百万千瓦级核电站虚拟DCS系统的测试方法及装置 |
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| 申请号 | CN202311831490.5 | 申请日 | 2023-12-27 | 公开(公告)号 | CN117908514A | 公开(公告)日 | 2024-04-19 |
| 申请人 | 岭东核电有限公司; 广东核电合营有限公司; 岭澳核电有限公司; 大亚湾核电运营管理有限责任公司; | 发明人 | 彭超; 胡述; 董跃; 赵岩; 王国云; | ||||
| 摘要 | 本 申请 适用于核电技术领域，提供了百万千瓦级核电站虚拟DCS系统的测试方法及装置，包括：对虚拟DCS系统进行全范围测试，得到第一测试结果，对所述虚拟DCS系统进行全范围闭环控制验证，得到第二测试结果；在所述第一测试结果和所述第二测试结果符合预设的测试条件的情况下，判定所述虚拟DCS系统通过测试。通过上述方法能够有效检测出实际DCS系统接入新的设备时核电站的安全性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种百万千瓦级核电站虚拟DCS系统的测试方法，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 百万千瓦级核电站虚拟DCS系统的测试方法及装置技术领域背景技术[0003] 在现有的核电站中，还存在大量的需要人工获取的数据，而工作人员不可能随时在需获取的数据的设备或仪器周围，因此，难以及时获取到这些设备或仪器的相关数据。 [0004] 为了能够及时获取到所需的数据，需要将核电站中没有接入分散控制系统(Distributed Control System，DCS)的设备或仪器接入DCS系统，以便能够通过该DCS系统获取相关的数据。 [0005] 但将设备直接接入核电站中正在运行的DCS系统时可能给核电站带来潜在的安全，故，需要提供一种新的方法来检测该DCS系统在接入新的设备时是否安全。发明内容 [0006] 本申请实施例提供了百万千瓦级核电站虚拟DCS系统的测试方法、装置、电子设备及可读存储介质，可以有效检测核电站中运行的DCS系统在接入新的设备时该核电站的安全性的问题。 [0007] 第一方面，本申请实施例提供了一种百万千瓦级核电站虚拟DCS系统的测试方法，包括： [0008] 对虚拟DCS系统进行全范围测试，得到第一测试结果，其中，所述虚拟DCS系统接入了第一设备和第二设备，所述第一设备为将要接入实际DCS系统的设备，所述第二设备为已接入所述实际DCS系统的设备，其中，所述实际DCS系统为核电站当前运行的系统，所述虚拟DCS系统为所述实际DCS系统一比一复原的系统，且所述虚拟DCS系统获取数据的接口包括所述实际DCS系统获取数据的接口，但所述虚拟DCS系统不为所述核电站当前运行的系统； [0009] 对所述虚拟DCS系统进行全范围闭环控制验证，得到第二测试结果； [0010] 在所述第一测试结果和所述第二测试结果符合预设的测试条件的情况下，判定所述虚拟DCS系统通过测试。 [0011] 第二方面，本申请实施例提供了一种百万千瓦级核电站虚拟DCS系统的测试装置，包括： [0012] 第一测试结果确定模块，用于对虚拟DCS系统进行全范围测试，得到第一测试结果，其中，所述虚拟DCS系统接入了第一设备和第二设备，所述第一设备为将要接入实际DCS系统的设备，所述第二设备为已接入所述实际DCS系统的设备，其中，所述实际DCS系统为核电站当前运行的系统，所述虚拟DCS系统为所述实际DCS系统一比一复原的系统，且所述虚拟DCS系统获取数据的接口包括所述实际DCS系统获取数据的接口，但所述虚拟DCS系统不为所述核电站当前运行的系统； [0013] 第二测试结果确定模块，用于对所述虚拟DCS系统进行全范围闭环控制验证，得到第二测试结果； [0014] 测试通过判定模块，用于在所述第一测试结果和所述第二测试结果符合预设的测试条件的情况下，判定所述虚拟DCS系统通过测试。 [0016] 第四方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。 [0017] 第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述第一方面所述的方法。 [0018] 本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是： [0019] 本申请实施例中，对虚拟DCS系统进行全范围测试得到第一测试结果，以及，对该虚拟DCS系统进行全范围闭环控制验证得到第二测试结果，并在该第一测试结果和第二测试结果符合预设的测试条件的情况下，判定该虚拟DCS系统通过测试。由于虚拟DCS系统接入了第一设备(即将要接入实际DCS系统的设备)和第二设备(即已接入实际DCS系统的设备)，且所述虚拟DCS系统和所述实际DCS系统获取数据的接口均相同，因此，该虚拟DCS系统能够获取到实际DCS系统所获取的所有的数据，以及，能够获取将要接入实际DCS系统的第一设备的相关数据，从而保证该虚拟DCS系统获取的数据的完整性。同时，由于对虚拟DCS系统进行了全范围测试和全范围闭环控制验证，而该全范围测试相当于对部分设备或独立的设备的各个功能的响应的测试，全范围闭环控制验证相当于对所有设备的响应的测试，因此，通过上述各种测试得到的第一测试结果和第二测试结果能够得到该虚拟DCS系统的全面的测试结果。此外，由于从运行在核电站中的实际DCS系统一比一复原得到的虚拟DCS系统没有直接运行在核电站中，因此，在对该DCS系统进行测试的过程中，即使产生安全问题也不会影响到核电站的运行。即，虚拟DCS系统接入第一设备后是否能够通过测试的测试结果能够反映出实际DCS系统接入第一设备后是否能够通过测试，又由于虚拟DCS不是核电站当前运行的系统，因此，对虚拟DCS系统进行测试又不会对实际DCS系统造成任何的安全影响，从而通过上述方法能够有效检测出实际DCS系统接入新的设备时核电站的安全性。附图说明 [0020] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。 [0021] 图1是本申请一实施例提供的一种百万千瓦级核电站虚拟DCS系统的测试方法的流程示意图； [0022] 图2是本申请一实施例提供的一种百万千瓦级核电站虚拟DCS系统的测试装置的结构示意图； [0023] 图3是本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。 具体实施方式[0024] 以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。 [0025] 应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。 [0026] 还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。 [0027] 在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。 [0028] DCS系统是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。通过该DCS系统，用户能够及时获取到接入该DCS系统的设备所关联的数据。 [0029] 在核电站中，仍存在没有接入DCS系统的设备(或仪器)，针对这些设备(或仪器)，只能通过人工抄表的方式才能获取这些设备(或仪器)的相关数据，而在实际工作中，抄表人员不可能在任何时刻到这些设备处进行抄表，从而导致数据获取不够及时。 [0030] 为了便于用户及时获取到所需的数据，需要将核电站中没有接入DCS的设备或仪器接入该DCS系统，以便用户能够通过该DCS系统获取相关的数据。 [0031] 考虑到将一个新的设备接入DCS系统时，该DCS系统的稳定性可能会受到影响，例如，该DCS系统内的瞬时电压或瞬时电流可能发生突变，进而影响该DCS系统的稳定性，而该DCS系统不稳定时很可能会影响核电站的安全性。又考虑到核电站对安全性的要求是非常高的，因此，可通过构建一个一比一比例的虚拟DCS系统，先采用该虚拟DCS系统接入需要接入实际的DCS系统(即当前在核电站运行的DCS系统)的设备，再测试该虚拟DCS系统在接入新的设备的安全性。 [0032] 下面结合附图对本申请实施例提供的测试方法进行描述。 [0033] 图1示出了本申请实施例提供的一种百万千瓦级核电站虚拟DCS系统的测试方法的流程示意图，详述如下： [0034] S11，对虚拟DCS系统进行全范围测试，得到第一测试结果，其中，上述虚拟DCS系统接入了第一设备和第二设备，上述第一设备为将要接入实际DCS系统的设备，上述第二设备为已接入上述实际DCS系统的设备，其中，上述实际DCS系统为核电站当前运行的系统，上述虚拟DCS系统为上述实际DCS系统一比一复原的系统，且上述虚拟DCS系统获取数据的接口包括上述实际DCS系统获取数据的接口，但上述虚拟DCS系统不为上述核电站当前运行的系统。 [0035] 其中，这里的虚拟DCS系统和实际DCS系统的结构以及获取数据的接口均相同，区别在于，实际DCS系统是在核电站中正在运行的系统，而虚拟DCS系统是复刻该实际DCS系统的系统。 [0036] 其中，这里的第一设备的数量大于或等于1，具体与将要接入实际DCS系统的设备的数量确定。 [0037] 其中，这里的第二设备的数量大于或等于11，各个已经接入实际DCS系统的设备均统称为第二设备，以与未接入该实际DCS系统的设备(即第一设备)进行区分。 [0038] 本申请实施例中，这里的全范围测试包括，对接入该虚拟DCS系统的第一设备和/或第二设备进行相关功能的测试，得到的第一测试结果包括用于指示全范围测试的相关测试项是否满足要求的信息。 [0039] S12，对上述虚拟DCS系统进行全范围闭环控制验证，得到第二测试结果。 [0040] 其中，这里的全范围闭环控制验证包括：验证虚拟DCS系统在各种工况下的响应。 [0041] 其中，第二测试结果包括用于指示全范围闭环控制验证的相关测试项是否满足要求的信息。 [0042] 与全范围测试相比，该全范围闭环控制验证侧重于对所有设备的响应的测试，而全范围测试则侧重于对部分设备或独立的设备的各个功能的响应的测试。 [0043] S13，在上述第一测试结果和上述第二测试结果符合预设的测试条件的情况下，判定上述虚拟DCS系统通过测试。 [0044] 具体地，针对不同测试结果设定对应的测试条件，比如，若第一测试结果包括以下测试项的测试结果：X1满足要求、X2满足要求和X3不满足要求，第二测试结果包括以下测试项的测试结果：Y1满足要求、Y2不满足要求和Y3不满足要求，预设的测试条件中设定第一测试结果中的测试项X1和X2必须通过(即满足要求)，设定第二测试结果中的测试项Y1和Y3必须通过，则根据上述的第一测试结果和第二测试结果可知，由于第二测试结果中的Y3不满足要求，因此，判定当前的虚拟DCS系统没有通过测试。 [0045] 本申请实施例中，对虚拟DCS系统进行全范围测试得到第一测试结果，以及，对该虚拟DCS系统进行全范围闭环控制验证得到第二测试结果，并在该第一测试结果和第二测试结果符合预设的测试条件的情况下，判定该虚拟DCS系统通过测试。由于虚拟DCS系统接入了第一设备(即将要接入实际DCS系统的设备)和第二设备(即已接入实际DCS系统的设备)，且上述虚拟DCS系统和上述实际DCS系统获取数据的接口均相同，因此，该虚拟DCS系统能够获取到实际DCS系统所获取的所有的数据，以及，能够获取将要接入实际DCS系统的第一设备的相关数据，从而保证该虚拟DCS系统获取的数据的完整性。同时，由于对虚拟DCS系统进行了全范围测试和全范围闭环控制验证，而该全范围测试相当于对部分设备或独立的设备的各个功能的响应的测试，全范围闭环控制验证相当于对所有设备的响应的测试，因此，通过上述各种测试得到的第一测试结果和第二测试结果能够得到该虚拟DCS系统的全面的测试结果。此外，由于从运行在核电站中的实际DCS系统一比一复原得到的虚拟DCS系统没有直接运行在核电站中，因此，在对该DCS系统进行测试的过程中，即使产生安全问题也不会影响到核电站的运行。即，虚拟DCS系统接入第一设备后是否能够通过测试的测试结果能够反映出实际DCS系统接入第一设备后是否能够通过测试，又由于虚拟DCS不是核电站当前运行的系统，因此，对虚拟DCS系统进行测试又不会对实际DCS系统造成任何的安全影响，从而通过上述方法能够有效检测出实际DCS系统接入新的设备时核电站的安全性。 [0046] 进一步地，将通过测试的虚拟DCS系统应用在核电站中，或，在实际DCS系统接入第一设备。由于虚拟DCS系统通过了测试，相当于实际DCS系统也通过了测试，而通过测试表明第一设备在接入实际DCS系统时不会给核电站造成安全影响，因此，可采用虚拟DCS系统代替实际DCS系统运行在核电站中，或者，在实际DCS系统接入第一设备。 [0047] 在一些实施例中，考虑到第一设备本身存在缺陷时，其接入虚拟DCS系统时也会影响到该虚拟DCS系统的安全性，因此，为了提高虚拟DCS系统通过测试的概率，在上述对虚拟DCS系统进行全范围测试之前，还包括： [0048] 对上述第一设备进行功能测试(Functional Test，FT)，得到第三测试结果。 [0049] 对应地，上述对虚拟DCS系统进行全范围测试，包括： [0050] 在上述第三测试结果满足预设的功能测试结果的情况下，对上述虚拟DCS系统进行全范围测试。 [0051] 本申请实施例中，对第一设备进行的功能测试是指独立对该第一设备进行的测试，功能测试的具体项与该第一设备本身的设备类型有关。由于第一设备的运行通常通过电能实现，因此，对第一设备进行的功能测试通常包括接地测试和/或上电测试，但不同的第一设备，其对应的接地测试的具体测试项和上电测试的具体测试项通常不同，例如，当两个第一设备为不同的输出电源时，这两个第一设备对应的空载电压这一上电测试的具体测试项的要求可能不同。当对第一设备进行功能测试后，得到第三测试结果，该第三测试结果包括该第一设备在功能测试的各个具体项中的测试结果。可选地，该第三测试结果还可以包括用于指示第一设备是否通过功能测试的信息。 [0052] 在实际情况中，各个第一设备可能是独立的，也可能是将多个第一设备装配到同一个机柜中。即在一些实施例中，为了便于对第一设备进行管理，通常会将多个第一设备装配到一个或多个机柜中，此时，对第一设备进行的功能测试还需要考虑机柜的影响。即，在功能测试包括接地测试和/或上电测试的情况下，上述对上述第一设备进行功能测试，包括： [0053] 在上述第一设备装配到机柜的情况下，对上述机柜进行接地测试，和/或，对上述机柜进行上电测试。 [0054] 本申请实施例中，由于考虑到核电站也存在将第一设备装配到机柜中运行的情况，因此，对整个机柜均进行接地测试和/或上电测试，能够获得到更符合实际运行情况的测试结果，从而能够测试出更符合实际要求的虚拟DCS系统。 [0055] 在一些实施例中，为了能够对机柜进行更全面的接地测试，上述对上述机柜进行接地测试，包括： [0056] A1、检测上述机柜的每个机笼的接地端是否接系统地。 [0057] 具体地，采用接地电阻仪测试每个机笼的接地端(GNYE端)是否接系统地。这里的系统地是指系统接地，该系统接地是指将电气设备和导体与地面建立连接的过程。系统接地旨在保障人身安全，降低电气设备的故障电压和电弧等危险，以防止电击和火灾等事故的发生。 [0058] 本申请实施例中，当机笼的GNYE端均接屏蔽地后，判断其接地电阻是否小于或等于0.1Ω，若是，则判定机笼接了系统地。 [0059] A2、检测每个上述机笼的外壳是否接保护地。 [0060] 具体地，采用接地电阻仪测试每个机笼的外壳是否接保护地。这里的保护地是指保护接地，该保护接地是指在特定的条件下，将电气设备通过短路接地，以提供对故障出现时的电流过载和过压保护。保护接地可以将故障电流迅速引流到地面，使故障现象得到消除或控制，并保护其他设备和人员免受故障的影响。 [0062] 本申请实施例中，判断机笼的接地电阻是否小于或等于0.1Ω，若是，则判定机笼接了保护地。 [0063] A3、检测上述机柜的电源的负端是否接系统地。 [0064] 具体地，当机柜的电源有多个时，需要检测各个电源的负端是否都接系统地。例如，假设机柜的电源有48V直流(DC)输出电源和24V DC输出电源，则通过接地电阻仪分别测试48V DC输出电源和24V DC输出电源的负端是否都接了系统地，如分别判断48V DC输出电源和24V DC输出电源的负端对应的接地电阻是否小于或等于0.1Ω，若是，则判定该48V DC输出电源和24V DC输出电源的负端接了系统地。 [0065] A3、检测上述机柜内的接地设备的接地端是否接保护地。 [0066] 其中，这里的接地设备包括：接地装置和接地线夹等。 [0067] 本申请实施例中，在判断接地设备的接地端(如PE端)是否接保护地时，可通过判断接地电阻是否小于或等于0.1Ω来判断。 [0069] 具体地，当采用螺丝钉将柜门固定在机柜的外壳上时，由于整个外壳都需要进行接地，因此，也需要判断柜门上的螺丝刀是否接保护地，以进一步保证机柜的用电安全。在判断螺丝钉是否接保护地时，可通过判断接地电阻是否小于或等于0.1Ω来判断。 [0070] 本申请实施例中，由于通过多种角度对机柜进行接地测试，因此，能够提高对机柜的接地测试的全面性。 [0071] 在一些实施例中，在对机柜进行上电测试之前，需要先对虚拟DCS系统进行断电处理，以降低测试过程中发生安全事故的概率，上述对上述机柜进行上电测试包括： [0072] B1、控制上述机柜的电源的正极回路和负极回路均断电后，测量上述电源的保护地的电压，并判断上述电源的保护地的电压是否满足上述保护地的电压要求。 [0073] 具体地，判断保护地的电压是否为稳定电压，例如，在机柜的电源为24V时，保护地的电压是否从24V呈下降趋势，在机柜的电源为48V时，保护地的电压是否从48V呈下降趋势，即测量不到稳定的电压，且电压呈下降趋势时，判定电源的保护地的电压满足上述保护地的电压要求。 [0074] B2、检测上述机柜内的上述第一设备的进线端电压是否满足预设的进线端电压要求。 [0075] 具体地，根据机柜装配及接线图依次将各个第一设备上电，并使用万用表检查各个第一设备的输入端电压。 [0076] 本申请实施例中，检测各个第一设备上电是否正常，在输入端电压为交流的220V时，判断该输入端电压是否在220*(‑15％～10％)V内，若是，则判定第一设备的进线端电压满足预设的进线端电压要求；在输入端电压为直流的220V时，判断该输入端电压是否在220*(‑20％～13％)V内，若是，则判定第一设备的进线端电压满足预设的进线端电压要求。 [0077] B3、控制上述机柜的空气开关和双层保险端子均闭合后，检测在上述机柜的上述第一设备的出线端电压是否满足预设的出线端电压要求。 [0078] 本申请实施例中，在输出端电压为24V时，判断该输出端电压是否在24*(‑10％～10％)V内，若是，则判定第一设备的出线端电压满足预设的出线端电压要求；在输出端电压为48V时，判断该输出端电压是否在48*(‑10％～10％)V内，若是，则判定第一设备的出线端电压满足预设的出线端电压要求。 [0079] B4、检测上述电源的空载电压是否满足预设的空载电压要求。 [0080] 其中，预设的空载电压要求与电源本身的设计要求有关，例如，在电源为24V电源时，该24V电源的空载电压与该24V电源的设计要求有关，而在电源为48V时，该48V电源的空载电压与该48V电源的设计要求有关。 [0082] 本申请实施例中，由于通过多种角度对机柜进行上电测试，因此，能够提高对机柜的上电测试的全面性。 [0083] 在一些实施例中，考虑到虚拟DCS系统的功能可通过模拟量体现也可以通过逻辑量体现，因此，为了提高对DCS系统测试的全面性，可通过模拟量和逻辑量这两方面对DCS系统进行测试，此时，上述S11包括： [0084] 对上述虚拟DCS系统进行模拟量调节功能测试，以及，对上述虚拟DCS系统进行逻辑量控制功能测试。 [0085] 在一些实施例中，上述对上述虚拟DCS系统进行模拟量调节功能测试包括： [0086] C1、检测上述虚拟DCS系统的组态图是否满足组态图要求。 [0087] 其中，组态图(Humun‑Machine Interface，HMI)是指用来显示和控制机器设备或系统的用户界面，它通常是在计算机监视器上显示的，以图形化的方式向操作员展示设备或系统的状态和信息，并提供操作控制的功能。 [0088] 具体地，在虚拟DCS系统的组态图软件打开后，检测该组态图软件的组态图中各个模块的组态逻辑与对应模块设计时的逻辑是否一致，检测组态中滤波器、超前滞后控制、惯性控制、比例‑积分‑微分控制器(Proportion Integration Differentiation，PID)的参数设定值(如变量名、类型、初值和说明信息)与标准值是否一致，若一致，则判定满足组态图要求。 [0089] C2、检测上述虚拟DCS系统中用于在手动模式和自动模式之间进行切换的切换功能是否满足切换要求。 [0090] 具体地，手动状态下对手操器进行相关操作，检测输出是否与预期值一致检测状态切换(如从手动状态切换到自动状态、检测从自动状态切换到手动状态)的过程中，阈电位输出是否存在变化，若不存在变化，则判定满足切换要求。 [0091] 本申请实施例中，考虑在第一设备在接入虚拟DCS系统之前是通过手动模式(即手动模式)，而在接入虚拟DCS系统后可实现自动操作(即自动模式)，因此，需要检测手动模式和自动模式之间的切换是否满足切换要求，以保证在将第一设备接入实际DCS系统后能够在两种模式之间安全切换。 [0092] C3、检测上述虚拟DCS系统的控制器的动作方向是否满足方向要求。 [0093] 其中，在PID控制器中，P、I、D分别代表比例环节(Proportional)、积分环节(Integral)和微分环节(Derivative)。这三个环节是PID控制器的核心组成部分，用于调节控制系统的输出信号，以使其尽可能接近期望值。P环节的作用是通过调整输出信号与误差之间的线性关系来快速响应误差的变化。当误差增大时，P环节会增大输出信号的幅度，以加快系统的反应速度。I环节的作用是消除系统的静态误差，即当系统存在持续偏差时，通过积分作用来逐渐减小误差，使系统趋于稳定。D环节的作用是根据误差的变化率来预测系统的未来变化趋势，通过调整输出信号的斜率来快速抑制系统的振荡和超调。 [0094] 在本申请实施例中，检测控制器的动作方向实际上是检测PID控制器中的P环节。为了能够对P环节进行更精确的控制，可在检测前，取消PID控制器中的I参数和D参数，以避免该I参数和D参数对控制的影响。 [0095] 在检测过程中，设置控制器及该控制器对应的执行机构处于自动控制模式，通过改变被测过程变量或者定值的数值，使两者间的差值分别小于0、等于0以及大于0，再分别查看控制器和执行机构在上述3种情况下的输出变化。 [0096] 当检测出控制器与执行机构的输出变化符合以下情况，则判定控制器的动作方向满足方向要求： [0097] 若控制器作用为正时，则控制器的输出将随控制偏差的增大而增大，随控制偏差的减小而减小；若控制器作用为负时，控制器的输出将随控制偏差的增大而减小，随控制偏差的减小而增大。执行机构的输出(或称状态反馈)与控制器指令一致。 [0098] 在检测完成后，恢复控制器的I参数、D参数。 [0099] 可选地，考虑到P参数值越大，控制器和执行机构的输出变化的误差越小，而P为0～1范围内的数值，因此，在检测前，还可将P参数设为1，即检测误差最小时控制器与执行机构的输出变化。在检测完成后，恢复控制器的P参数、I参数和D参数。 [0100] 需要指出的是，检测控制器的动作方向是否满足方向要求可单独对该控制器进行检测，以避免跟其他设备一起检测时，其他设备的输出对该控制器的检测结果的影响。 [0101] C4、检测上述虚拟DCS系统在各个工况下的运行结果是否满足工况要求。 [0102] 其中，检测虚拟DCS系统在各个工况下的运行结果相当于检测该虚拟DCS系统的闭环控制功能。 [0103] 具体地，针对每一种工况，预先设定该工况对应的工况要求，如设定电压和电流的要求。在检测时，针对每一种工况，均检测该工况下的运行结果，如该工况下的电压、电流等是否满足该工况下对电压、电流的工况要求。 [0104] 可选地，为了能够直观查看虚拟DCS系统在各个工况下的运行结果，则在界面上显示该运行结果，可选地，由于虚拟DCS系统中的某些设备出现异常的概率较大，因此，可在该虚拟DCS系统中加载相关工况并运行时，确保需要监视的点(如可能出现异常的设备)已加载到该DCS系统的实时趋势画面中，以便随时能够查看相关设备的运行情况。 [0105] C5、在上述虚拟DCS系统和上述实际DCS系统建立连接且上述实际DCS系统的控制模式为手动模式后，检测上述虚拟DCS系统的执行机构的开度信息是否符合预设的开度信息要求。 [0106] 上面介绍了如何对虚拟DCS系统的设备和控制器等进行检测，而接入该虚拟DCS系统中的第一设备是将要接入实际DCS系统的设备，因此，可建立虚拟DCS系统和实际DCS系统的连接，并通过对建立连接后的虚拟DCS系统的执行结构的开度信息的检测来实现对该虚拟DCS系统的检测，以进一步降低第一设备接入实际DCS系统时所存在的安全风险。 [0107] 在检测过程中，考虑到核电站的第一设备没有接入实际DCS系统时，是通过人工获取该第一设备的相关数据，即相当于该第一设备的控制器的控制模式是手动模式，因此，对任一工况，可先将实际DCS系统的控制器的控制模式切换至手动模式，再读取在虚拟DCS系统中与该控制器对应的执行机构的开度信息，以根据该开度信息判断虚拟DCS系统的执行机构对实际DCS系统的控制器响应是否符合要求。可选地，将虚拟DCS系统的执行机构的开度信息同步到实际DCS系统中，以便该实际DCS系统对该开度信息进行响应。 [0108] 可选地，在检测出虚拟DCS系统的执行机构对实际DCS系统的控制器响应符合要求后，再将实际DCS系统的控制器的控制模式切换至自动模式，并检测虚拟DCS系统的执行机构对实际DCS系统的控制器响应是否符合要求，以实现对虚拟DCS系统的全面的检测。 [0109] C6、检测上述虚拟DCS系统对人为扰动的响应是否符合扰动响应要求。 [0110] 具体地，考虑到实际DCS系统存在手动模式，而手动模式存在人为扰动的情况，因此，需要检测虚拟DCS系统对人为扰动的响应。具体地，检测虚拟DCS系统在施加过程变量或设定值扰动后，该虚拟DCS系统对人为扰动是否能够立即响应，即是否能够将被控变量最终重新稳定在设定值上，若是，则判定符合扰动响应要求。 [0111] 可选地，为了进一步提高判断结果的准确度，可在该虚拟DCS系统稳定后再进行人为扰动的响应的判断。 [0112] 在一些实施例中，上述对上述虚拟DCS系统进行逻辑量控制功能测试，包括： [0113] D1、检测上述虚拟DCS系统中的设备的控制模式切换到上述实际DCS系统控制时，上述设备的响应是否满足控制要求。 [0114] 其中，这里的设备包括第一设备和第二设备。 [0115] 具体地，在虚拟DCS系统中分别加载核电站所涉及的各个工况并运行，在该虚拟DCS系统运行稳定后，建立实际DCS系统和虚拟DCS系统之间的数据连接。将虚拟DCS系统的相关设备的控制模式切换到实际DCS系统，即由DCS系统实现对虚拟DCS系统的相关设备的控制。检测实际DCS系统对虚拟DCS系统的设备进行控制时设备的联锁、逻辑功能等是否满足控制要求。 [0116] D2、检测上述虚拟DCS系统的报警状态是否满足报警要求。 [0117] 具体地，可通过对输入设备的数据进行调整，使得该设备满足报警条件，判断该设备是否能够正确报警，若能够正确报警，则判定满足报警要求，否则，判定不满足报警要求。 [0118] 在一些实施例中，上述对上述虚拟DCS系统进行全范围闭环控制验证，包括： [0119] E1、验证上述虚拟DCS系统的启停控制功能。 [0120] E2、验证上述虚拟DCS系统的系统保护控制功能。 [0121] 具体地，在验证启停控制功能和系统保护控制功能之前，先在虚拟DCS系统上加载初始工况，并确认该虚拟DCS系统运行是否稳定(如电压和电流均稳定)，在运行稳定的情况下，将该虚拟DCS系统切换至实际DCS系统控制。即由实际DCS系统对虚拟DCS系统中的各个设备进行控制，也即，由实际DCS系统对第一设备进行控制。 [0122] 在进行启停控制功能验证时，按照测试用例实施至触发目标工况，判断相应工况过程中的参数和设备状态是否符合对应模块在设计时的要求。 [0123] 在进行系统保护控制功能验证时按照测试用例实施至触发目标工况，判断相应工况下参数报警或设备跳闸保护功能或系统专用功能是否符合对应模块在设计时的要求。其中，系统专用功能包括REA(硼补给)防误稀释功能。 [0124] 在一些实施例中，本申请提供的百万千瓦级核电站虚拟DCS系统的测试方法还包括： [0125] 对虚拟DCS系统进行全范围模拟瞬态工况验证测试。 [0127] 其中，负荷阶跃试验可通过如下方式试验：分别在30％满功率(Full Power，FP)和97％FP功率平台，模拟±10％FP汽轮发电机目标负荷参考设定值阶跃变化，观察控制系统自动响应，输出瞬态试验曲线(如打印该瞬态试验曲线)，以便于用户查看。若相关控制系统在瞬态工况下，能将核电站一二回路主要热工参数维持在正常运行区域，被控对象能跟踪参考值，其变化趋势与实际物理过程基本一致，则判定通过负荷阶跃试验。其中，核电站一回路负责在核反应堆中传递热量。核反应堆中的燃料棒受到中子轰击并发生核裂变，产生大量热量。一回路中的冷却剂(通常是水)通过燃料棒周围循环，将产生的热量带到蒸汽发生器。核电站二回路是一回路中传递过来的热量在蒸汽发生器中转化为蒸汽，并用于驱动涡轮机，最终产生电力。二回路中的水/蒸汽与一回路中的冷却剂是分开的，以确保核反应堆产生的辐射物质不会直接接触到涡轮机和发电设备。 [0128] 其中，负荷线性变化试验可通过如下方式试验：在50％FP功率平台，以5％FP/min的负荷变化率，模拟汽轮发电机目标负荷从50％FP降功率至15％FP，机组状态稳定后，再从15％FP升功率至50％FP，观察控制系统自动响应，输出打印的瞬态试验曲线。在100％FP功率平台，以5％FP/min的负荷变化率，模拟汽轮发电机目标负荷从100％FP降功率至15％FP，机组状态稳定后，再从15％FP升功率至100％FP，观察控制系统自动响应，输出瞬态试验曲线。若判断出相关控制系统在瞬态工况下，能将核电站一二回路主要热工参数维持在正常运行区域，被控对象能跟踪参考值，其变化趋势与实际物理过程基本一致，且不触发保护系统动作，则判定通过负荷线性变化试验。 [0129] 其中，汽轮机跳闸反应堆不停堆试验可通过如下方式试验：分别在50％FP、100％FP功率平台，模拟汽轮发电机跳闸，观察控制系统自动响应，输出瞬态试验曲线。若判断出相关控制系统在瞬态工况下，能将核电站一二回路主要热工参数维持在正常运行区域，被控对象能跟踪参考值，其变化趋势与实际物理过程基本一致，且不触发保护系统动作，则判定通过汽轮机跳闸反应堆不停堆试验。 [0130] 其中，甩负荷至厂用电试验可通过如下方式试验：分别在50％FP、100％FP功率平台，模拟500KV高压短路器跳闸，观察控制系统自动响应，输出瞬态试验曲线。若判断出相关控制系统在瞬态工况下，能将核电站一二回路主要热工参数维持在正常运行区域，被控对象能跟踪参考值，其变化趋势与实际物理过程基本一致，且不触发保护系统动作，则判定通过甩负荷至厂用电试验。 [0131] 应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。 [0132] 对应于上文实施例所描述的百万千瓦级核电站虚拟DCS系统的测试方法，图2示出了本申请实施例提供的百万千瓦级核电站虚拟DCS系统的测试装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。 [0133] 参照图2，该百万千瓦级核电站虚拟DCS系统的测试装置2包括：第一测试结果确定模块21、第二测试结果确定模块22、测试通过判定模块23。其中： [0134] 第一测试结果确定模块21，用于对虚拟DCS系统进行全范围测试，得到第一测试结果，其中，所述虚拟DCS系统接入了第一设备和第二设备，所述第一设备为将要接入实际DCS系统的设备，所述第二设备为已接入所述实际DCS系统的设备，其中，所述实际DCS系统为核电站当前运行的系统，所述虚拟DCS系统为所述实际DCS系统一比一复原的系统，且所述虚拟DCS系统获取数据的接口包括所述实际DCS系统获取数据的接口，但所述虚拟DCS系统不为所述核电站当前运行的系统。 [0135] 第二测试结果确定模块22，用于对所述虚拟DCS系统进行全范围闭环控制验证，得到第二测试结果。 [0136] 测试通过判定模块23，用于在所述第一测试结果和所述第二测试结果符合预设的测试条件的情况下，判定所述虚拟DCS系统通过测试。 [0137] 本申请实施例中，对虚拟DCS系统进行全范围测试得到第一测试结果，以及，对该虚拟DCS系统进行全范围闭环控制验证得到第二测试结果，并在该第一测试结果和第二测试结果符合预设的测试条件的情况下，判定该虚拟DCS系统通过测试。由于虚拟DCS系统接入了第一设备(即将要接入实际DCS系统的设备)和第二设备(即已接入实际DCS系统的设备)，且所述虚拟DCS系统和所述实际DCS系统获取数据的接口均相同，因此，该虚拟DCS系统能够获取到实际DCS系统所获取的所有的数据，以及，能够获取将要接入实际DCS系统的第一设备的相关数据，从而保证该虚拟DCS系统获取的数据的完整性。同时，由于对虚拟DCS系统进行了全范围测试和全范围闭环控制验证，而该全范围测试相当于对部分设备或独立的设备的各个功能的响应的测试，全范围闭环控制验证相当于对所有设备的响应的测试，因此，通过上述各种测试得到的第一测试结果和第二测试结果能够得到该虚拟DCS系统的全面的测试结果。此外，由于从运行在核电站中的实际DCS系统一比一复原得到的虚拟DCS系统没有直接运行在核电站中，因此，在对该DCS系统进行测试的过程中，即使产生安全问题也不会影响到核电站的运行。即，虚拟DCS系统接入第一设备后是否能够通过测试的测试结果能够反映出实际DCS系统接入第一设备后是否能够通过测试，又由于虚拟DCS不是核电站当前运行的系统，因此，对虚拟DCS系统进行测试又不会对实际DCS系统造成任何的安全影响，从而通过上述方法能够有效检测出实际DCS系统接入新的设备时核电站的安全性。 [0138] 在一些实施例中，本申请实施例提供的百万千瓦级核电站虚拟DCS系统的测试装置2还包括： [0139] 第三测试结果确定模块，用于在所述对虚拟DCS系统进行全范围测试之前，对所述第一设备进行功能测试，得到第三测试结果。 [0140] 对应地，所述第一测试结果确定模块21具体用于： [0141] 在所述第三测试结果满足预设的功能测试结果的情况下，对所述虚拟DCS系统进行全范围测试。 [0142] 在一些实施例中，所述功能测试包括接地测试和/或上电测试，所述第三测试结果确定模块在对所述第一设备进行功能测试时，包括： [0143] 在所述第一设备装配到机柜的情况下，对所述机柜进行接地测试，和/或，对所述机柜进行上电测试。 [0144] 在一些实施例中，所述对所述机柜进行接地测试，包括： [0145] 检测所述机柜的每个机笼的接地端是否接系统地； [0146] 检测每个所述机笼的外壳是否接保护地； [0147] 检测所述机柜的电源的负端是否接系统地； [0148] 检测所述机柜内的接地设备的接地端是否接保护地； [0149] 检测所述机柜柜门上的螺丝钉是否接保护地。 [0150] 在一些实施例中，所述对所述机柜进行上电测试包括： [0151] 控制所述机柜的电源的正极回路和负极回路均断电后，测量所述电源的保护地的电压，并判断所述电源的保护地的电压是否满足所述保护地的电压要求； [0152] 检测所述机柜内的所述第一设备的进线端电压是否满足预设的进线端电压要求； [0153] 控制所述机柜的空气开关和双层保险端子均闭合后，检测在所述机柜的所述第一设备的出线端电压是否满足预设的出线端电压要求； [0154] 检测所述电源的空载电压是否满足预设的空载电压要求。 [0155] 在一些实施例中，所述第一测试结果确定模块21具体用于： [0156] 对所述虚拟DCS系统进行模拟量调节功能测试，以及，对所述虚拟DCS系统进行逻辑量控制功能测试。 [0157] 在一些实施例中，所述对所述虚拟DCS系统进行模拟量调节功能测试包括： [0158] 检测所述虚拟DCS系统的组态图是否满足组态图要求； [0159] 检测所述虚拟DCS系统中用于在手动模式和自动模式之间进行切换的切换功能是否满足切换要求； [0160] 检测所述虚拟DCS系统的控制器的动作方向是否满足方向要求； [0161] 检测所述虚拟DCS系统在各个工况下的运行结果是否满足工况要求； [0162] 在所述虚拟DCS系统和所述实际DCS系统建立连接且所述实际DCS系统的控制模式为手动模式后，检测所述虚拟DCS系统的执行机构的开度信息是否符合预设的开度信息要求； [0163] 检测所述虚拟DCS系统对人为扰动的响应是否符合扰动响应要求。 [0164] 在一些实施例中，所述对所述虚拟DCS系统进行逻辑量控制功能测试，包括： [0165] 检测所述虚拟DCS系统中的设备的控制模式切换到所述实际DCS系统控制时，所述设备的响应是否满足控制要求； [0166] 检测所述虚拟DCS系统的报警状态是否满足报警要求。 [0167] 在一些实施例中，所述第二测试结果确定模块22，包括： [0168] 启停控制功能验证单元，用于验证所述虚拟DCS系统的启停控制功能； [0169] 系统保护控制功能验证单元，用于验证所述虚拟DCS系统的系统保护控制功能。 [0170] 在一些实施例中，本申请提供的百万千瓦级核电站虚拟DCS系统的测试装置2还包括： [0171] 瞬态工况验证测试模块，用于对虚拟DCS系统进行全范围模拟瞬态工况验证测试。 [0172] 该验证测试共分为6个测试项，分别如下：负荷阶跃试验、负荷线性变化试验、汽轮机跳闸反应堆不停堆试验、甩负荷至厂用电试验、甩负荷至空载试验、紧急停堆试验。 [0173] 需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。 [0174] 图3为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。如图3所示，该实施例的电子设备3包括：至少一个处理器30(图3中仅示出一个处理器)、存储器31以及存储在所述存储器31中并可在所述至少一个处理器30上运行的计算机程序32，所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。 [0175] 所述电子设备3可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。该电子设备可包括，但不仅限于，处理器30、存储器31。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是电子设备3的举例，并不构成对电子设备3的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。 [0176] 所称处理器30可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器30还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field‑Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。 [0177] 所述存储器31在一些实施例中可以是所述电子设备3的内部存储单元，例如电子设备3的硬盘或内存。所述存储器31在另一些实施例中也可以是所述电子设备3的外部存储设备，例如所述电子设备3上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器31还可以既包括所述电子设备3的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器31用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器31还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。 [0178] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。 [0179] 本申请实施例还提供了一种网络设备，该网络设备包括：至少一个处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述至少一个处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。 [0180] 本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。 [0181] 本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得电子设备执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。 [0182] 所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/电子设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read‑Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。 [0183] 在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。 [0184] 本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。 [0185] 在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。 [0186] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。 [0187] 以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。 |
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