与外部安全相关级系统通信连接，用于向外部安全相关级系统单向传送控制棒位置信息。

[0039] 交换机与若干个安全级棒位测量模块的以太网接口通信连接，用于单向接收安全级棒位测量模块的控制棒位置信息，交换机与外部非安全级系统通信连接，用于向外部非安全级系统单向传送控制棒位置信息。

[0040] 进一步的，安全级通信模块A的输入接口(CAN通信接口)与CAN通信接口A通过同轴电缆连接，通过CAN通信协议获取每个安全级棒位测量模块的控制棒位置信息，再通过通信协议转换(CAN通信转换为485通信)后以485通信形式经过隔离后，通过光纤电缆单向传送给外部安全级系统。

[0041] 进一步的，安全级通信模块B的输入接口(CAN通信接口)与CAN通信接口B通过同轴电缆连接，通过CAN通信协议获取每个安全级棒位测量模块的控制棒位置信息，再以CAN通信形式经过隔离后，通过光纤电缆单向传送给外部安全相关级系统。

[0042] 进一步的，交换机通过非屏蔽双绞线的形式，以TCP/IP通信协议获取每个安全级棒位测量模块的控制棒位置信息，再以TCP/IP通信的形式经过隔离后，通过光纤电缆单向传送给外部非安全级系统。

[0043] 采用上述通信结构架构，安全级棒位测量设备既能够向反应堆精细保护功能(安全级系统)提供安全可靠的控制棒位置信息，还能够向其他安全相关系统和非安全级系统提供控制棒位置信息，与不同安全等级之间采用不同的通讯协议和通信介质，互相独立互不干扰，从而避免对安全系统造成影响，保证了系统运行的安全性和可靠性。

[0044] 本实施例还提出了一种适用于核电站的安全级棒位测量设备，如图1所示，本实施例的安全级棒位测量设备主要包括上述网络通信结构以及n个安全棒位测量模块。

[0045] 其中，n个安全级棒位测量模块用于测量核电站的控制棒位置信息，并通过上述网络通信结构将控制棒位置信息传送给外部安全级系统、安全相关级系统以及非安全级系统等，且安全级棒位测量模块与各种不同安全等级系统之间采用不同的通讯协议和通信介质，互相独立互不干扰，避免了对安全级系统产生安全隐患，提高了系统运行安全性和可靠性。

[0046] 本实施例提出的安全级棒位测量设备及网络通信结构适用范围广，特别适用于压水堆核电站这类对安全性要求高的场合，能够进一步提高系统运行、试验和维护的安全性能，提升全寿命期内系统运维的安全性和经济性。

[0047] 以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。