核能监控与数据采集系统（SCADA）系列：Honeywell SCADA System_（7）.核能监控中的SCADA系统应用实例.docx

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核能监控中的SCADA系统应用实例

1.引言

在核能工业中，监控与数据采集系统（SCADA）的应用至关重要。SCADA系统不仅能够实时监控核电站的运行状态，还能够收集、处理和分析大量数据，为操作员提供决策支持。本节将通过具体的实例，介绍HoneywellSCADA系统在核能监控中的应用，包括系统架构、数据采集、报警系统、数据存储与分析等方面的内容。

2.系统架构

2.1系统组成

HoneywellSCADA系统主要由以下几个部分组成：

中央监控站（CentralMonitoringStation）：负责数据的集中处理和显示。

远程终端单元（RemoteTerminalUnits,RTUs）：分布在核电站各个关键位置，用于数据的采集和初步处理。

通信网络（CommunicationNetwork）：连接中央监控站和RTUs，确保数据的实时传输。

人机界面（HumanMachineInterface,HMI）：提供操作员与系统的交互界面。

2.2系统架构图

graphLR

CMS(CentralMonitoringStation)--CN(CommunicationNetwork)

CN--RTU1(RemoteTerminalUnit1)

CN--RTU2(RemoteTerminalUnit2)

CN--RTU3(RemoteTerminalUnit3)

RTU1--S1(Sensor1)

RTU1--S2(Sensor2)

RTU2--S3(Sensor3)

RTU2--S4(Sensor4)

RTU3--S5(Sensor5)

RTU3--S6(Sensor6)

CMS--HMI(HumanMachineInterface)

2.3中央监控站的功能

中央监控站主要负责以下功能：

数据收集：从各个RTU收集实时数据。

数据处理：对收集到的数据进行初步处理和分析。

报警管理：根据预设的阈值和规则，生成报警信息。

数据存储：将处理后的数据存储到数据库中。

人机交互：通过HMI提供操作员与系统的交互界面。

2.4远程终端单元的功能

远程终端单元主要负责以下功能：

数据采集：从传感器收集数据。

数据预处理：对采集到的数据进行初步处理，如滤波、标定等。

通信：通过通信网络将处理后的数据发送到中央监控站。

3.数据采集

3.1传感器类型

在核能监控中，常用的传感器类型包括：

温度传感器：用于监测反应堆的温度。

压力传感器：用于监测反应堆的压力。

辐射传感器：用于监测辐射水平。

流量传感器：用于监测冷却系统的流量。

3.2数据采集流程

数据采集流程如下：

传感器采集数据：传感器将物理量转换为电信号。

RTU读取数据：RTU通过接口读取传感器的数据。

数据预处理：RTU对数据进行滤波、标定等处理。

数据发送：RTU通过通信网络将处理后的数据发送到中央监控站。

3.3代码示例：读取温度传感器数据

假设我们使用温度传感器DS18B20，以下是一个简单的Python代码示例，用于读取温度数据并发送到中央监控站。

#读取温度传感器DS18B20的数据

importos

importglob

importtime

importrequests

#初始化DS18B20传感器

os.system(modprobew1-gpio)

os.system(modprobew1-therm)

#查找传感器设备文件

base_dir=/sys/bus/w1/devices/

device_folder=glob.glob(base_dir+28*)[0]

device_file=device_folder+/w1_slave

#读取传感器文件

defread_temp_raw():

withopen(device_file,r)asf:

lines=f.readlines()

returnlines

#解析温度数据

defread_temp():

lines=read_temp_raw()

whilelines[0].strip()[-3:]!=YES:

time.sleep(0.2)

lines=read_temp_raw()

equals_pos=lines[