成守宇 ,王 賀,彭敏俊,楊 明,鞏 誠(chéng),劉 飛

(哈爾濱工程大學(xué)核安全與仿真技術(shù)國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 哈爾濱 150001)

在核動(dòng)力裝置運(yùn)行中,特別是在裝置異常 或故障時(shí),操縱人員往往承受很大的精神壓力,從而影響操縱員判斷力和信息處理能力。據(jù)統(tǒng)計(jì),核電站20%～90%的系統(tǒng)失效與人有關(guān),其中直接或間接肇發(fā)事故的比率為70%～90%[1]。美國(guó)三哩島核事故,前蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故,以及日本的核泄漏事件,也都跟人的因素有關(guān),操縱員的誤判或誤操作都有可能導(dǎo)致極為嚴(yán)重的后果[2]。為了減少人因失誤,提高核動(dòng)力裝置運(yùn)行的安全性,研究開(kāi)發(fā)一套能夠輔助操縱員運(yùn)行的NPPOSS是十分必要的。

出于減少人因失誤發(fā)生的考慮,近些年來(lái),有關(guān)國(guó)際組織如IAEA、IEEE和OECD,以及一些國(guó)家如美國(guó)、韓國(guó)、日本等都將操縱員支持系統(tǒng)列入了開(kāi)發(fā)計(jì)劃[3-6]。在20世紀(jì)80年代,美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)開(kāi)發(fā)了OAS系統(tǒng),主要包括電廠狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)規(guī)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和診斷與傳感器數(shù)據(jù)確認(rèn)系統(tǒng)等[4]。韓國(guó)研究機(jī)構(gòu)于1995年開(kāi)發(fā)了OASYS系統(tǒng)[6],其功能與美國(guó)OAS功能類(lèi)似。西歐Halden工程的診斷系統(tǒng),主要包括早期診斷和在線診斷等功能[5]。國(guó)外還在深入地進(jìn)行操縱員支持系統(tǒng)技術(shù)的研究。20世紀(jì)90年代初期至今,國(guó)內(nèi)也開(kāi)展了NPPOSS技術(shù)方面的研究,研究?jī)?nèi)容涉及故障診斷[7]、狀態(tài)監(jiān)測(cè)[8-9]、運(yùn)行數(shù)據(jù)管理[10]和操作規(guī)程[11]等方面,例如清華大學(xué)研究的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)支持系統(tǒng)[12]等?？偟膩?lái)說(shuō),目前國(guó)內(nèi)對(duì)NPPOSS還處于研究階段,系統(tǒng)功能單一,集成化程度不高,還不具備工程應(yīng)用的程度。

本文研究的核動(dòng)力裝置運(yùn)行支持系統(tǒng)是一個(gè)綜合功能的智能系統(tǒng),包括數(shù)據(jù)采集和處理、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、警報(bào)分析以及操作指導(dǎo)等功能,主要目的是為裝置操縱員提供在線的運(yùn)行支持服務(wù),減輕操縱員的負(fù)擔(dān),提高操縱員操作的正確性。本文研究的NPPOSS主要功能要求：充分利用計(jì)算機(jī)的高速數(shù)據(jù)處理能力,在反應(yīng)堆啟堆、停堆、功率轉(zhuǎn)換等工況下,提供在線的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、異常報(bào)警、故障診斷以及操作規(guī)程等功能,盡可能及時(shí)有效地向操縱員提供系統(tǒng)狀態(tài)及可能的故障信息,幫助操縱員進(jìn)行決策,采取恰當(dāng)措施保證核動(dòng)力裝置的安全。另外,NPPOSS還應(yīng)具有判斷操縱員誤操作的功能。下面將全面介紹NPPOSS的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。

1 NPPOSS總體設(shè)計(jì)方案

1.1 總體設(shè)計(jì)原則

綜合考慮NPPOSS的定位和功能要求,在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前有必要明確其設(shè)計(jì)原則,并把這些原則貫穿于NPPOSS系統(tǒng)設(shè)計(jì)的始終,從而有利NPPOSS課題工作的實(shí)踐,應(yīng)注意以下設(shè)計(jì)原則。

(1)集成化設(shè)計(jì),即把狀態(tài)監(jiān)測(cè)、警報(bào)分析、故障診斷以及操作指導(dǎo)等功能有機(jī)地集成在NPPOSS中,能為操縱員提供范圍較廣的運(yùn)行支持。

(2)模塊化設(shè)計(jì),即運(yùn)行支持系統(tǒng)按功能劃分成若干子模塊,并且各個(gè)子模塊系統(tǒng)具有一定的獨(dú)立運(yùn)行功能。

(3)系統(tǒng)透明設(shè)計(jì),即運(yùn)行支持系統(tǒng)對(duì)其故障診斷結(jié)果和警報(bào)分析的結(jié)果等具有一定的解釋能力。

(4)輔助決策支持,即運(yùn)行支持系統(tǒng)只是輔助操縱員功能,本身不參與核動(dòng)力裝置的控制,與核動(dòng)力裝置的接口是單向的。

(5)可靠性和實(shí)用性,即要求系統(tǒng)或軟件相對(duì)穩(wěn)健,并考慮實(shí)際運(yùn)用環(huán)境并留有接口。

(6)實(shí)時(shí)性和自動(dòng)化,即運(yùn)行支持系統(tǒng)軟件應(yīng)具有較高的實(shí)時(shí)性,系統(tǒng)具有一定的自動(dòng)運(yùn)行和復(fù)位工況的功能。

(7)采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu),便于系統(tǒng)升級(jí)與維護(hù)。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的NPPOSS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 1所示。運(yùn)行支持系統(tǒng)劃分為6個(gè)單元模塊：數(shù)據(jù)采集與處理單元、狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元、故障診斷單元、報(bào)警分析單元、操作指導(dǎo)單元和人機(jī)界面單元。其中操作指導(dǎo)單元又劃分為正常操作指導(dǎo)和異常操作指導(dǎo)單元。NPPOSS各子單元不是孤立的,數(shù)據(jù)采集與處理單元收到核動(dòng)力裝置綜合數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(NPPM IS)數(shù)據(jù)后,存入到數(shù)據(jù)庫(kù)或?qū)崟r(shí)共享內(nèi)存中,狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元從數(shù)據(jù)庫(kù)獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行核動(dòng)力狀態(tài)監(jiān)測(cè),提供異常報(bào)警和異常特征信息,若有異常則激活故障診斷單元,故障診斷單元診斷裝置事故性質(zhì);同時(shí)根據(jù)異常征兆或診斷的事故性質(zhì)提供相應(yīng)的操作規(guī)程。各子單元設(shè)計(jì)將在本文第2節(jié)進(jìn)行詳述。

本文設(shè)計(jì)的NPPOSS硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成如圖2所示,主要包括主計(jì)算機(jī)、終端顯示計(jì)算機(jī)(包括值班長(zhǎng)和各系統(tǒng)操縱員使用的計(jì)算機(jī))和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)等設(shè)備。主計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)NPPOSS各單元軟件程序計(jì)算,終端顯示計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)NPPOSS信息顯示給值班長(zhǎng)和各系統(tǒng)操縱員,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換機(jī)主要負(fù)責(zé)NPPMIS與NPPOSS各計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。

圖1 NPPOSS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.1 A rchitecture of NPPOSS

圖2 運(yùn)行支持系統(tǒng)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成圖Fig.2 A rchitecture of hardw are system o f NPPOSS

需要補(bǔ)充一點(diǎn)：NPPOSS是核動(dòng)力裝置主控室信息顯示的一個(gè)補(bǔ)充,彌補(bǔ)裝置儀控系統(tǒng)不能為操縱員提供智能化的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、警報(bào)分析以及操作指導(dǎo)等輔助決策信息;該系統(tǒng)不接收和發(fā)送控制信號(hào)給裝置控制與保護(hù)系統(tǒng),只從核動(dòng)力裝置綜合數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)。

2 NPPOSS子單元模塊的設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)據(jù)采集與處理單元

本單元是NPPOSS與核動(dòng)力裝置綜合數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)程序,還具有數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)功能。主要包括數(shù)據(jù)通訊程序、數(shù)據(jù)解包和校驗(yàn)程序、數(shù)據(jù)濾波處理程序以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序等。數(shù)據(jù)通訊程序主要建立NPPM IS系統(tǒng)通訊與接收NPPMIS的數(shù)據(jù)包,數(shù)據(jù)解包和校驗(yàn)程序?qū)邮誑PPM IS的數(shù)據(jù)包按通訊協(xié)議和數(shù)據(jù)庫(kù)有關(guān)規(guī)則進(jìn)行參數(shù)解碼和有效性的校驗(yàn)。數(shù)據(jù)濾波處理程序?qū)?duì)原始采集數(shù)據(jù)或噪聲較大數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑、濾波、校正以及有效性處理等。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序?qū)?shù)據(jù)存入實(shí)時(shí)共享內(nèi)存和數(shù)據(jù)庫(kù)文件中。本單元主要目的是為NPPOSS其他單元提供數(shù)據(jù)信息。

2.2 狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元

狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元將獲取的核動(dòng)力裝置運(yùn)行信息進(jìn)行特征信號(hào)的比較和分析,判斷核動(dòng)力裝置運(yùn)行處于正?；虍惓顟B(tài)。本單元將對(duì)采集到的核動(dòng)力裝置的各種參數(shù)、閥門(mén)以及顯控臺(tái)開(kāi)關(guān)等的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),判斷是否偏離正常狀態(tài)或操縱員誤操作。監(jiān)測(cè)狀態(tài)單元是進(jìn)行狀態(tài)分析、故障診斷和操作指導(dǎo)決策的基礎(chǔ)。本單元主要由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取模塊、運(yùn)行工況判斷模塊、系統(tǒng)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊、異常信息記錄及查詢模塊和特征信息輸出模塊5部分組成。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取模塊獲取裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)后,運(yùn)行工況判斷模塊提取與工況有關(guān)的數(shù)據(jù),判斷核動(dòng)力裝置運(yùn)行工況,系統(tǒng)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊根據(jù)核動(dòng)力裝置工況信息,決定被監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)和相應(yīng)參數(shù)并進(jìn)行監(jiān)測(cè)和處理。異常信息記錄及查詢模塊,將自動(dòng)記錄異常發(fā)生前和異常消除后的整個(gè)裝置運(yùn)行數(shù)據(jù),并可在事后進(jìn)行查詢和后期分析。特征信息輸出模塊把本單元處理過(guò)的信息分別存入或送入實(shí)時(shí)共享內(nèi)存和數(shù)據(jù)庫(kù)、故障診斷單元以及人機(jī)界面單元等。系統(tǒng)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊是狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元的核心程序,系統(tǒng)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊主要采用了參數(shù)限值監(jiān)測(cè)法、參數(shù)趨勢(shì)監(jiān)測(cè)法、穩(wěn)態(tài)模型監(jiān)測(cè)法和模糊神經(jīng)監(jiān)測(cè)法等方法。

2.3 故障診斷單元

故障診斷單元主要用在事故狀態(tài)下對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)信息進(jìn)行歸納、推理等自動(dòng)化處理,幫助操縱員了解系統(tǒng)狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障的早期征兆并盡可能準(zhǔn)確地確定可能的故障性質(zhì)或故障設(shè)備的部位。本研究把故障分為典型故障和通用故障。通用故障是指一些泵和閥的故障或操縱員的誤操作。典型故障是指諸如冷卻劑喪失事故(LOCA)、蒸汽發(fā)生器傳熱管破裂事故(SGTR)等設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故或其他事故。故障診斷單元分為通用故障診斷模塊、典型故障處理模塊以及故障診斷單元輸入輸出模塊。

通用故障診斷模塊采用規(guī)則法進(jìn)行診斷,其方法是通過(guò)當(dāng)前設(shè)備具備的功能和狀態(tài)與專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比,若不相符則存在故障或誤操作。典型故障處理模塊采用基于規(guī)則和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混合式故障診斷方法?；谝?guī)則法的診斷用于診斷事故類(lèi)型,當(dāng)事故發(fā)生的一系列故障征兆與診斷知識(shí)庫(kù)中的相關(guān)規(guī)則知識(shí)相匹配時(shí),即可判斷發(fā)生了相應(yīng)類(lèi)型的故障?；谌斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷法主要用于診斷故障發(fā)生程度及性質(zhì)等,其主要利用規(guī)則診斷診斷法提供的信息或狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)激活程序。輸入輸出模塊主要將其他單元信息輸入到本單元中和本單元的診斷信息輸出到其他單元中。

2.4 操作指導(dǎo)單元

操作指導(dǎo)單元主要功能是在各種工況下為操縱員提供操作提示和操作規(guī)程信息等,主要包括正常操作指導(dǎo)和異常操作指導(dǎo)2部分。正常操作指導(dǎo)單元提供裝置在正常運(yùn)行所需的操作規(guī)程和操作提示等信息,主要工況包括啟堆、功率轉(zhuǎn)換、穩(wěn)態(tài)工況以及停堆等。異常操作指導(dǎo)單元為裝置在異?；蚴鹿是闆r下提供恢復(fù)相應(yīng)系統(tǒng)功能或應(yīng)急規(guī)程。正常操作指導(dǎo)單元和異常操作指導(dǎo)單元實(shí)現(xiàn)模塊都分為：規(guī)程知識(shí)庫(kù)、監(jiān)督機(jī)、參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)、推理機(jī)和管理子系統(tǒng)。規(guī)程知識(shí)庫(kù)主要用來(lái)存放領(lǐng)域?qū)＜姨峁┑囊?guī)程知識(shí),包括啟堆、停堆以及各種典型事故的規(guī)程信息。監(jiān)督機(jī)對(duì)規(guī)程的執(zhí)行和裝置狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。推理機(jī)利用規(guī)程知識(shí)的信息和裝置實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行推理,并結(jié)合狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元和故障診斷單元的結(jié)果,提取規(guī)程為操縱員提供操作指導(dǎo)信息。管理子單元負(fù)責(zé)操作指導(dǎo)單元的系統(tǒng)維護(hù)以及數(shù)據(jù)的管理等。

2.5 警報(bào)分析單元

警報(bào)分析單元主要功能包括：

(1)提供異常報(bào)警信號(hào)。

(2)對(duì)核動(dòng)力裝置報(bào)警信號(hào)進(jìn)行壓縮分析,找出主要報(bào)警信息和報(bào)警信號(hào)的排序記錄工作。

(3)為警報(bào)的產(chǎn)生和發(fā)展提供解釋手段。

本單元分為報(bào)警信號(hào)模塊、警報(bào)壓縮分析與報(bào)警信號(hào)排序模塊和警報(bào)產(chǎn)生推理分析模塊等。

報(bào)警信號(hào)通過(guò)界面軟件實(shí)現(xiàn),主要以棒圖、報(bào)警窗以及數(shù)據(jù)列表等形式顯示。本單元的研究采用了符號(hào)學(xué)分析與建模方法—多層流(M ultilevel Flow Models,M FM)與因果關(guān)系圖(Causal Dependence Graph,CDG)來(lái)進(jìn)行警報(bào)或異?，F(xiàn)象的解釋和分析,還采用了類(lèi)似故障樹(shù)形式的邏輯分析圖作為補(bǔ)充解釋手段。為了對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行壓縮分析,將報(bào)警信號(hào)分為一定的級(jí)別和層次。

2.6 人機(jī)界面單元

人機(jī)界面單元是運(yùn)行支持系統(tǒng)與操縱員完成交互的接口系統(tǒng)。人機(jī)界面單元主要完成狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、報(bào)警分析以及操作指導(dǎo)等單元的信息顯示和交互,主要顯示內(nèi)容為安全狀態(tài)圖(也稱八角圖)、參數(shù)趨勢(shì)圖、參數(shù)顯示、異常參數(shù)列表、系統(tǒng)流程圖、故障推理分析、歷史信息與查詢、操作規(guī)程、報(bào)警信號(hào)排序以及報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理分析等。本單元采用了“以人為中心”的設(shè)計(jì)思想,綜合考慮了界面顏色、文字大小、界面布局及組織形式等設(shè)計(jì),盡量使操縱員從人機(jī)界面中很容易找到需要的信息,從而減輕工作負(fù)擔(dān)[13]。

3 NPPOSS開(kāi)發(fā)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

3.1 NPPOSS軟件程序的開(kāi)發(fā)

本文在NPPOSS設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)進(jìn)行了軟件開(kāi)發(fā),利用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks環(huán)境、VxGUI圖形軟件和Tornado調(diào)試工具,采用C語(yǔ)言編程并集成開(kāi)發(fā)NPPOSS。系統(tǒng)軟件平臺(tái)采用V xWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),V xWorks具有很高的實(shí)時(shí)性、可靠性,具有軟件代碼小,響應(yīng)速度快等特點(diǎn),特別適用于NPPOSS這類(lèi)要求實(shí)時(shí)和多任務(wù)的應(yīng)用體系。本文采用VxGUI開(kāi)發(fā)人機(jī)界面,由于VxGUI占用資源少、高可靠性以及方便圖形開(kāi)發(fā)。NPPOSS軟件設(shè)計(jì)采用了層次化模塊結(jié)構(gòu)技術(shù),分為硬件層、操作系統(tǒng)層(VxWorks)、POSIX接口層、圖形包層(VxGUI)和應(yīng)用程序?qū)?NPPOSS程序),設(shè)計(jì)形式如圖3所示。

圖3 NPPOSS軟件層次化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Level design softw are of NPPOSS

3.2 NPPOSS實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

為了驗(yàn)證NPPOSS設(shè)計(jì)的方案可行性和功能有效性,本文以壓水堆SGTR經(jīng)歷的瞬態(tài)過(guò)程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)[14]。

(1)實(shí)驗(yàn)方法。由于NPPOSS處于研究階段,由全范圍核動(dòng)力裝置模擬器給NPPOSS提供核動(dòng)力裝置各種工況的運(yùn)行數(shù)據(jù),主要包括核動(dòng)力裝置的啟動(dòng)工況、功率運(yùn)行工況、異常與事故工況和停堆工況等。為了測(cè)試驗(yàn)證NPPOSS功能,由教練員通過(guò)教練員站隨機(jī)插入LOCA、SGTR和主蒸汽管道破裂等故障。在故障模式下,NPPOSS啟動(dòng)各功能程序模塊,運(yùn)行人員根據(jù)NPPOSS提供的輔助信息,將裝置恢復(fù)到安全狀態(tài),以檢查NPPOSS各子單元的功能。

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。核動(dòng)力裝置在某工況1號(hào)蒸汽發(fā)生器發(fā)生U形管破裂時(shí),NPPOSS監(jiān)測(cè)進(jìn)程過(guò)程中某些畫(huà)面,如圖4～圖7所示。圖4反應(yīng)的是在插入故障后狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元功能的響應(yīng)界面,在插入故障一段時(shí)間后,在八角圖右側(cè)部分有滾動(dòng)的參數(shù)異常信息顯示;圖4中間部分能夠提供流程圖、參數(shù)監(jiān)視、報(bào)警以及趨勢(shì)圖等功能;八角圖也隨著SGTR進(jìn)程發(fā)展越來(lái)越嚴(yán)重而發(fā)生變形并且其左邊的方形塊(代表設(shè)備故障和輻射監(jiān)測(cè))也提供報(bào)警。圖5和圖6是發(fā)生SGTR后故障診斷功能的人機(jī)界面。其中圖5中間部分顯示的是規(guī)則法診斷結(jié)果和智能診斷法診斷結(jié)果,在其下面有提示信息和文字形式的操作指導(dǎo)等;圖6中間部分顯示的是故障推理信息,包括特征參數(shù)的變化情況以及相應(yīng)趨勢(shì)圖。圖7是診斷出故障后提供的圖形化規(guī)程界面,其右上角方框提示操縱員此處是當(dāng)前操作內(nèi)容。上述各圖只是NPPOSS截取的一部分顯示圖。

圖4 狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元功能響應(yīng)的界面Fig.4 Display of the function of the operation monitoring unit

圖5 診斷結(jié)果統(tǒng)計(jì)界面Fig.5 Disp lay of diagnosis result

圖6 故障推理顯示界面Fig.6 Disp lay o f diagnosis resu lt analysis

圖7 異常規(guī)程顯示界面Fig.7 Disp lay of operating p rocedures

在前面實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上可知,NPPOSS可以實(shí)現(xiàn)直觀方便地顯示信息,并具有以下特點(diǎn)：

(1)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)讀取核動(dòng)力裝置所需的數(shù)據(jù),并能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)功能。

(2)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的狀態(tài),以符合操縱員認(rèn)知過(guò)程的方式,將系統(tǒng)信息顯示在人機(jī)界面上。

(3)操作指導(dǎo)單元能夠?qū)崿F(xiàn)向操縱員提供在線的操作規(guī)程和操作提示信息等;還可以提供多種顯示的運(yùn)行規(guī)程手冊(cè),幫助操縱員快速查找所需要的規(guī)程。

(4)通過(guò)圖形化顯示系統(tǒng)流程圖、報(bào)警信息、故障信息以及參數(shù)趨勢(shì)等,提高了操縱員對(duì)裝置狀態(tài)的了解,減輕了操縱員的工作負(fù)擔(dān)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)于集數(shù)據(jù)采集與處理、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、警報(bào)分析以及操作指導(dǎo)等功能的運(yùn)行支持系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和闡述,并以實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks為平臺(tái),利用計(jì)算機(jī)、專(zhuān)家系統(tǒng)等技術(shù)開(kāi)發(fā)了一種NPPOSS。為了驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的NPPOSS可行性方案并通過(guò)了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：NPPOSS系統(tǒng)工作可靠,具有較高性能,采用 NPPOSS后,可以減輕操縱員的工作負(fù)擔(dān)和精神壓力,提高了操縱員操作的正確性和有效性,進(jìn)一步提高了核動(dòng)力裝置運(yùn)行的安全性。本文系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)只是在全范圍核動(dòng)力裝置模擬器上進(jìn)行的,與實(shí)際應(yīng)用環(huán)境還有一定的差距,還需要做很多工作。

隨著全數(shù)字化儀控系統(tǒng)在核動(dòng)力裝置的應(yīng)用以及人工智能、系統(tǒng)仿真和專(zhuān)家系統(tǒng)等技術(shù)的發(fā)展,NPPOSS可作為獨(dú)立的輔助智能決策系統(tǒng)提供給主控室值班長(zhǎng),或者NPPOSS某些功能(如將狀態(tài)監(jiān)測(cè)、警報(bào)分析以及操作規(guī)程等)集成到主控室計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。因此,NPPOSS的開(kāi)發(fā)是很有實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值的研究課題。

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