核電站計算機(jī)應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)設(shè)計
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核事故發(fā)生時，往往面臨時間緊、責(zé)任大、變化多的難題。在這種情況下，只有采用科學(xué)的決策理論，并利用計算機(jī)實時在線支持決策系統(tǒng)，才有可能滿足核事故應(yīng)急決策的要求。
目前，國外歐共體聯(lián)合東歐和前蘇聯(lián)部分國家開發(fā)了實時在線事故應(yīng)急決策支持系統(tǒng)。國內(nèi)諸如秦山、田灣、大亞灣等核電站也建立了計算機(jī)應(yīng)急指揮系統(tǒng)，但其功能相對單一，大多只滿足數(shù)據(jù)監(jiān)視功能及資料查詢功能，不能很好地對應(yīng)急過程起到支持作用。
本文介紹的核電站計算機(jī)應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)（以下簡稱系統(tǒng)）緊密貼合應(yīng)急計劃，能夠有效接收、存儲、分析、處理和發(fā)布來自不同區(qū)域的核電站信息，并在事故突發(fā)期間快速形成準(zhǔn)確的應(yīng)急指揮指令，為應(yīng)急管理和指揮決策提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持，提高應(yīng)急管理和指揮決策的科學(xué)性和時效性[2]。
1 系統(tǒng)功能分析
為了滿足核電站應(yīng)急準(zhǔn)備以及應(yīng)急響應(yīng)的需求，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備數(shù)據(jù)采集和處理功能、輔助決策功能、應(yīng)急響應(yīng)支持功能以及應(yīng)急演習(xí)功能[3]。
1.1 數(shù)據(jù)采集和處理功能
1.1.1 數(shù)據(jù)交換
應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)主要通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與電站專業(yè)系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、集團(tuán)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信。通信的數(shù)據(jù)包括文本信息、數(shù)據(jù)和多媒體等類型。
系統(tǒng)通信內(nèi)容包括：機(jī)組數(shù)據(jù)、廠區(qū)出入監(jiān)督數(shù)據(jù)、控制區(qū)出入檢測系統(tǒng)KZC數(shù)據(jù)、模擬機(jī)數(shù)據(jù)、應(yīng)急中心通信數(shù)據(jù)、后果評價輻射監(jiān)測數(shù)據(jù)、堆芯損傷評價、計算機(jī)源項通信數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等。
1.1.2 數(shù)據(jù)存儲和服務(wù)
在與各個數(shù)據(jù)源進(jìn)行數(shù)據(jù)交換后，系統(tǒng)將收到的數(shù)據(jù)以通用數(shù)據(jù)庫的形式保存起來，并可以隨時備份。這樣做有助于將來系統(tǒng)的擴(kuò)展，并且通用數(shù)據(jù)庫支持的工具眾多，有利于數(shù)據(jù)分析。例如查找最大值、最小值、生成表格趨勢圖等。
1.1.3 人機(jī)界面
人機(jī)界面支持流程圖畫面、日志、表格、輔助判斷畫面、GIS系統(tǒng)畫面、各種專家系統(tǒng)信息畫面等的顯示，且界面上的圖形應(yīng)該可以動態(tài)變化，并支持操作人員制作和修改自己的畫面。
系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)支持趨勢組態(tài)工具，以提供簡單靈活的趨勢分組和組態(tài)功能，實現(xiàn)實時和歷史趨勢查看、對比分析功能，同時還能極其直觀地實現(xiàn)對多點多時間段的數(shù)據(jù)對比分析。
1.1.4 日志和報表
系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)支持日志和報表功能，以方便應(yīng)急人員記錄和分析數(shù)據(jù)。
1.2 輔助判斷功能
1.2.1 應(yīng)急狀態(tài)輔助判斷
應(yīng)急行動水平輔助判斷功能依據(jù)《核電站應(yīng)急計劃》生成。
系統(tǒng)在接收到來自電廠各個區(qū)域的信息后，與應(yīng)急行動水平進(jìn)行比較，經(jīng)邏輯判斷后得出當(dāng)前的狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)應(yīng)當(dāng)進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài)，則通過應(yīng)急信息平臺自動將結(jié)果發(fā)給相關(guān)應(yīng)急人員，在獲得具有權(quán)限的應(yīng)急人員批準(zhǔn)后，系統(tǒng)將進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài)。
1.2.2 機(jī)組關(guān)鍵安全功能判斷
系統(tǒng)選取可以反映核電站關(guān)鍵安全功能的機(jī)組參數(shù)與運行技術(shù)規(guī)格書中的安全限值進(jìn)行比較，對各機(jī)組的核功率水平、堆芯冷卻、通過二回路系統(tǒng)對反應(yīng)堆冷卻劑的熱量排出、反應(yīng)堆冷卻劑的裝載量、安全殼的完整性參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視，實現(xiàn)反應(yīng)性控制、堆芯冷卻、主回路完整性、主回路冷卻失效、安全殼完整性的輔助判斷。
1.2.3 參數(shù)超限報警功能
系統(tǒng)提供的實時報警功能，可以把電廠各狀態(tài)重要數(shù)據(jù)參數(shù)錄入報警程序，當(dāng)參數(shù)的實時數(shù)據(jù)超出了預(yù)先設(shè)定的高高限、高限、低限、 低低限的限值時，系統(tǒng)的報警數(shù)據(jù)信息會不斷閃爍同時伴有報警聲音，自動打印報警信息，并在系統(tǒng)中記錄報警的時間和報警信息。
系統(tǒng)提供的報警類型有實時數(shù)據(jù)報警、變化率報警、偏差報警等多種類型；并提供手動確認(rèn)和自動確認(rèn)兩種報警確認(rèn)方式。
1.2.4 堆芯損傷評價
應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)向堆芯損傷評價軟件輸入數(shù)據(jù)，并提供單獨的畫面進(jìn)行相應(yīng)評價參數(shù)以及評價結(jié)果的顯示和調(diào)用。
1.2.5 環(huán)境事故后果評價
環(huán)境事故后果評價計算機(jī)通過數(shù)據(jù)檢索，實現(xiàn)從應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫直接獲取氣象數(shù)據(jù)和堆芯損傷評價計算得到的源項數(shù)據(jù)進(jìn)行評價，評價結(jié)果以圖片和文本文件的方式輸出，應(yīng)急決策系統(tǒng)直接調(diào)用這些圖片和文本文件通過特定方式進(jìn)行顯示。
1.3 應(yīng)急響應(yīng)支持功能
系統(tǒng)提供應(yīng)急響應(yīng)行動支持功能以協(xié)助應(yīng)急人員執(zhí)行應(yīng)急行動。應(yīng)急響應(yīng)行動支持功能如下：
(1)自動通知功能
系統(tǒng)提供自動通知功能，包括兩種情況：①系統(tǒng)自動判定發(fā)生應(yīng)急相關(guān)事故和事件，通過手機(jī)短信的方式自動通知應(yīng)急值班人員；②當(dāng)系統(tǒng)判定進(jìn)入相應(yīng)的應(yīng)急狀態(tài)(應(yīng)急待命、廠房應(yīng)急、場區(qū)應(yīng)急、場外應(yīng)急)時，應(yīng)急人員手動錄入通知內(nèi)容并選定通知的相關(guān)應(yīng)急組或人員，系統(tǒng)通過手機(jī)短信的方式向指定人員發(fā)送事件通知。
(2)到崗確認(rèn)功能
應(yīng)急相關(guān)人員就位后通過應(yīng)急決策系統(tǒng)報告到崗就位，系統(tǒng)根據(jù)反饋情況自動填充應(yīng)急組織狀態(tài)圖。未到崗人員或組織白色顯示，全部就位的個人或組織灰色顯示，如圖1所示。
通過點擊相應(yīng)應(yīng)急小組（如技術(shù)支持組），可以查看該組內(nèi)人員的詳細(xì)信息。
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