張學(xué)糧，范巖成，王春陽，周國(guó)正

(1.蘇州熱工研究院有限公司 蘇州215004；2.大亞灣核電運(yùn)營(yíng)管理有限責(zé)任公司 深圳518124；3.中國(guó)廣核集團(tuán)有限公司 深圳518028)

1 引言

在役檢查是核電站安全運(yùn)行的重要保證手段之一，其管理工作貫穿核電站整個(gè)壽期，是一項(xiàng)長(zhǎng)期而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它包括了大綱管理、規(guī)程管理、計(jì)劃安排、組織實(shí)施、報(bào)告編制、缺陷跟蹤處理、人員管理及經(jīng)驗(yàn)反饋等一系列內(nèi)容，技術(shù)含量高、信息量龐大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、管理環(huán)節(jié)多。相關(guān)內(nèi)容的合規(guī)性、準(zhǔn)確性和可追溯性對(duì)核電站在整個(gè)壽期內(nèi)的安全運(yùn)行意義重大。

目前我國(guó)各商運(yùn)核電站多采用紙質(zhì)化手工管理的方式管理在役檢查工作的各個(gè)環(huán)節(jié)。隨著運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，在管理水平不斷提升的同時(shí)，一系列紙質(zhì)化手工管理模式帶來的問題也逐漸凸顯。伴隨著未來我國(guó)在建核電機(jī)組的陸續(xù)投運(yùn)，核電規(guī)模將日趨壯大，核電站多基地群堆化管理模式以及日本福島事故后國(guó)際和國(guó)內(nèi)對(duì)核能安全的空前重視將對(duì)在役檢查管理水平提出更高的要求。傳統(tǒng)的紙質(zhì)化手工管理方式已難以適應(yīng)未來核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。

本文在梳理大亞灣核電站在役檢查管理工作的基礎(chǔ)上，率先提出了利用在役檢查管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)核電站在役檢查信息化管理的方案，結(jié)合實(shí)際開發(fā)過程就系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)進(jìn)行了重點(diǎn)論述，并結(jié)合應(yīng)用反饋分析了系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)想，對(duì)我國(guó)核電站在役檢查的信息化管理實(shí)現(xiàn)具有良好的借鑒意義。

2 核電站的在役檢查管理現(xiàn)狀

核電站服役壽期內(nèi)，必須按照法規(guī)要求開展一系列在役檢查活動(dòng)（包括檢查、試驗(yàn)和監(jiān)督等專項(xiàng)）以確保機(jī)械承壓設(shè)備的結(jié)構(gòu)完整性，最終保障核電機(jī)組的安全運(yùn)行。由于相關(guān)活動(dòng)質(zhì)量直接影響機(jī)組安全，必須按照規(guī)范開展，且活動(dòng)記錄必須在電站的整個(gè)壽期內(nèi)可查，因此核電站在役檢查管理必須滿足合規(guī)、準(zhǔn)確和可追溯的要求。與此同時(shí)，核電站運(yùn)行期間收到的內(nèi)外部經(jīng)驗(yàn)反饋也會(huì)影響在役檢查策略的制定，因而經(jīng)驗(yàn)反饋的及時(shí)性必須得到保障。

經(jīng)過近20年的商業(yè)運(yùn)行，大亞灣核電站已形成較成熟的在役檢查管理模式，為國(guó)內(nèi)其他多座核電站所借鑒。

核電站的在役檢查管理流程可概括為輸入分析、計(jì)劃準(zhǔn)備、檢查實(shí)施和持續(xù)反饋4個(gè)環(huán)節(jié)。如圖1所示，大亞灣核電站以程序化的方式對(duì)在役檢查活動(dòng)各環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量進(jìn)行控制，體現(xiàn)了“按程序辦事”的核安全文化內(nèi)涵。各環(huán)節(jié)的工作結(jié)果以文件的方式進(jìn)行記錄和管理。

圖1 核電站在役檢查管理流程及涉及的文件資料

依據(jù)管理內(nèi)容的不同，在役檢查管理可進(jìn)一步分為規(guī)范管理、大綱計(jì)劃管理、規(guī)程管理、實(shí)施文件管理、檢查報(bào)告管理、缺陷管理、輻照監(jiān)督管理、人員及權(quán)限管理、經(jīng)驗(yàn)反饋管理等多個(gè)管理子項(xiàng)。其中大綱計(jì)劃管理和報(bào)告管理尤為關(guān)鍵，也最為復(fù)雜。

為了對(duì)檢查項(xiàng)目進(jìn)行精細(xì)化管理，電站建立了一套完備的在役檢查大綱文件體系，包括總綱、10年計(jì)劃、機(jī)組計(jì)劃、年度大修計(jì)劃等，將每條焊縫的檢查要求和檢查計(jì)劃納入這一系列大綱文件進(jìn)行追蹤。實(shí)際管理時(shí)需結(jié)合核電廠的發(fā)電計(jì)劃以及檢查實(shí)施情況定期調(diào)整或更新檢查計(jì)劃狀態(tài)。

每個(gè)在役檢查項(xiàng)目實(shí)施后，檢測(cè)單位需編制檢查報(bào)告，明確記錄待檢對(duì)象、檢查條件、檢查結(jié)果等內(nèi)容。核電廠需在電站的整個(gè)壽期內(nèi)保存檢查報(bào)告，以便追溯和比對(duì)設(shè)備在整個(gè)壽期內(nèi)的檢查結(jié)果，評(píng)估機(jī)械承壓設(shè)備的狀態(tài)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，大亞灣核電站單臺(tái)機(jī)組規(guī)范和非規(guī)范檢查項(xiàng)目合計(jì)超過8 000項(xiàng)，平均每臺(tái)機(jī)組每次大修的檢查報(bào)告頁數(shù)多達(dá)2 000頁。隨著運(yùn)行機(jī)組的不斷增多和在役檢查記錄文件數(shù)量的與日俱增，傳統(tǒng)在役檢查管理模式下的幾個(gè)典型問題也日益突出。

·效率低，準(zhǔn)確性不足。需投入大量人力維護(hù)在役檢查大綱中的檢查條目和檢查計(jì)劃，每次大修前需人為篩選出需進(jìn)行檢查的項(xiàng)目以編制在役檢查年度計(jì)劃，加之現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施向大綱的反饋難以有效開展，大綱中不準(zhǔn)確的待檢部位信息難以被發(fā)現(xiàn)。此外，由于檢查計(jì)劃信息存在于多份大綱，各大綱文件的手動(dòng)更新沒有聯(lián)動(dòng)，導(dǎo)致大綱文件的計(jì)劃狀態(tài)存在相互不一致和與實(shí)際實(shí)施狀況不一致的情形。

·檢查結(jié)果易用性較差。因檢查報(bào)告數(shù)量巨大，紙質(zhì)管理方式使得查閱某一項(xiàng)目的歷史檢查結(jié)果要耗費(fèi)巨大的精力，為檢查結(jié)果的檢索、利用和檢查歷史的統(tǒng)計(jì)分析帶來巨大困難。

·管理過程的可追溯性不足。在役檢查管理過程中，由于檢查計(jì)劃調(diào)整和經(jīng)驗(yàn)反饋，大綱、規(guī)程需要升版，傳統(tǒng)的管理方式難以實(shí)現(xiàn)對(duì)演化過程的追溯，不利于過程的跟蹤和管理水平的評(píng)估。

上述分析表明，傳統(tǒng)的在役檢查管理模式已難以滿足核電站日益提高的管理要求。在核電機(jī)組不斷增多、業(yè)主人員數(shù)量精簡(jiǎn)的情況下，亟須提高在役檢查管理效率、保證在役檢查工作的準(zhǔn)確性、提升檢查結(jié)果的易用性和管理過程的可追溯性。

通過搭建在役檢查信息化管理平臺(tái)，發(fā)揮信息化的優(yōu)勢(shì)，可以很好地解決上述問題。

3 管理平臺(tái)設(shè)計(jì)

在役檢查管理平臺(tái)架構(gòu)如圖2所示，基于核電站成熟的局域網(wǎng)，采用BS架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的異地訪問，也有利于向多基地群堆化管理方向拓展。

圖2 在役檢查管理平臺(tái)架構(gòu)

如圖3所示，模塊設(shè)計(jì)方面以待檢部件管理模塊、大綱和計(jì)劃管理模塊、檢查報(bào)告管理模塊為核心，擴(kuò)展其他功能模塊，分別提供授權(quán)管理、流程管理和全局查詢等功能，覆蓋在役檢查管理的全部環(huán)節(jié)。與此同時(shí)，將圖1中所列的在役檢查管理過程中的文件資料納入系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)電子化管理，再增加跨模塊的綜合查詢功能，以提高文件、數(shù)據(jù)的檢索效率。通過建立模塊之間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性，輔以日志、自動(dòng)導(dǎo)出功能，既能提高大綱項(xiàng)目的準(zhǔn)確性和檢查報(bào)告的易用性，還能提高管理效率并增強(qiáng)管理過程的可追溯性。

圖3 在役檢查管理平臺(tái)模塊設(shè)置

待檢部件管理模塊將數(shù)據(jù)表分為設(shè)備和部件兩個(gè)層級(jí)，以滿足大綱計(jì)劃制定的靈活需求。

大綱計(jì)劃管理模塊將在役檢查大綱體系文件中數(shù)量龐大的檢查項(xiàng)目表格數(shù)據(jù)化，并單獨(dú)設(shè)立計(jì)劃數(shù)據(jù)表，針對(duì)每一條焊縫制定檢查計(jì)劃并將其作為平臺(tái)唯一的計(jì)劃信息來源，大綱文件中的計(jì)劃信息均引自計(jì)劃數(shù)據(jù)表，以解決手工管理時(shí)大綱文件計(jì)劃狀態(tài)不一致的問題，配以強(qiáng)大的報(bào)表導(dǎo)出功能，可同時(shí)滿足數(shù)據(jù)化管理和紙質(zhì)規(guī)程管理的需求。

檢查報(bào)告管理模塊將全部檢查報(bào)告數(shù)據(jù)化，將報(bào)告的編制、審查和批準(zhǔn)工作均納入系統(tǒng)中完成，利用電子化審批流程代替?zhèn)鹘y(tǒng)簽字審批流程，提高檢查報(bào)告的審批效率。利用檢查報(bào)告管理模塊與大綱計(jì)劃管理模塊的關(guān)聯(lián)性，在報(bào)告編制完成后，自動(dòng)觸發(fā)計(jì)劃單元中檢查項(xiàng)目的計(jì)劃狀態(tài)從“計(jì)劃”變更為“計(jì)劃完成”，以減少人為操作可能帶來的失誤。

流程管理模塊可控制平臺(tái)各模塊數(shù)據(jù)操作的流程，人員及權(quán)限，可控制用戶對(duì)各模塊數(shù)據(jù)的訪問和操作權(quán)限。

4 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)和關(guān)鍵技術(shù)

4.1 模塊間關(guān)聯(lián)性的建立

為了實(shí)現(xiàn)圖3中箭頭所示的模塊之間強(qiáng)大的關(guān)聯(lián)性，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)初期，需要嚴(yán)格梳理各數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，詳細(xì)確定不同數(shù)據(jù)表之間的范式，然后通過合理設(shè)定數(shù)據(jù)表的主鍵（PK）和外鍵（FK）建立數(shù)據(jù)表之間的關(guān)聯(lián)性。

圖4是3個(gè)主模塊之間的關(guān)聯(lián)性示例，通過對(duì)數(shù)據(jù)層表對(duì)象的主鍵和外鍵設(shè)置以實(shí)現(xiàn)模塊之間的關(guān)聯(lián)性。在待檢部件數(shù)據(jù)表中，PART_ID是主鍵，ISI計(jì)劃數(shù)據(jù)表中，ISI_ID是主鍵，PART_ID是外鍵，待檢部件數(shù)據(jù)表與ISI計(jì)劃數(shù)據(jù)表通過PART_ID字段構(gòu)成一對(duì)多的關(guān)系。同理，ISI計(jì)劃數(shù)據(jù)表與檢查報(bào)告數(shù)據(jù)表通過ISI_ID字段建立一對(duì)多的關(guān)系。

數(shù)據(jù)表中的上述設(shè)定，為用戶在應(yīng)用層體驗(yàn)從待檢部件查看ISI計(jì)劃，或從ISI計(jì)劃查看檢查報(bào)告的關(guān)聯(lián)性奠定了基礎(chǔ)。

4.2 報(bào)表功能的實(shí)現(xiàn)

為便于從在役檢查管理平臺(tái)輸出各類文件，平臺(tái)開發(fā)了強(qiáng)大的報(bào)表功能。本節(jié)將以檢查結(jié)果報(bào)告模塊為例進(jìn)行說明。

檢查結(jié)果報(bào)告模塊是在役檢查管理平臺(tái)的核心模塊之一，檢查的報(bào)告環(huán)節(jié)是計(jì)劃大綱管理的延續(xù)，檢查報(bào)告管理的好壞直接影響電站壽期內(nèi)檢查歷史的追溯性。

圖4 關(guān)鍵模塊數(shù)據(jù)表關(guān)系示例

如圖5所示，為了充分利用信息化的優(yōu)勢(shì)，檢查報(bào)告管理模塊采用全數(shù)據(jù)化的方式進(jìn)行管理，報(bào)告的編寫、審查、批準(zhǔn)和導(dǎo)出均在平臺(tái)中完成，同時(shí)利用報(bào)告審批完成作為觸發(fā)條件，由系統(tǒng)自動(dòng)完成在役檢查計(jì)劃狀態(tài)的變更，可以減少人為調(diào)整的工作量并避免人為因素的風(fēng)險(xiǎn)。通過對(duì)紙質(zhì)報(bào)告的格式與內(nèi)容進(jìn)行梳理和整合，針對(duì)9種檢查類型共設(shè)計(jì)了18類報(bào)告模板，能夠完全滿足各類在役檢查的電子化報(bào)告編制需要。

報(bào)告的編寫、瀏覽和輸出采用了第三方報(bào)表工具Crystal Reports。Crystal Reports數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)程序被設(shè)計(jì)為可同時(shí)提供數(shù)據(jù)訪問的拉模型和推模型，在役檢查管理平臺(tái)采用推模型，如圖6所示。在推模型中需要開發(fā)人員編寫代碼以連接到數(shù)據(jù)庫，執(zhí)行SQL命令以創(chuàng)建與報(bào)表中的字段匹配的記錄集或數(shù)據(jù)集并且將該對(duì)象傳遞給報(bào)表，該方法可使用戶將連接共享置于應(yīng)用程序中，并在Crystal Reports收到數(shù)據(jù)之前，先將數(shù)據(jù)篩選出來。

圖5 報(bào)告編寫與導(dǎo)出流程

圖6 水晶報(bào)表推模型

照此設(shè)計(jì)的在役檢查管理平臺(tái)，可以為用戶提供所見即所得的報(bào)表體驗(yàn)，一方面用戶能夠靈活地處理報(bào)告中所使用的圖片、文字等元素，另一方面利用電子化流程可以極大地提高報(bào)告從編制到批準(zhǔn)的審批效率，保證了規(guī)范、快速的報(bào)告輸出，減少紙質(zhì)文件的傳遞過程，實(shí)現(xiàn)環(huán)保、高效。

4.3 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備

在役檢查管理平臺(tái)的關(guān)聯(lián)性及其優(yōu)勢(shì)，建立在優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上。其中最重要的是確保待檢部件數(shù)據(jù)、計(jì)劃數(shù)據(jù)和大綱數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的正確性，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)需結(jié)合圖紙、設(shè)計(jì)文件、檢查報(bào)告等資料進(jìn)行認(rèn)真核實(shí)。在導(dǎo)入系統(tǒng)前還需進(jìn)行重復(fù)性檢查，消除重復(fù)設(shè)備/部件/計(jì)劃數(shù)據(jù)。

5 應(yīng)用反饋

目前，在役檢查管理平臺(tái)已經(jīng)上線，并開始逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的在役檢查手工管理模式。由于實(shí)現(xiàn)了對(duì)規(guī)范、部件、大綱、計(jì)劃、規(guī)程、報(bào)告、人員等的信息化集成管理，如下優(yōu)勢(shì)已經(jīng)顯現(xiàn)。

·數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性大大提高。由于平臺(tái)內(nèi)計(jì)劃信息來源唯一，且部件與圖紙、計(jì)劃、大綱等建立了關(guān)聯(lián)，大大提高了在役檢查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，解決了原有的大綱文件間計(jì)劃狀態(tài)不一致以及計(jì)劃狀態(tài)與實(shí)際實(shí)施情況不一致的問題。

·在役檢查管理效率和管理過程的可追溯性大大提高。得益于平臺(tái)多個(gè)管理模塊的集成、各模塊間強(qiáng)大的關(guān)聯(lián)性以及平臺(tái)強(qiáng)大的檢索功能，在役檢查資料的檢索效率和利用便利性極大提高；而一系列自動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)，更使得手工管理模式下繁雜的表格制作和計(jì)劃維護(hù)工作負(fù)荷大大減少。借助平臺(tái)內(nèi)數(shù)據(jù)修改時(shí)的日志記錄，在役檢查管理過程中重要變動(dòng)的過程及原因均被記錄，核電站整個(gè)壽期內(nèi)在役檢查工作的可追溯性也極大提高。

·檢查報(bào)告的數(shù)據(jù)化為核電站設(shè)備狀態(tài)評(píng)估奠定了基礎(chǔ)。一方面電子流程提高了報(bào)告從編制到批準(zhǔn)的審批效率，另一方面也便于比對(duì)歷史檢查結(jié)果、記錄和跟蹤在役缺陷并分析其發(fā)展趨勢(shì)。平臺(tái)的運(yùn)用為統(tǒng)計(jì)和評(píng)估一定時(shí)間段內(nèi)在役檢查工作的完成情況以及設(shè)備缺陷率提供了數(shù)據(jù)支撐，對(duì)綜合評(píng)估核電站設(shè)備狀態(tài)，確保核電機(jī)組的安全運(yùn)行意義重大。

通過一段時(shí)間的使用，發(fā)現(xiàn)平臺(tái)在如下環(huán)節(jié)還有進(jìn)一步優(yōu)化和提升的空間：一是增強(qiáng)大綱模塊大綱數(shù)據(jù)維護(hù)的便利性，提升用戶體驗(yàn)；二是報(bào)告模塊可開發(fā)數(shù)據(jù)比對(duì)功能，便于進(jìn)行在役檢查數(shù)據(jù)與役前檢查數(shù)據(jù)的比較，并將比較結(jié)果直接應(yīng)用到檢查報(bào)告中；三是增強(qiáng)數(shù)據(jù)操作流程控制，通過數(shù)據(jù)的完整性保障平臺(tái)強(qiáng)大的關(guān)聯(lián)性。

6 結(jié)束語

在役檢查是核電站安全運(yùn)行的重要保證手段之一。本文在總結(jié)傳統(tǒng)核電站在役檢查管理模式的基礎(chǔ)上，在國(guó)內(nèi)率先提出并實(shí)現(xiàn)了利用在役檢查管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)核電站在役檢查信息化管理的方案，對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的重要環(huán)節(jié)進(jìn)行了論述。平臺(tái)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了在役檢查的信息化管理，收到了諸多良好的反饋，該平臺(tái)在很好地解決傳統(tǒng)在役檢查管理模式存在的問題的同時(shí)，極大提高了在役檢查的管理效率以及管理過程的可追溯性，降低了勞動(dòng)負(fù)荷，提升了核電站在役檢查的管理水平，能夠很好地適應(yīng)今后核電站專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和集約化的發(fā)展模式，可為核電站在役檢查的多基地群堆化管理提供有力支持。而平臺(tái)在操作便利性改進(jìn)、數(shù)據(jù)比對(duì)功能開發(fā)和數(shù)據(jù)控制方面的優(yōu)化，則可以進(jìn)一步提升用戶體驗(yàn)，滿足核電站在役檢查管理的多樣化需求。