基于故障樹的核電廠圖示化診斷系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、核電作為一種高效、清潔的能源，在我國能源格局中的占有率將會越來越高，核電廠對安全性的要求也將更加嚴格。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，人為的誤操作在核電事故的起因中占據(jù)很大的比例。在核電廠已經(jīng)裝備的數(shù)字化儀控系統(tǒng)和實時數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計開發(fā)一套協(xié)助核電廠操縱員對事故作出正確判斷和決策的診斷系統(tǒng)顯得尤為重要。
　　故障樹分析法作為復(fù)雜系統(tǒng)可靠性分析的有力工具，可以為診斷系統(tǒng)的開發(fā)提供分析依據(jù)。數(shù)字化儀控系統(tǒng)作為保證核電廠安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵部分

2、，是核電廠可靠性分析不可或缺的一環(huán)。本文針對CPR1000核電廠的數(shù)字化儀控系統(tǒng)，對安全級過程控制機柜系統(tǒng)（即KCS系統(tǒng)）進行故障分析，并建立數(shù)學(xué)模型。為減輕建模分析的工作量，本文通過對Visio的二次開發(fā)，運用VC++語言ActiveX控件技術(shù)，并利用該數(shù)學(xué)模型算法，開發(fā)了故障樹建模分析軟件，實現(xiàn)對故障樹圖的自動生成及定量分析。
　　本文提出圖示化設(shè)計理念，使操縱員通過圖示化診斷系統(tǒng)對故障源及故障路徑有更加直觀的理解。圖示化診斷

3、系統(tǒng)主要分為交互界面、后臺程序以及知識庫三個部分。交互界面采用HTML5+CSS3的技術(shù)手段，完成對畫面的程序繪制。后臺推理程序采用JavaScript開發(fā)語言，并通過編寫算法實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析與推理。知識庫采用MySQL數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫和后臺的數(shù)據(jù)通信通過構(gòu)建PHP框架來完成，并以產(chǎn)生式規(guī)則的表達方式，利用故障樹分析結(jié)果與報警手冊等資料完成知識的整理與編寫。故障樹圖以列表的形式嵌入診斷系統(tǒng)中，再將核電廠KNS實時接入該系統(tǒng)中，當出現(xiàn)異常信

4、號時，與之對應(yīng)的故障圖置頂顯示，并給出故障路徑及相關(guān)建議決策信息，從而完成對實時數(shù)據(jù)信號圖示化診斷的功能。
　　為增強圖示化診斷系統(tǒng)的動態(tài)性能，本文還結(jié)合了動態(tài)故障樹理念，建立了動態(tài)故障樹的數(shù)學(xué)模型，對基于靜態(tài)故障樹的診斷系統(tǒng)進行了深度開發(fā)與功能擴展，使診斷畫面可以根據(jù)實時故障進行動態(tài)展開，并且可以計算出不同故障狀態(tài)下的發(fā)生概率，能使核電廠操縱員更加有效的對發(fā)生的故障做出響應(yīng)。本文采用的圖示化診斷系統(tǒng)的技術(shù)手段具有很強的擴展性，可