海洋核动力供热船主仪控台的制作方法

1.本实用新型涉及海洋核动力供热设备技术领域，尤其涉及一种海洋核动力供热船主仪控台。


背景技术：

2.随着全球一次能源污染日益严重，核能作为清洁可再生的新能源正逐渐替代传统热源。核能发电技术已不断走向成熟，而对核能开发与利用的研究工作也在向新的领域拓展，目前核能供热成为目前热点探索方向。受气候影响，无论南方还是北方的冬季供暖需求正逐渐增加，在这种情况下环境污染小、燃料运输量小的海洋核动力供热船具有广阔的市场前景。海洋核动力供热船可以利用反应堆热量加热二次侧循环水再输送至用户端满足供暖需求，也可以解决部分海域附近集中用户量小供暖不便的问题。
3.但是，由于海洋核动力供热船的供电系统和供热系统在二回路的设计上完全不同，因此目前针对陆上大型核电站所使用的控制系统无法直接地应用于核动力供热船。另外，受到特殊的海洋环境限制，控制系统设备需要具备集成度高的功能配置、紧凑的空间布置以及灵活的控制方式，现有的陆上控制台设计复杂、台屏按键众多，且均按照系统回路集中分布，不利于操作人员进行快速精准的操作。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种海洋核动力供热船主仪控台，用以解决现有技术中的陆上核动力控制台操作复杂、占用较多操作空间，无法满足海洋核动力供热船的控制需求的缺陷。
5.本实用新型提供一种海洋核动力供热船主仪控台，包括中空的台体，所述台体内安装有工业计算机、工业交换机和plc控制系统，所述工业计算机与所述plc控制系统均与所述工业交换机通信连接；所述台体的前端面设有相连的且呈夹角设置的屏面和台面，所述屏面上嵌设有与所述工业计算机信号连接的显示屏；
6.所述台面上设有键鼠放置区和开关放置区，所述键鼠放置区安装有与所述工业计算机信号连接的键盘和鼠标，所述开关放置区嵌设有多个与所述plc控制系统电连接的开关；所述开关放置区包括间隔分布的舒适区、重点区和普通区，位于所述舒适区的开关的操作频率高于位于所述重点区和所述普通区的开关的操作频率，位于所述重点区的开关所控制的设备的重要性级别高于位于所述舒适区和所述普通区的开关所控制的设备的重要性级别；所述键鼠放置区、所述舒适区和所述重点区靠近所述台面的边缘。
7.根据本实用新型提供的一种海洋核动力供热船主仪控台，所述台面包括相连的且呈夹角设置的第一分台面和第二分台面，所述屏面、所述第一分台面和所述第二分台面依次相连，所述普通区设于所述第一分台面，所述键鼠放置区、所述舒适区和所述重点区设于所述第二分台面。
8.根据本实用新型提供的一种海洋核动力供热船主仪控台，所述第二分台面沿水平方向设置，所述第一分台面和所述第二分台面之间的夹角为150
°
～170
°
，所述屏面和所述
第一分台面的夹角为110
°
～140
°
。
9.根据本实用新型提供的一种海洋核动力供热船主仪控台，所述开关包括泵启动开关、泵停止开关、调节阀开关、电动阀开关和控制棒驱动开关，所述泵启动开关和所述泵停止开关为按钮式开关，所述调节阀开关、所述电动阀开关和所述控制棒驱动开关为旋钮式开关。
10.根据本实用新型提供的一种海洋核动力供热船主仪控台，所述调节阀开关包括相连的操作选择档位旋钮和开关档位旋钮，所述操作选择档位旋钮包括台面操作档位、就地巡视员操作档位和自动控制档位，所述开关档位旋钮包括开档位和关档位。
11.根据本实用新型提供的一种海洋核动力供热船主仪控台，每个所述泵启动开关均对应设置有启动指示灯，每个所述泵停止开关均对应设置有停止指示灯；每个所述调节阀开关和所述电动阀开关均对应设置有开到位指示灯和关到位指示灯。
12.根据本实用新型提供的一种海洋核动力供热船主仪控台，位于所述重点区的开关上安装有可开合的防护罩。
13.根据本实用新型提供的一种海洋核动力供热船主仪控台，所述屏面上还嵌设有报警灯。
14.根据本实用新型提供的一种海洋核动力供热船主仪控台，所述台体内还安装有视频矩阵，所述工业计算机与所述显示屏均与所述视频矩阵信号连接。
15.根据本实用新型提供的一种海洋核动力供热船主仪控台，所述plc控制系统包括cpu模块以及连接于所述cpu模块的电源模块、通讯模块、输入模块和输出模块，所述通讯模块与所述工业交换机通信连接，所述输入模块和输出模块与所述开关电连接。
16.本实用新型提供的海洋核动力供热船主仪控台，通过工业计算机、工业交换机和plc控制系统实现对海洋核动力供热船的动力回路系统的参数采集、运算与控制；该台体的屏面上安装有显示屏，可直观的显示动力回路系统的运行状态，该台体的台面上则安装有键盘、鼠标和多个操作开关，操作人员可以通过手动操作开关来实现对动力回路系统的各类设备的遥操控制。与常规的台面按照统一系统集中布置的思想理念不同，该主仪控台的台面根据开关的使用频率及开关所控制的设备的重要性级别进行分区布置，将需要频繁操作的开关集中布置在操作人员可快捷进行操作的舒适区，将重要性级别较高的设备相对应的开关集中布置在重点区，将其余的开关集中布置在普通区。该海洋核动力供热船主仪控台在特殊的海洋环境的限制下，使控制设备功能集成度高、控制方式灵活且具有较好的经济性，同时可提高操作人员的操作效率并减少人因失误，提高了主仪控台的可靠性和安全性。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本实用新型提供的海洋核动力供热船主仪控台的台体的侧视图；
19.图2是本实用新型提供的海洋核动力供热船主仪控台的信号连接示意图；
20.图3是本实用新型提供的台体的屏面和台面的布置示意图；
21.图4是本实用新型提供的台体的舒适区和键鼠放置区的放大示意图；
22.附图标记：
23.1、台体；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11、屏面；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12、第一分台面；
24.13、第二分台面；
ꢀꢀꢀꢀꢀ
141、键鼠放置区；
ꢀꢀꢀꢀ
142、舒适区；
25.143、重点区；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
144、普通区；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2、工业计算机；
26.3、工业交换机；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4、plc控制系统；
ꢀꢀꢀꢀꢀ
41、cpu模块；
27.42、电源模块；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
43、通讯模块；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
44、扩展接口模块；
28.45、开关量输入模块； 46、开关量输出模块； 47、模拟量输入模块；
29.48、模拟量输出模块； 5、显示屏；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
61、键盘；
30.62、鼠标；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
71、泵启动开关；
ꢀꢀꢀꢀꢀ
72、泵停止开关；
31.73、启动指示灯；
ꢀꢀꢀꢀꢀ
74、停止指示灯；
ꢀꢀꢀꢀꢀ
81、操作选择档位旋钮；
32.82、开关档位旋钮；
ꢀꢀꢀ
83、开到位指示灯；
ꢀꢀꢀ
84、关到位指示灯；
33.9、报警灯；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10、视频矩阵。
具体实施方式
34.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
36.需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在实用新型实施例中的具体含义。
37.如图1、图2和图3所示，本实用新型实施例提供的一种海洋核动力供热船主仪控台，包括中空的台体1，台体1内安装有工业计算机2、工业交换机3和plc控制系统4，工业计算机2与plc控制系统4均与工业交换机3通信连接。台体1的前端面设有相连的且呈夹角设置的屏面11和台面，屏面11上嵌设有与工业计算机2信号连接的显示屏5。台面上设有键鼠放置区141和开关放置区，键鼠放置区141安装有与工业计算机2信号连接的键盘61和鼠标62，开关放置区嵌设有多个与plc控制系统4电连接的开关。开关放置区包括间隔分布的舒适区142、重点区143和普通区144，位于舒适区142的开关的操作频率高于位于重点区143和普通区144的开关的操作频率，位于重点区143的开关所控制的设备的重要性级别高于位于舒适区142和普通区144的开关所控制的设备的重要性级别。键鼠放置区141、舒适区142和重点区143靠近台面的边缘。
38.具体地，在该实施例中，如图1和图2所示，台体1可以采用钣金技术一体化成型，同时在台体的表面涂覆防水且耐腐蚀的保护漆，以适应海洋的潮湿腐蚀环境。台体1的内部中空，可以安装工业计算机2、工业交换机3和plc控制系统4。此外，台体1的内部还可以安装有用于安全保护的空气开关、用于安全供电的不间断电源以及一定量的用于接线的端子排。
39.其中，工业计算机2可以根据一系列指令指示其自动执行任意算术或逻辑操作，其包括至少一个处理单元和存储器，处理单元主要执行算术和逻辑运算，存储器主要用来存放程序和数据。工业计算机2可以连接外围的输入设备，如键盘61和鼠标62，同时工业计算机2还可以连接外围的输出设备如显示屏5，以实现与操作人员的灵活交互。工业交换机3可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路，工业计算机2可以通过工业交换机3与plc控制系统4实现通信连接，同时工业交换机3还可以与安装于现场的控制柜或者设置于其他房间的控制台连接，进而实现多节点的信号传输，为后续海洋核动力供热船的系统更新和拓展提供接口。plc控制系统4用于采集现场各类参数信号并基于用户预设的程序实现控制功能，再将控制信号输出至执行元件。更具体地，plc控制系统4可以采用西门子s7系列的plc系统，其具有体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性高的优势。
40.如图1和图3所示，台体1的前端面设有相连的且呈夹角设置的屏面11和台面，屏面11上安装有显示屏5，可以为操作人员提供直观的画面信息，显示海洋核动力供热船的动力回路系统的运行状态。屏面11可以沿竖直方向或者相对于竖直方向偏转一定角度(θ1)地立设于台体1上，满足操作人员的目视习惯。台面上设有键鼠放置区141和开关放置区，键鼠放置区141安装有键盘61和鼠标62，开关放置区嵌设有多个开关，操作人员可以根据操作需要手动操作相应的开关来实现对现场设备的遥操控制。台面可以沿水平方向或者相对于水平方向偏转一定角度(θ2)地平设于台体1上，满足操作人员的手部操作习惯。
41.开关放置区包括间隔分布的舒适区142、重点区143和普通区144，位于舒适区142的开关的操作频率高于位于重点区143和普通区144的开关的操作频率，位于重点区143的开关所控制的设备的重要性级别高于位于舒适区142和普通区144的开关所控制的设备的重要性级别。键鼠放置区141、舒适区142和重点区143靠近台面的边缘，有利于操作人员及时进行操作。通过将需要频繁操作的开关集中布置在操作人员可快捷进行操作的舒适区142，将重要性级别较高的设备相对应的开关集中布置在重点区143，将其余的开关集中布置在普通区144，可提高操作人员的操作效率并减少人因失误，提高了主仪控台的可靠性和安全性。
42.本实施例提供的海洋核动力供热船主仪控台，通过工业计算机2、工业交换机3和plc控制系统4实现对海洋核动力供热船的动力回路系统的参数采集、运算与控制；该台体1的屏面11上安装有显示屏5，可直观的显示动力回路系统的运行状态，该台体1的台面上则安装有键盘61、鼠标62和多个操作开关，操作人员可以通过手动操作开关来实现对动力回路系统的各类设备的遥操控制。与常规的台面按照统一系统集中布置的思想理念不同，该主仪控台的台面根据开关的使用频率及开关所控制的设备的重要性级别进行分区布置，将需要频繁操作的开关集中布置在操作人员可快捷进行操作的舒适区142，将重要性级别较高的设备相对应的开关集中布置在重点区143，将其余的开关集中布置在普通区144。该海洋核动力供热船主仪控台在特殊的海洋环境的限制下，使控制设备功能集成度高、控制方
式灵活且具有较好的经济性，同时可提高操作人员的操作效率并减少人因失误，提高了主仪控台的可靠性和安全性。
43.进一步地，如图1和图3所示，在本实用新型实施例中，台面包括相连的且呈夹角设置的第一分台面12和第二分台面13，屏面11、第一分台面12和第二分台面13依次相连，普通区144设于第一分台面12，键鼠放置区141、舒适区142和重点区143设于第二分台面13。具体地，第二分台面13沿水平方向设置，第一分台面12和第二分台面13之间的夹角α为150
°
～170
°
，屏面11和第一分台面12的夹角β为110
°
～140
°
。在一个具体地实施例中，α为165
°
，β为115
°
，即屏面11与竖直方向的夹角θ1为10
°
，第一分台面12与水平方向的夹角θ2为15
°
。本实施例中的台体1的高度和折角以“坐姿操作为主、站姿操作为辅”的理念进行设计。根据人体工程学的原理和数据统计结果，将屏面11和台面分为多段区域，相互之间形成合适的倾斜角度，确保操纵人员工作过程中其视线与台面和屏面11的各个区域尽量接近垂直，形成合适的视线角度，有利于操纵员保持舒适的坐姿，保证良好的视觉观察效果。同时，台体1的背面还可以安装有对开门，方便设备安装和后期检修。
44.进一步地，如图1、图3和图4所示，在本实用新型实施例中，开关包括泵启动开关71、泵停止开关72、调节阀开关、电动阀开关和控制棒驱动开关，泵启动开关71和泵停止开关72为按钮式开关，调节阀开关、电动阀开关和控制棒驱动开关为旋钮式开关。更进一步地，调节阀开关包括相连的操作选择档位旋钮81和开关档位旋钮82，操作选择档位旋钮81包括台面操作档位、就地巡视员操作档位和自动控制档位，开关档位旋钮82包括开档位和关档位。当操作选择档位旋钮81切换至台面操作档位时，位于控制室的操作人员可通过开关档位旋钮82对相应的调节阀进行遥操；当操作选择档位旋钮81切换至就地巡视员操作档位时，位于现场的操作人员可就地对相应的调节阀进行操控；当操作选择档位旋钮81切换至自动控制档位时，可由plc控制系统4基于预存的程序对相应的调节阀进行控制。电动阀开关可直接采用开关档位旋钮82即可。
45.更进一步地，如图1、图3和图4所示，每个泵启动开关71均对应设置有启动指示灯73，每个泵停止开关72均对应设置有停止指示灯74。每个调节阀开关和电动阀开关均对应设置有开到位指示灯83和关到位指示灯84。当泵启动时，则启动指示灯73亮；当泵停止时，则停止指示灯74亮。当电动阀或调节阀开到位时，则开到位指示灯83亮；当电动阀或调节阀关到位时，则关到位指示灯84亮。通过设置相应的指示灯，可以直观反映当前泵或阀门的运行状态。
46.更进一步地，位于重点区143的开关上安装有可开合的防护罩，避免操作人员误操作，提高主仪控台的可靠性。
47.进一步地，如图3所示，屏面11上还嵌设有报警灯9。报警灯9可以采用声光报警灯，对涉及安全保护的重要信号越限采用报警灯9进行声光报警，例如保护旁通、监控警告、事故停堆、放射性释放、消防报警等，具体的可根据用户需求进行设置。操作人员在接收到报警灯9信号后，可及时意识到报警严重程度并进行处理。另外，其余的普通过程参数越限时可采用屏幕报警，显示屏5的界面中可预留报警区域，操作人员可根据屏幕越限参数显示值等信息，通过对泵阀及设备操作使参数恢复正常值。
48.进一步地，如图2所示，台体1内还安装有视频矩阵10，工业计算机2与显示屏5均与视频矩阵10信号连接。视频矩阵10通过阵列切换的方法将多路视频信号任意输出至显示屏
5上，其可以连接现场的视频监控头，将现场的实地监控画面显示在显示屏5。
49.进一步地，如图2所示，plc控制系统4包括cpu模块41以及连接于cpu模块41的电源模块42、通讯模块43、输入模块和输出模块，通讯模块43与工业交换机3通信连接，输入模块和输出模块与开关电连接。具体地，cpu模块41主要由微处理器(cpu芯片)和存储器组成，cpu模块41不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出；存储器用来储存程序和数据。输入模块和输出模块简称为i/o模块，输入模块用来接收和采集输入信号，开关量输入模块45用来接收从开关输入的开关量输入信号；开关量输出模块46用来控制接触器、电磁阀、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备。模拟量输入模块47用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流、电压信号；模拟量输出模块48用来控制调节阀、变频器等执行装置。本实施例中的输入模块和输出模块与扩展接口模块44对接，同时电源模块42包括两个，分别为cpu模块41和扩展接口模块44供电。
50.通过以上实施例可以看出，本实用新型提供的海洋核动力供热船主仪控台，通过工业计算机2、工业交换机3和plc控制系统4实现对海洋核动力供热船的动力回路系统的参数采集、运算与控制；该台体1的屏面11上安装有显示屏5，可直观的显示动力回路系统的运行状态，该台体1的台面上则安装有键盘61、鼠标62和多个操作开关，操作人员可以通过手动操作开关来实现对动力回路系统的各类设备的遥操控制。与常规的台面按照统一系统集中布置的思想理念不同，该主仪控台的台面根据开关的使用频率及开关所控制的设备的重要性级别进行分区布置，将需要频繁操作的开关集中布置在操作人员可快捷进行操作的舒适区142，将重要性级别较高的设备相对应的开关集中布置在重点区143，将其余的开关集中布置在普通区144。该海洋核动力供热船主仪控台在特殊的海洋环境的限制下，使控制设备功能集成度高、控制方式灵活且具有较好的经济性，同时可提高操作人员的操作效率并减少人因失误，提高了主仪控台的可靠性和安全性。
51.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。