楊強 許建軍 趙偉偉

[摘 要] 為更好地開展田灣核電站應(yīng)急準備工作，在應(yīng)急響應(yīng)過程中為運行控制組提供快速輔助決策支持，便于運行控制組迅速做出應(yīng)急狀態(tài)判斷，確保高效、快速、正確的人員響應(yīng)與信息傳遞，以有效控制和減輕核事故后果，避免或減少工作人員和公眾所接受的劑量，保護環(huán)境。江蘇核電有限公司組織開發(fā)了《應(yīng)急響應(yīng)輔助決策支持系統(tǒng)》。本文對系統(tǒng)的建設(shè)、技術(shù)實現(xiàn)、應(yīng)用及對應(yīng)急管理的提升等進行了闡述及經(jīng)驗總結(jié)。

[關(guān)鍵詞] 田灣核電站；應(yīng)急輔助決策；信息化；應(yīng)用

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 12. 021

[中圖分類號] F272.7；TM623 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）12- 0036- 01

1 系統(tǒng)建設(shè)背景

核事故發(fā)生后，快速準確地判斷出應(yīng)急響應(yīng)水平，對核事故分級及對后續(xù)響應(yīng)、控制、緩解核事故能夠起到有效作用。為更好地開展上述工作，在核事故應(yīng)急響應(yīng)過程中為運行控制組提供快速輔助決策支持功能，使運行控制組能夠迅速做出應(yīng)急狀態(tài)判斷，確保高效、快速、正確的人員響應(yīng)與信息傳遞，江蘇核電有限公司組織開發(fā)了《應(yīng)急響應(yīng)輔助決策支持系統(tǒng)》。

本系統(tǒng)是在田灣核電站《PI實時參數(shù)系統(tǒng)》的基礎(chǔ)上開發(fā)完成的。《PI實時參數(shù)系統(tǒng)》擁有1、2號機組相關(guān)工藝系統(tǒng)、設(shè)備較為完整的測點數(shù)據(jù)，能夠提供準確和實時的數(shù)據(jù)來源；同時，《PI實時參數(shù)系統(tǒng)》能夠?qū)㈦娬舅谖恢玫臍庀蠛偷卣饠?shù)據(jù)統(tǒng)一地管理起來，從而為系統(tǒng)的建立打下了堅實基礎(chǔ)。此外，電站現(xiàn)有的運行值班和化學(xué)數(shù)據(jù)系統(tǒng)能夠為本系統(tǒng)提供取樣分析的數(shù)據(jù)來源，為基于裂變產(chǎn)物三道屏障的應(yīng)急狀態(tài)分級初始條件和基于輻射水平異常和放射性流出物異常的應(yīng)急狀態(tài)分級初始條件提供數(shù)據(jù)來源。

在上述基礎(chǔ)上，田灣核電站依托自身的技術(shù)力量，通過需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)實現(xiàn)、測試與完善等一系列過程，建立了一套能夠自行適應(yīng)應(yīng)急行動水平規(guī)則變化的應(yīng)急輔助決策系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)設(shè)計方案

通過分析軟件系統(tǒng)的需求，目前國內(nèi)沒有能夠直接適用這一特定需求的軟件系統(tǒng)，也沒有直接可用的技術(shù)支撐本系統(tǒng)的建設(shè)。通過分析和比較，權(quán)衡軟件系統(tǒng)的開發(fā)進度和效率以及系統(tǒng)的可靠性，本系統(tǒng)最終選定如下的解決方案。

2.1 軟件架構(gòu)

通過對系統(tǒng)功能的需求分析，系統(tǒng)采用業(yè)界主流的B/S軟件架構(gòu)，以滿足跨地域和跨平臺的訪問需求，采用分層的軟件結(jié)構(gòu)，能夠有效地提高系統(tǒng)可靠性和滿足系統(tǒng)的可拓展性和可維護性的要求。系統(tǒng)采用HTTP協(xié)議為標準通信協(xié)議，分為3層，即客戶端、服務(wù)層、數(shù)據(jù)庫層。后臺使用Oracle作為數(shù)據(jù)庫。

2.2 硬件架構(gòu)

系統(tǒng)采用通用的應(yīng)用程序部署架構(gòu)，通過單獨的Web服務(wù)器面向用戶提供服務(wù)，需要存儲的數(shù)據(jù)將存儲在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中。Web服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通過核心交換機與PI服務(wù)器相連，以保證Web應(yīng)用程序能夠使用到準確的數(shù)據(jù)源。前端用戶通過臺式終端或者移動終端訪問Web應(yīng)用程序。

3 系統(tǒng)功能組成

在整體結(jié)構(gòu)上，系統(tǒng)通過系統(tǒng)提供的人機交互界面，實現(xiàn)實時應(yīng)急狀態(tài)顯示、應(yīng)急行動指南、獲取應(yīng)急資料等功能，同時，系統(tǒng)提供了對用戶的認證、授權(quán)和日志功能，保證系統(tǒng)的安全可控。系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)源主要來自于《PI實時參數(shù)系統(tǒng)》數(shù)據(jù)庫，其數(shù)據(jù)源包括有1、2號機組、模擬機、輻射監(jiān)測數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、地震數(shù)據(jù)。此外，系統(tǒng)從權(quán)限數(shù)據(jù)庫中獲取權(quán)限數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲在數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)了狀態(tài)存儲和行動追溯等功能。

在具體的模塊劃分上，系統(tǒng)主要分為在線監(jiān)測、節(jié)點維護、服務(wù)管理、指南管理、日志管理等部分。系統(tǒng)通過完善的架構(gòu)設(shè)計，保證了正常穩(wěn)定運行，使得系統(tǒng)具有以下特點：

（1）可靠性：系統(tǒng)能夠應(yīng)對環(huán)境變化而始終保持高可用的特性，能夠滿足突發(fā)情況下可靠使用的需要。

（2）安全性：系統(tǒng)設(shè)計中充分考慮了系統(tǒng)安全，通過網(wǎng)絡(luò)防火墻和內(nèi)部嚴格的權(quán)限管理功能，確保應(yīng)急狀態(tài)等功能安全，防止盜用，以免擾亂應(yīng)急指揮體系正常運作。

（3）擴展性：系統(tǒng)設(shè)計上充分考慮了未來機組的使用需要，采用可配置性的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫處理機制，能夠通過配置式的邏輯定義功能，將應(yīng)急行動水平分解成具體的計算邏輯，能夠有效應(yīng)對其邏輯的變化而無需再次編碼。

（4）自動化：以《PI實時參數(shù)系統(tǒng)》為本系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺，對于應(yīng)進入相應(yīng)應(yīng)急行動水平的初始條件數(shù)據(jù)，采用直接引用方式實現(xiàn)初始條件的自動判斷、應(yīng)急狀態(tài)升級的自動判斷、應(yīng)急報告數(shù)據(jù)的自動生成等。

（5）易用性：系統(tǒng)界面友好、簡單易學(xué)、操作方便。能夠通過簡單操作實現(xiàn)生產(chǎn)與模擬機的數(shù)據(jù)源切換，滿足日常應(yīng)急演習(xí)與應(yīng)急準備的需要。

4 系統(tǒng)的效果和作用

田灣核電站主控室的應(yīng)急響應(yīng)流程是：電站主控室配發(fā)有核應(yīng)急響應(yīng)程序，同時懸掛《田灣核電站應(yīng)急響應(yīng)初始條件和行動水平》掛圖。當發(fā)生需要啟動應(yīng)急組織的事故或事件時，當班值長根據(jù)《田灣核電站應(yīng)急響應(yīng)初始條件和行動水平》判斷應(yīng)急行動水平，判定是否需進入應(yīng)急狀態(tài)以及所進入的應(yīng)急狀態(tài)等級，并向運行控制組組長建議，運行控制組組長向應(yīng)急總指揮和運行副總指揮提出相應(yīng)的應(yīng)急狀態(tài)建議，得到批準后根據(jù)相關(guān)的程序進行響應(yīng)。運行控制組在進行機組狀態(tài)控制的同時，根據(jù)當前機組狀態(tài)的變化，運行控制組需要頻繁的核對《田灣核電站應(yīng)急響應(yīng)初始條件和行動水平》和機組的狀態(tài)，填寫并向外發(fā)布各類報表、信息表格等，牽扯了較多的精力。本系統(tǒng)的建設(shè)使運行控制組從繁雜的事務(wù)中抽身出來，從而能夠集中精力按照事故處理規(guī)程進行機組狀態(tài)控制，進而提升運行控制組的應(yīng)急響應(yīng)能力。

經(jīng)過田灣核電站模擬機和應(yīng)急演習(xí)的模擬應(yīng)用，本系統(tǒng)得到了主控室操縱員的好評，能夠幫助他們在緊急情況下快速判斷機組狀態(tài)，準確進入相應(yīng)的應(yīng)急狀態(tài)，同時減少了他們收集數(shù)據(jù)的工作量，爭取了更多的時間執(zhí)行事故規(guī)程和穩(wěn)定機組狀態(tài)。

5 結(jié) 論

實踐表明，田灣核電站《應(yīng)急響應(yīng)輔助決策支持系統(tǒng)》能夠從實際工作出發(fā)，系統(tǒng)具備可靠性、安全性、易用性和高度的自動化水平，大大提高了工作效率。系統(tǒng)為核電站應(yīng)急準備和應(yīng)急情況下的管理提供了新手段，也是信息化與工業(yè)化的融合與創(chuàng)新。

本系統(tǒng)基于田灣核電站自主技術(shù)力量實施，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，獲得了國家版權(quán)局頒發(fā)的計算機軟件著作權(quán)。本系統(tǒng)具備推廣到國內(nèi)類似機組和其他核電站的條件和特點，可在今后與各同行核電站進行交流，為我國核電廠應(yīng)急準備工作提供有力保障。