核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試系統及方法

核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試系統及方法
【專利摘要】本發明涉及核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試系統及方法。該測試系統包括前置控制裝置、交流信號裝置、采集控制裝置、采集適配裝置、直流信號裝置；前置控制裝置接收不同的測試用例，將各個測試用例分別解析成不同的控制命令；交流信號裝置向采集控制裝置發送交流測試信號；直流信號裝置向采集控制裝置發送直流測試信號；采集控制裝置將交流測試信號和直流測試信號發送至采集適配裝置；采集適配裝置對交流測試信號和直流測試信號進行調理并輸出至電動頭卡件進行測試，將測試的反饋信號處理并上傳至前置控制裝置。本發明的技術方案，解決了利用現有技術手段無法對拷機過程中暴露出的電動頭故障進行精確定位，測試效率低等問題。
【專利說明】
核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試系統及方法
技術領域
[0001] 本發明涉及核電站電力設備在線監測技術，更具體地說，涉及核電站一代電動頭 電子卡件敏感元器件測試系統及方法。
【背景技術】
[0002] 電動頭是核電站發電機定子冷卻水系統裝置中的重要部件，其作用是控制并顯示 閥門的開度，保證冷卻水系統的正常工作。目前在嶺澳核電站中普遍使用的是IQ系列電動 頭，其中IQ-代電動頭主要由7塊板卡組成，即主控板、電源板、繼電器板、就地輸入板、計數 器板、位置反饋板、遠控輸入板，其中主控板是電動頭核心控制電路，電源板為電動頭電機 運轉和卡件工作提供電源信號，繼電器板通過提供各種狀態信號，向用戶展示電動頭工作 狀態，就地輸入板和遠控輸入板分別接受就地操作信號和遠程控制信號，另外，還有計數板 和位置反饋板記錄電動頭輸出位置、反饋閥位狀態。
[0003] 電動頭工作環境相對惡劣，嚴酷的環境因素對電動頭內部卡件是一個巨大考驗， 卡件中的電容、互感器、繼電器、大功率電阻等敏感元器件在惡劣環境下長年連續工作后， 性能會降低，存在故障隱患，影響電動頭整體工作性能，進而影響到整個核電站冷卻水系統 的可靠性，對整個核電站電網系統的安全和穩定運行構成危險。因而，有必要了解電動頭內 部卡件各元器件的工作性能，及時發現潛在的缺陷故障，在事故發生前能及時排除故障，這 對保證整個冷卻水系統的安全可靠具有非常重要的作用。
[0004] 目前，核電站對電動頭的檢測只局限在整個裝置的功能測試，并沒有對其內部的 卡件進行相關功能測試的經驗，更缺乏對卡件內部元器件的認識，因此我們必須通過先進 的實驗設備和網絡通訊技術探尋核電站電動頭卡件的測試新方法。通過分析研究發現電動 頭卡件的各個工作狀態在其內部的各個敏感元器件電壓信號中都有體現，這些電壓信號的 變化就可以反映此時卡件的工作狀態。

【發明內容】

[0005] 本發明要解決的技術問題在于，提供核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試 系統及方法。
[0006] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:構造核電站一代電動頭電子卡件敏 感元器件測試系統及方法。
[0007] 在本發明所述的核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試系統中，所述測試系 統包括前置控制裝置、交流信號裝置、采集控制裝置、采集適配裝置、直流信號裝置；
[0008] 所述前置控制裝置與所述交流信號裝置、所述采集控制裝置、所述采集適配裝置、 所述直流信號裝置相連接，用于接收不同的測試用例，將各個所述測試用例分別解析成交 流信號命令、直流信號命令、測試控制命令、適配反饋命令，并將所述交流信號命令發送至 所述交流信號裝置，將所述直流信號命令發送至所述直流信號裝置，將所述測試控制命令 發送至所述采集控制裝置，將所述適配反饋命令發送至所述采集適配裝置；
[0009] 所述交流信號裝置與所述前置控制裝置、所述采集控制裝置相連接，用于接收所 述交流信號命令，根據所述交流信號命令向所述采集控制裝置發送交流測試信號；
[0010] 所述直流信號裝置與所述前置控制裝置、所述采集控制裝置相連接，用于接收所 述直流信號命令，根據所述直流信號命令向所述采集控制裝置發送直流測試信號；
[0011] 所述采集控制裝置與所述前置控制裝置、所述交流信號裝置、所述采集適配裝置、 所述直流信號裝置相連接，用于接收所述測試控制命令和所述交流測試信號、所述直流測 試信號，根據所述測試控制命令將所述交流測試信號和所述直流測試信號發送至所述采集 適配裝置；
[0012] 所述采集適配裝置與所述采集控制裝置相連接，用于接收所述交流測試信號和所 述直流測試信號，對所述交流測試信號和所述直流測試信號進行調理并輸出至電動頭卡件 進行測試；以及接收所述適配反饋命令，根據所述適配反饋命令將所述測試的反饋信號處 理并上傳至所述前置控制裝置。
[0013] 可選地，所述采集控制裝置還采集所述交流測試信號上傳至所述前置控制裝置；
[0014] 所述測試系統還包括：
[0015] 直流監測裝置，與所述直流信號裝置、所述前置控制裝置相連接，用于采集所述直 流測試信號上傳至所述前置控制裝置。
[0016] 可選地，所述采集控制裝置包括主控單元、開關量輸出單元和模擬量輸入單元，所 述主控單元與所述開關量輸出單元、所述模擬量輸入單元相連接;其中
[0017] 所述主控單元與所述前置控制裝置相連接，用于接收所述測試控制命令，根據所 述測試控制命令，控制所述開關量輸出單元將所述交流測試信號和所述直流測試信號輸出 至所述采集適配裝置，控制所述模擬量輸入單元采集所述交流測試信號輸出至所述主控單 元并上傳至所述前置控制裝置；
[0018] 所述開關量輸出單元與所述交流信號裝置、所述采集適配裝置、所述直流信號裝 置相連接，用于接收所述主控單元的控制命令，控制所述交流測試信號和所述直流測試信 號輸出至所述采集適配裝置；
[0019] 所述模擬量輸入單元與所述交流信號裝置相連接，用于接收所述主控單元的控制 命令，采集所述交流測試信號輸出至所述主控單元。
[0020] 可選地，所述采集適配裝置包括一代電動頭卡件適配單元和一代電動頭卡件測控 單元，所述一代電動頭卡件適配單元與所述一代電動頭卡件測控單元相連接;其中
[0021] 所述一代電動頭卡件適配單元與所述采集控制裝置、所述電動頭卡件相連接，用 于接收所述交流測試信號和所述直流測試信號，對所述交流測試信號和所述直流測試信號 進行調理并輸出至所述電動頭卡件，以及接收所述測試的反饋信號進行調理；
[0022] 所述一代電動頭卡件測控單元與所述前置控制裝置相連接，用于接收所述適配反 饋命令采集調理后的所述測試的反饋信號上傳至所述前置控制裝置。
[0023] 可選地，所述測試系統還包括環境測控裝置；
[0024] 所述環境測控裝置與所述前置控制裝置相連接，所述前置控制裝置接收測試用例 解析成環境采集命令發送至所述環境測控裝置，所述環境測控裝置采集周圍環境參數信息 上傳至所述前置控制裝置。
[0025] 可選地，所述測試系統還包括采用統一的以太網通訊協議進行數據傳輸的數據交 換裝置；
[0026]所述前置控制裝置通過所述數據交換裝置分別與所述交流信號裝置、所述采集控 制裝置、所述采集適配裝置、所述直流信號裝置、所述環境測控裝置相連接。
[0027]可選地，所述測試系統包括人機交互終端與服務器；
[0028] 所述服務器與所述人機交互終端、所述前置控制裝置相連接，存儲所述測試用例 以及反饋的所述交流測試信號、所述直流測試信號和所述反饋信號的數據。
[0029] 在本發明所述的核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試方法中，包括以下步 驟：
[0030] S1:通過前置控制裝置接收不同的測試用例，將各個所述測試用例分別解析成交 流信號命令、直流信號命令、測試控制命令、適配反饋命令，并將所述交流信號命令發送至 交流信號裝置，將所述直流信號命令發送至所述直流信號裝置，將所述測試控制命令發送 至采集控制裝置，將所述適配反饋命令發送至采集適配裝置；
[0031] S2:通過所述交流信號裝置接收所述交流信號命令，根據所述交流信號命令向所 述采集控制裝置發送交流測試信號;通過所述直流信號裝置接收所述直流信號命令，根據 所述直流信號命令向所述采集控制裝置發送直流測試信號；
[0032] S3:通過所述采集控制裝置接收所述測試控制命令和所述交流測試信號、所述直 流測試信號，根據所述測試控制命令將所述交流測試信號和所述直流測試信號發送至所述 采集適配裝置；
[0033] S4:通過所述采集適配裝置接收所述交流測試信號和所述直流測試信號，對所述 交流測試信號和所述直流測試信號進行調理并輸出至電動頭卡件進行測試，并對所述測試 的反饋信號進行調理；
[0034] S5:通過所述采集適配裝置接收適配反饋命令，采集所述測試的反饋信號并上傳 至所述前置控制裝置。
[0035] 可選地，在步驟S1之前還包括：
[0036] S0:通過人機交互終端調用測試用例，并通過服務器下發到前置控制裝置。
[0037] 可選地，步驟S1還包括:通過前置控制裝置接收環境測試用例，將所述環境測試用 例解析成環境采集命令，并將所述環境采集命令發送至環境測控裝置；
[0038]所述測試方法還包括：
[0039] S6:通過所述環境測控裝置采集周圍環境參數信息上傳至所述前置控制裝置。
[0040] 可選地，所述測試方法還包括：
[0041 ] S7:通過所述采集控制裝置采集所述交流測試信號上傳至所述前置控制裝置;通 過直流監測裝置，采集所述直流測試信號上傳至所述前置控制裝置。
[0042]可選地，所述測試方法還包括：
[0043] S8:通過所述前置控制裝置將所述采集控制裝置上傳的交流測試信號、所述采集 適配裝置上傳的反饋信號、所述環境測控裝置上傳的環境參數信息和所述直流監測裝置上 傳的直流測試信號上傳到人機交互終端進行實時展示，同時上傳到服務器，并采用標準格 式進行存儲。
[0044] 實施本發明的核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試系統及方法，具有以下 有益效果:采用自動化、智能化、集成化的在線監測手段，選取一代智能電動頭內部主板、繼 電器板、電源板、就地輸入板、遠控輸入板板件上的重要敏感元器件為測試對象，根據卡件 輸入特性、敏感元器件分布及信號特點針對性的進行適配裝置設計，通過監測電動頭內部 各卡件上多個敏感元器件的響應信號從而判斷卡件整個性能狀況。在卡件與電動頭整體脫 離的情況下，模擬輸入卡件正常工作激勵信號，實現對其卡件上的敏感元器件的自動化、智 能化測試和故障診斷，解決了利用現有技術手段無法對拷機過程中暴露出的電動頭故障進 行精確定位，測試效率低等問題。
[0045] 本發明提供的測試系統，具備高度智能化的特點，應用于企業可實現減員增效的 效果;具備優良的人機交互功能，有效減輕測試人員的工作量;利用計算機高度精確化的特 點，實現故障的自動監測和定位，有效提高測試系統的利用率。
[0046] 本發明提供的測試方法具備較強針對性，可利用長時間拷機試驗對一代智能電動 頭內部卡件的故障隱患大的敏感元器件進行全程自動在線監測；同時，具備高效的分析流 程，在人機交互終端用戶可以查看關注的敏感元器件的測試全過程波形數據及參數趨勢數 據。
【附圖說明】
[0047] 下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：
[0048] 圖1是本發明核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試系統的結構示意圖；
[0049] 圖2是本發明核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試系統的連接示意圖；
[0050] 圖3是本發明核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0051] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖和具體實施 例，對本發明進行進一步的詳細說明。應當理解，此處描述的具體實施例僅用于解釋本發 明，并不用于限定本發明。
[0052] 本發明提供的一種核電站一代電動頭卡件敏感元器件測試系統及方法通過監測 電動頭內部各卡件上多個敏感元器件的響應信號從而判斷卡件整個性能狀況。基于卡件功 能地位及敏感元器件的重要度進行測試卡件及元器件挑選，根據卡件外觀形狀和敏感元器 件位置分布、信號特點設計與各卡件相匹配的硬件采集裝置及軟件操作界面。在卡件與電 動頭整體脫離的情況下，模擬輸入卡件正常工作激勵信號，實現對其卡件上的敏感元器件 的自動化、智能化測試和故障診斷，解決了利用現有技術手段無法對拷機過程中暴露出的 電動頭故障進行精確定位，測試效率低等問題。
[0053] 請參閱圖1，圖1為本發明提供的核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試系統 的結構示意圖。該測試系統包括前置控制裝置101、交流信號裝置102、采集控制裝置103、采 集適配裝置104、直流信號裝置105。
[0054] 該前置控制裝置101與交流信號裝置102、采集控制裝置103、采集適配裝置104、直 流信號裝置105相連接，用于接收不同的測試用例，將各個測試用例分別解析成交流信號命 令、直流信號命令、測試控制命令、適配反饋命令，并將交流信號命令發送至交流信號裝置 102,將直流信號命令發送至直流信號裝置105,將測試控制命令發送至采集控制裝置103， 將適配反饋命令發送至采集適配裝置104。此外，前置控制裝置101還具有一定的數據儲存 功能，實驗過程中的所有實時監測數據采集后，首先上傳至前置控制裝置101，在前置控制 裝置101進行預處理后再有序的送入服務器110進行結構化存儲。前置控制裝置101包括但 不限于前置機，前置機主要負責測試用例的解析和命令的下發，其中測試用例是仿真測試 的核心，測試用例由用例基本信息header、測試準備工作preparation、采集通道配置 conf igure、測試過程時序控制time及設備定義devicedef ine共五個部分構成。所述測試用 例包括拷機測試用例、仿真測試用例、故障診斷測試用例。實驗開始前由用戶選擇需要的測 試用例進行卡件的上電測試，拷機測試用例實現7*24小時敏感元器件輸出穩定性檢測，仿 真測試用例和故障診斷測試用例則采用多工況交替輸入測試，檢測敏感元器件功能可靠性 及故障定位分析。
[0055]該交流信號裝置102與前置控制裝置101、采集控制裝置103相連接，用于接收交流 信號命令，根據交流信號命令向采集控制裝置103發送交流測試信號。具體的，在本發明的 檢測系統的實施例中，該交流信號裝置102包括但不限于繼保測試儀，繼保測試儀是實驗測 試信號源，提供交流電壓信號，其具體輸出大小、相角、頻率及輸出時間等按照前置機下發 的命令進行執行，繼保測試儀與采集控制裝置通過導線建立電氣連接回路。繼保測試儀輸 出端子接入采集控制裝置開關量輸出板，采集控制裝置根據時序命令通過開關量輸出板將 繼保測試儀輸出的交流電壓信號輸出至一代電動頭卡件適配裝置；同時繼保測試儀輸出端 子接入到采集控制裝置模擬量輸入板，采集控制裝置根據通道配置命令通過相應通過采集 繼保測試儀輸出信號。
[0056]該直流信號裝置105與前置控制裝置101、采集控制裝置103相連接，用于接收直流 信號命令，根據直流信號命令向采集控制裝置103發送直流測試信號。具體的，在本發明的 實施例中，該直流信號裝置105包括但不限于開關電源。開關電源與采集控制裝置相連，根 據時序命令將24V直流電壓接入到一代電動頭卡件適配裝置。同時開關電源與直流監測板 連接，由直流檢測板進行采集并上傳到前置機。開關電源提供24V直流穩壓電源，其輸出端 接入到采集控制裝置開關量輸出板，采集控制裝置根據時序命令通過相應通道將24V直流 電壓信號輸出至一代電動頭卡件采集適配裝置；同時開關電源輸出端子接入到直流監測 板，直流監測板根據通道配置命令通過相應通道采集開關電源輸出信號。
[0057]該采集控制裝置103與前置控制裝置101、交流信號裝置102、采集適配裝置104、直 流信號裝置105相連接，用于接收測試控制命令和交流測試信號、直流測試信號，根據測試 控制命令將交流測試信號和直流測試信號發送至采集適配裝置104。同時，采集控制裝置 103還采集交流測試信號上傳至前置控制裝置101;進一步的，測試系統還包括:直流監測裝 置106,與直流信號裝置105、前置控制裝置101相連接，用于采集直流測試信號上傳至前置 控制裝置101。具體的，在本發明的測試系統的實施例中，采集控制裝置103包括主控單元 1031、開關量輸出單兀1032和模擬量輸入單兀1033，主控單兀1031與開關量輸出單兀1032、 模擬量輸入單元1033相連接;其中主控單元1031與前置控制裝置101相連接，用于接收測試 控制命令，根據測試控制命令，控制開關量輸出單元1032將交流測試信號和直流測試信號 輸出至采集適配裝置104,控制模擬量輸入單元1033采集交流測試信號輸出至主控單元 1031并上傳至前置控制裝置101;開關量輸出單元1032與交流信號裝置102、采集適配裝置 104、直流信號裝置105相連接，用于接收主控單元1031的控制命令，控制交流測試信號和直 流測試信號輸出至采集適配裝置104;模擬量輸入單元1033與交流信號裝置102相連接，用 于接收主控單元1031的控制命令，采集交流測試信號輸出至主控單元1031。在本發明的檢 測系統的實施例中，主控單元1031包括但不限于主控板，開關量輸出單元1032包括但不限 于開關量輸出板，模擬量輸入單元1033包括但不限于模擬量輸入板。采集控制裝置由主控 板、開關量輸出板、模擬量輸入板、開關量輸入板組成，各板件的型號包括但不限于以下情 況:主控板型號為RP7001、開關量輸入板型號為RP7301、開關量輸出板型號為RP7321、模擬 量輸入板型號為RP7105,完成后臺軟件與實驗設備和測試卡件之間通訊報文和物理信號的 轉換。主控板根據前置機下發的控制命令配置開關量輸出板、模擬量輸入板和開關量輸入 板的相應通道，并向前置機反饋實驗監測數據;開關量輸出板與繼保測試儀相連，用于將測 試信號源輸出至各個一代電動頭卡件采集適配裝置;模擬量輸入板與繼保測試儀相連，用 于采集繼保測試儀輸出的交流激勵信號。
[0058]該采集適配裝置104與采集控制裝置103相連接，用于接收交流測試信號和直流測 試信號，對交流測試信號和直流測試信號進行調理并輸出至電動頭卡件進行測試；以及接 收適配反饋命令，根據適配反饋命令將測試的反饋信號處理并上傳至前置控制裝置101。具 體的，采集適配裝置104包括一代電動頭卡件適配單元1041和一代電動頭卡件測控單元 1042,一代電動頭卡件適配單元1041與一代電動頭卡件測控單元1042相連接;其中一代電 動頭卡件適配單元1041與采集控制裝置103、電動頭卡件相連接，用于接收交流測試信號和 直流測試信號，對交流測試信號和直流測試信號進行調理并輸出至電動頭卡件，以及接收 測試的反饋信號進行調理;一代電動頭卡件測控單元1042與前置控制裝置101相連接，用于 接收適配反饋命令采集調理后的測試的反饋信號上傳至前置控制裝置101。具體的，采集適 配裝置104包括一代主板+繼電器板采集適配裝置、一代電源板采集適配裝置、一代就地輸 入板采集適配裝置和一代遠控輸入板采集適配裝置。一代電動頭卡件采集適配裝置組中， 一代主板+繼電器板米集適配裝置由一代主板+繼電器板適配板和一代主板+繼電器板分布 式測控板組成;一代電源板采集適配裝置由一代電源板適配板和一代電源板分布式測控板 組成;一代就地輸入板采集適配裝置由一代就地輸入板適配板和一代就地輸入板分布式測 控板組成;一代遠控輸入板采集適配裝置由一代遠控輸入板適配板和一代遠控輸入板分布 式測控板組成。其中所有的適配板與其對應的測試卡件相連接負責對測試卡件所需測試信 號及所需采集的測試卡件輸出信號進行調理;所有的分布式測控板與其匹配的適配板連 接，負責對經調理后的測試卡件輸出信號進行就地采集和數據上送。一代智能電動頭卡件 采集適配裝置組中適配板根據一代電動頭主板和繼電器板、電源板、就地輸入板、遠控輸入 板的輸入端子特點、敏感元器件分布和信號特點進行設計。采用在適配板上加裝敏感元器 件探針、配備信號夾等方式進行采集。在核電站一代電動頭卡件敏感元器件測試系統中共 實現以下多個敏感元器件的信號監測：
[0060] 本發明的目的在于提供一種核電站一代電動頭卡件敏感元器件測試系統及方法， 通過在一代電動頭卡件拷機、仿真、故障診斷實驗過程中，實時監測上傳敏感元器件的波 形，實現對正常卡件內部元器件工作性能評估和故障卡件的故障定位。
[0061] 本發明提供的測試系統，具備高度智能化的特點，應用于企業可實現減員增效的 效果;具備優良的人機交互功能，有效減輕測試人員的工作量;利用計算機高度精確化的特 點，實現故障的自動監測和定位，有效提高測試系統的利用率。
[0062] 進一步地，本發明實施例的測試系統還包括環境測控裝置107。該環境測控裝置 107與前置控制裝置101相連接，前置控制裝置101接收測試用例解析成環境采集命令發送 至環境測控裝置107,環境測控裝置107采集周圍環境參數信息上傳至前置控制裝置101。環 境測控裝置107包括但不限于溫濕度測控板。溫濕度測控板與前置機連接，用于接收前置機 下發的溫濕度控制指令，同時向前置機實時上傳機柜內溫濕度參數。
[0063] 再進一步地，該測試系統還包括采用統一的以太網通訊協議進行數據傳輸的數據 交換裝置108;前置控制裝置101通過數據交換裝置108分別與交流信號裝置102、采集控制 裝置103、采集適配裝置104、直流信號裝置105、環境測控裝置107相連接。具體的，本發明實 施例的數據交換裝置108包括交換機，提供多路數據傳輸通道。前置控制裝置101通過交換 機，采用統一的以太網通訊協議與交流信號裝置102、采集控制裝置103、采集適配裝置104、 直流信號裝置105、環境測控裝置107進行信息傳輸。前置控制裝置101與交流信號裝置102、 直流信號裝置105鏈路為單向信息傳遞，前置控制裝置101通過鏈路，將交流信號命令和直 流信號命令分別下發至交流信號裝置102和直流信號裝置105;前置控制裝置101與采集控 制裝置103、采集適配裝置104、環境測控裝置107的鏈路則為雙向信息傳遞，實驗開始前置 控制裝置101通過鏈路向以上三種設備下發通道配置和測試控制命令，實驗中采集控制裝 置103、采集適配裝置104、環境測控裝置107則通過鏈路向前置控制裝置101分別上傳測試 信號、反饋信號、環境參數信息。本發明實施例的測試系統也可以忽略數據交換裝置106。 [0064]再進一步地，該測試系統包括人機交互終端109與服務器110。服務器110與人機交 互終端109、前置控制裝置101相連接，存儲測試用例以及反饋的交流測試信號、直流測試信 號和反饋信號的數據。人機交互終端提供系統與用戶的交互平臺，用戶通過人機交互終端 上可以對測試卡件、設備的信息進行管理;可以對實驗參數進行配置，對實驗過程控制和監 視;可以調用測試用例，可以查看歷史測試信息等。同時人機交互終端具有報警分析功能， 當監測到的數據超過設定值，在界面上將進行預警或報警提示，出現報警時，系統將立即停 止試驗過程。服務器作為數據和應用服務中心，存儲有所有實驗測試用例、系統程序、實驗 數據等，同時與人機交互終端和前置機進行數據和程序的交互。優選的，系統設計UPS供電 機制確保服務器在斷電時仍能正常工作。當市電因故障而停止供電時，UPS經空氣開關給電 源排插供電，電源排插的輸出端接入前置機、交換機，從而能保證在斷電的情況下，人機交 互終端仍然能讀取所需的數據。人機交互終端、服務器及前置機是系統展示、數據儲存、數 據處理的平臺，是測試系統實現自動化、智能化控制的關鍵部分，三者之間通過以太網連 接，為用戶提供測試過程控制及監視平臺。前置機上傳實驗實時數據通過人機交互終端展 示，用戶可通過人機交互終端從服務器數據庫中調用查看歷史實驗數據，并且可以通過調 用應用服務程序將試驗波形數據與仿真模型標準波形進行對比分析。
[0065]再進一步地，系統還包括機柜，交換機、前置機、采集控制裝置、一代智能電動頭卡 件采集適配裝置組、溫濕度測控板都安裝于機柜內中。機柜包括數個隔層，數個所述隔層分 別獨立容置所述采集控制裝置、所述前置機、所述一代智能電動頭卡件采集適配裝置組中 多個適配裝置。機柜內安裝有燈泡、PTC暖風機和風扇。其中燈泡安裝于機柜頂部，用于照 明；PTC暖風機安裝于機柜下方，風扇安裝于機柜頂部，用于確保機柜內部裝置工作于特定 的溫度。此外，機柜內還安裝有燈泡、PTC暖風機和風扇。其中燈泡安裝于機柜頂部，用于照 明；PTC暖風機安裝于機柜下方，風扇安裝于機柜頂部，用于確保機柜內部裝置工作于特定 的溫度。在機柜外設置有切換把手用于控制機柜風扇和機柜加熱器，其中切換把手分為三 個控制擋，當切換把手位于加熱擋時，機柜加熱器進入工作狀態，當切換把手位于通風擋 時，機柜風扇進入工作狀態，當切換把手位于遠控擋時，機柜加熱器和機柜風扇的投切由溫 濕度測控板接受上級的指令進行控制。
[0066]如圖2所示，本實施例中電源激勵信號包括繼保測試儀提供的220V三相交流電壓 信號和開關電源提供的24V直電壓。電源板接入三相交流電壓，就地輸入板、遠控輸入板、主 板接入24V直流電壓，主板與繼電器板之間通過灰排進行連接。
[0067]繼保測試儀A、B、C三相分別輸出幅值為100V，頻率為50Hz的電壓信號，且三相相角 差都為120°。繼保測試儀的A、B、C三相交流電壓接入采集控制裝置，通過采集控制裝置內部 電路轉換為三相220V的交流電壓，并通過開關量輸出板通道CJ18、CJ22、CJ26將繼保測試儀 A、B、C三相交流電壓分別接入到電源板引腳U#、V#、W#。同時通過模擬量輸入板通道AD1、 AD2、AD3進彳丁彳目號米集。
[0068]開關電源輸出的24V直流電壓分別通過采集控制裝置開關量輸出板的通道CJ09、 CJ12、CJ15分別接入到主板、就地輸入板和遠控輸入板，同時通過溫濕度測控板AD4通道進 行f目號米集。
[0069] -代電動頭卡件敏感元器件主要通過適配板上加裝探針進行采集，特殊的的有電 源板鋁電解電容C2，通過鱷魚夾進行信號采集。
[0070] 在本實施例中每類卡件都配備有三套適配裝置，可實現多個卡件同時測試的功 能，大大提高了測試效率。每個卡件分配有三個分布式測控板，用戶在實驗中自由選擇測試 卡槽。電源板對應14、15、16號分布式測控板;就地輸入板對應8、9、10號分布式測控板;遠控 輸入板對應11、12、13號分布式測控板;主板和繼電器板對應2+3、4+5、6+7號分布式測控板。
[0071] 主板敏感元器件鋁電解電容C1由3/5/7號板通道AD11采集，C18由3/5/7號板通道 AD12采集，C34由3/5/7號板通道AD13采集，C43由3/5/7號板通道AD14采集，C54由3/5/7號板 通道AD15采集，C71由3/5/7號板通道AD16采集，(：11、036、030和1781105(^在電路中是并聯關 系，因此其響應電壓信號一并通過3/5/7號板通道AD9采集，L78M12CV由3/5/7號板通道AD10 米集。
[0072] 繼電器板敏感元器件鋁電解電容C14由2/4/6號板通道AD10采集，C15由2/4/6號板 通道AD9采集，C16由2/4/6號板通道ADI 1采集。
[0073] 就地輸入板敏感元器件鋁電解電容C1由8/9/10號板通道AD12采集，C2由8/9/10號 板通道AD11采集，C3由8/9/10號板通道AD10采集，C4由8/9/10號板通道AD9采集。
[0074] 遠控輸入板敏感元器件鋁電解電容C1由11/12/13號板通道AD9采集，C2由11/12/ 13號板通道AD10采集，C3由11/12/13號板通道AD11采集，C4由11/12/13號板通道AD12采集， C5由11/12/13號板通道AD13采集，C6由11/12/13號板通道AD14采集。
[0075] 綜上所述，一代電動頭電子卡件敏感元器件檢測的全過程操作簡便，通過多卡件 組合測試功能，提高了測試裝置的利用率，同時，實現了對卡件故障隱患的精確定位，提高 了測試效率。
[0076] 如圖3所示，本發明還提供一種核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試方法， 包括以下步驟：
[0077] S0:通過人機交互終端109調用測試用例，并通過服務器110下發到前置控制裝置 101〇
[0078] S1:通過前置控制裝置101接收不同的測試用例，將各個測試用例分別解析成交流 信號命令、直流信號命令、測試控制命令、適配反饋命令、環境采集命令，并將交流信號命令 發送至交流信號裝置102,將直流信號命令發送至直流信號裝置105,將測試控制命令發送 至采集控制裝置103,將適配反饋命令發送至采集適配裝置104,將環境采集命令發送至環 境測控裝置107;
[0079] S2:通過交流信號裝置102接收交流信號命令，根據交流信號命令向采集控制裝置 103發送交流測試信號;通過直流信號裝置105接收直流信號命令，根據直流信號命令向采 集控制裝置103發送直流測試信號；
[0080] S3:通過采集控制裝置103接收測試控制命令和交流測試信號、直流測試信號，根 據測試控制命令將交流測試信號和直流測試信號發送至采集適配裝置104;
[0081] S4:通過采集適配裝置104接收交流測試信號和直流測試信號，對交流測試信號和 直流測試信號進行調理并輸出至電動頭卡件進行測試，并對測試的反饋信號進行調理；
[0082] S5:通過采集適配裝置104接收適配反饋命令，采集測試的反饋信號并上傳至前置 控制裝置101。
[0083] S6:通過環境測控裝置107采集周圍環境參數信息上傳至前置控制裝置101。
[0084] S7:通過采集控制裝置103采集交流測試信號上傳至前置控制裝置101;通過直流 監測裝置106,采集直流測試信號上傳至前置控制裝置101。
[0085] S8:通過前置控制裝置101將采集控制裝置103上傳的交流測試信號、采集適配裝 置104上傳的反饋信號、環境測控裝置107上傳的環境參數信息和直流監測裝置106上傳的 直流測試信號上傳到人機交互終端109進行實時展示，同時上傳到服務器110,并采用標準 格式進行存儲。
[0086] 本發明提供的測試方法具備較強針對性，可利用長時間拷機試驗對一代智能電動 頭內部卡件的故障隱患大的敏感元器件進行全程自動在線監測；同時，具備高效的分析流 程，在人機交互終端用戶可以查看關注的敏感元器件的測試全過程波形數據及參數趨勢數 據。
[0087] 可以理解的，以上實施例僅表達了本發明的優選實施方式，其描述較為具體和詳 細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制;應當指出的是，對于本領域的普通技 術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，可以對上述技術特點進行自由組合，還可以做 出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍；因此，凡跟本發明權利要求范圍所做的 等同變換與修飾，均應屬于本發明權利要求的涵蓋范圍。
【主權項】
1. 一種核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試系統，其特征在于，所述測試系統 包括前置控制裝置（101)、交流信號裝置（102)、采集控制裝置（103)、采集適配裝置（104)、 直流信號裝置(105); 所述前置控制裝置（101)與所述交流信號裝置（102)、所述采集控制裝置（103)、所述采 集適配裝置（104)、所述直流信號裝置（105)相連接，用于接收不同的測試用例，將各個所述 測試用例分別解析成交流信號命令、直流信號命令、測試控制命令、適配反饋命令，并將所 述交流信號命令發送至所述交流信號裝置（102)，將所述直流信號命令發送至所述直流信 號裝置（105)，將所述測試控制命令發送至所述采集控制裝置（103)，將所述適配反饋命令 發送至所述采集適配裝置(104); 所述交流信號裝置（102)與所述前置控制裝置（101)、所述采集控制裝置（103)相連接， 用于接收所述交流信號命令，根據所述交流信號命令向所述采集控制裝置（103)發送交流 測試信號； 所述直流信號裝置（105)與所述前置控制裝置（101)、所述采集控制裝置（103)相連接， 用于接收所述直流信號命令，根據所述直流信號命令向所述采集控制裝置（103)發送直流 測試信號； 所述采集控制裝置（103)與所述前置控制裝置（101)、所述交流信號裝置（102)、所述采 集適配裝置（104)、所述直流信號裝置（105)相連接，用于接收所述測試控制命令和所述交 流測試信號、所述直流測試信號，根據所述測試控制命令將所述交流測試信號和所述直流 測試信號發送至所述采集適配裝置(104); 所述采集適配裝置（104)與所述采集控制裝置（103)相連接，用于接收所述交流測試信 號和所述直流測試信號，對所述交流測試信號和所述直流測試信號進行調理并輸出至電動 頭卡件進行測試；以及接收所述適配反饋命令，根據所述適配反饋命令將所述測試的反饋 信號處理并上傳至所述前置控制裝置(101)。2. 根據權利要求1所述的核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試系統，其特征在 于，所述采集控制裝置(103)還采集所述交流測試信號上傳至所述前置控制裝置(101); 所述測試系統還包括： 直流監測裝置（106)，與所述直流信號裝置（105)、所述前置控制裝置（101)相連接，用 于采集所述直流測試信號上傳至所述前置控制裝置(101)。3. 根據權利要求2所述的核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試系統，其特征在 于，所述采集控制裝置（103)包括主控單元（1031)、開關量輸出單元（1032)和模擬量輸入單 元（1033)，所述主控單元（1031)與所述開關量輸出單元（1032)、所述模擬量輸入單元 (1033)相連接;其中 所述主控單元（1031)與所述前置控制裝置（101)相連接，用于接收所述測試控制命令， 根據所述測試控制命令，控制所述開關量輸出單元(1032)將所述交流測試信號和所述直流 測試信號輸出至所述采集適配裝置（104)，控制所述模擬量輸入單元（1033)采集所述交流 測試信號輸出至所述主控單元(1031)并上傳至所述前置控制裝置(101); 所述開關量輸出單元（1032)與所述交流信號裝置（102)、所述采集適配裝置（104)、所 述直流信號裝置（105)相連接，用于接收所述主控單元（1031)的控制命令，控制所述交流測 試信號和所述直流測試信號輸出至所述采集適配裝置(104); 所述模擬量輸入單元（1033)與所述交流信號裝置（102)相連接，用于接收所述主控單 元(1031)的控制命令，采集所述交流測試信號輸出至所述主控單元(1031)。4. 根據權利要求1所述的核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試系統，其特征在 于，所述采集適配裝置（104)包括一代電動頭卡件適配單元（1041)和一代電動頭卡件測控 單元（1042)，所述一代電動頭卡件適配單元（1041)與所述一代電動頭卡件測控單元（1042) 相連接;其中 所述一代電動頭卡件適配單元（1041)與所述采集控制裝置（103)、所述電動頭卡件相 連接，用于接收所述交流測試信號和所述直流測試信號，對所述交流測試信號和所述直流 測試信號進行調理并輸出至所述電動頭卡件，以及接收所述測試的反饋信號進行調理； 所述一代電動頭卡件測控單元（1042)與所述前置控制裝置（101)相連接，用于接收所 述適配反饋命令采集調理后的所述測試的反饋信號上傳至所述前置控制裝置(101)。5. 根據權利要求1所述的核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試系統，其特征在 于，所述測試系統還包括環境測控裝置(107); 所述環境測控裝置（107)與所述前置控制裝置（101)相連接，所述前置控制裝置（101) 接收測試用例解析成環境采集命令發送至所述環境測控裝置（107)，所述環境測控裝置 (107)采集周圍環境參數信息上傳至所述前置控制裝置(101)。6. 根據權利要求5所述的核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試系統，其特征在 于，所述測試系統還包括采用統一的以太網通訊協議進行數據傳輸的數據交換裝置(108); 所述前置控制裝置（101)通過所述數據交換裝置（108)分別與所述交流信號裝置 (102)、所述采集控制裝置（103)、所述采集適配裝置（104)、所述直流信號裝置（105)、所述 環境測控裝置(107)相連接。7. 根據權利要求1所述的核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試系統，其特征在 于，所述測試系統包括人機交互終端（109)與服務器(110); 所述服務器（110)與所述人機交互終端（109)、所述前置控制裝置（101)相連接，存儲所 述測試用例以及反饋的所述交流測試信號、所述直流測試信號和所述反饋信號的數據。8. -種核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試方法，其特征在于，包括以下步驟： SI:通過前置控制裝置（101)接收不同的測試用例，將各個所述測試用例分別解析成交 流信號命令、直流信號命令、測試控制命令、適配反饋命令，并將所述交流信號命令發送至 交流信號裝置（102)，將所述直流信號命令發送至所述直流信號裝置（105)，將所述測試控 制命令發送至采集控制裝置(103)，將所述適配反饋命令發送至采集適配裝置(104); S2:通過所述交流信號裝置(102)接收所述交流信號命令，根據所述交流信號命令向所 述采集控制裝置（103)發送交流測試信號;通過所述直流信號裝置（105)接收所述直流信號 命令，根據所述直流信號命令向所述采集控制裝置(103)發送直流測試信號； S3:通過所述采集控制裝置(103)接收所述測試控制命令和所述交流測試信號、所述直 流測試信號，根據所述測試控制命令將所述交流測試信號和所述直流測試信號發送至所述 采集適配裝置(104); S4:通過所述采集適配裝置(104)接收所述交流測試信號和所述直流測試信號，對所述 交流測試信號和所述直流測試信號進行調理并輸出至電動頭卡件進行測試，并對所述測試 的反饋信號進行調理； S5:通過所述采集適配裝置(104)接收適配反饋命令，采集所述測試的反饋信號并上傳 至所述前置控制裝置(101)。9. 根據權利要求8所述的核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試方法，其特征在 于，在步驟Sl之前還包括： S0:通過人機交互終端（109)調用測試用例，并通過服務器（110)下發到前置控制裝置 (101)〇10. 根據權利要求8所述的核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試方法，其特征在 于， 步驟Sl還包括:通過前置控制裝置（101)接收環境測試用例，將所述環境測試用例解析 成環境采集命令，并將所述環境采集命令發送至環境測控裝置(107); 所述測試方法還包括： S6:通過所述環境測控裝置（107)采集周圍環境參數信息上傳至所述前置控制裝置 (101)〇11. 根據權利要求10所述的核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試方法，其特征 在于，所述測試方法還包括： S7:通過所述采集控制裝置（103)采集所述交流測試信號上傳至所述前置控制裝置 (101);通過直流監測裝置(106)，采集所述直流測試信號上傳至所述前置控制裝置(101)。12. 根據權利要求11所述的核電站一代電動頭電子卡件敏感元器件測試方法，其特征 在于，所述測試方法還包括： S8:通過所述前置控制裝置（101)將所述采集控制裝置（103)上傳的交流測試信號、所 述采集適配裝置（104)上傳的反饋信號、所述環境測控裝置（107)上傳的環境參數信息和所 述直流監測裝置（106)上傳的直流測試信號上傳到人機交互終端（109)進行實時展示，同時 上傳到服務器(110)，并采用標準格式進行存儲。
【文檔編號】G01R31/00GK105929266SQ201610242260
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月18日
【發明人】胡清明, 朱效勇, 吳超, 袁佳煌, 任滈, 董連生, 程國鑫
【申請人】中廣核核電運營有限公司, 中國廣核集團有限公司, 中國廣核電力股份有限公司