基于故障树的核电厂图示化诊断系统的研究与开发

发布时间：2020-05-06 22:56

【摘要】：核电作为一种高效、清洁的能源,在我国能源格局中的占有率将会越来越高,核电厂对安全性的要求也将更加严格。经过研究发现,人为的误操作在核电事故的起因中占据很大的比例。在核电厂已经装备的数字化仪控系统和实时数据监控系统的基础上,设计开发一套协助核电厂操纵员对事故作出正确判断和决策的诊断系统显得尤为重要。故障树分析法作为复杂系统可靠性分析的有力工具,可以为诊断系统的开发提供分析依据。数字化仪控系统作为保证核电厂安全稳定运行的关键部分,是核电厂可靠性分析不可或缺的一环。本文针对CPR1000核电厂的数字化仪控系统,对安全级过程控制机柜系统(即KCS系统)进行故障分析,并建立数学模型。为减轻建模分析的工作量,本文通过对Visio的二次开发,运用VC++言ActiveX控件技术,并利用该数学模型算法,开发了故障树建模分析软件,实现对故障树图的自动生成及定量分析。本文提出图示化设计理念,使操纵员通过图示化诊断系统对故障源及故障路径有更加直观的理解。图示化诊断系统主要分为交互界面、后台程序以及知识库三个部分。交互界面采用HTML5+CSS3的技术手段,完成对画面的程序绘制。后台推理程序采用JavaScript开发语言,并通过编写算法实现对数据的分析与推理。知识库采用MySQL数据库,数据库和后台的数据通信通过构建PHP框架来完成,并以产生式规则的表达方式,利用故障树分析结果与报警手册等资料完成知识的整理与编写。故障树图以列表的形式嵌入诊断系统中,再将核电厂KNS实时接入该系统中,当出现异常信号时,与之对应的故障图置顶显示,并给出故障路径及相关建议决策信息,从而完成对实时数据信号图示化诊断的功能。为增强图示化诊断系统的动态性能,本文还结合了动态故障树理念,建立了动态故障树的数学模型,对基于静态故障树的诊断系统进行了深度开发与功能扩展,使诊断画面可以根据实时故障进行动态展开,并且可以计算出不同故障状态下的发生概率,能使核电厂操纵员更加有效的对发生的故障做出响应。本文采用的图示化诊断系统的技术手段具有很强的扩展性,可以用于整个核电厂的数字化仪控系统的故障诊断,降低人为误操作的概率。
【图文】：

１．１本课题的研究背景及意义逡逑目前，我国经济发展面对的资源与环境压力越来越大，为顺应节能减排的大势，核电己经成为逡逑我国能源电力战略的重要组成部分。图１－１为不同发电方式在其生命周期内所产生的温室气体排放逡逑强度。就我国而言发展核电不仅可Ｗ促进经济可持续增长，有助我国产业结构的优化，同时也逡逑能解决当前全球性的化石能源短缺和环境恶化双重问题。按照＂十Ｈ五＂的最新规划Ｐ１，到２０２０年，逡逑我国运行核电装机容量将达到５８００万ｋＷ，在建３０００万ｋＷ，而到了邋２０３０年，，核电装机规模预计逡逑达１．２－１．５亿千瓦，核电发电量占比进一步提升至８％－１０％。逡逑１０００－逡逑ｇ逦二函化

本文编号：2651997