趙 晨,王 瀟,張思雨,胡子龍,曲 芳

（沈陽航空航天大學(xué)安全工程學(xué)院,沈陽 110136）

核電站冷備份系統(tǒng)的維護策略研究

趙 晨,王 瀟,張思雨,胡子龍,曲 芳

（沈陽航空航天大學(xué)安全工程學(xué)院,沈陽 110136）

本文以核電站系統(tǒng)中設(shè)備維護為例確定定期維護策略，根據(jù)給定的實驗參數(shù)進行仿真實驗，并基于設(shè)備可靠性、故障率、技術(shù)現(xiàn)狀和維護人員素質(zhì)等因素，提出在達到最優(yōu)經(jīng)濟期望值的情況下獲取設(shè)備的最優(yōu)維護周期。

核電站；固定周期維護；可靠性；維護策略

0 引言

核電的安全問題日益突出，因其高能而備受關(guān)注，同時也因其高能一旦出現(xiàn)事故后果不堪設(shè)想。更嚴重的是核電泄露核污染對周圍區(qū)域的影響，以其影響范圍之大、時間之久和對人員傷害的不可恢復(fù)性，所以核電站的維護問題顯得尤為重要[1,2]。

1 核電站備用系統(tǒng)的建模

為了提高核電站備用系統(tǒng)的可靠度，需要對備用系統(tǒng)進行檢測。但是，過多的檢查/檢測工作勢必會增加運行成本。對于核電站系統(tǒng)而言，維護的經(jīng)濟性也是必須考慮的問題。本文從可靠度和維護費用率兩個方面對核電站備用系統(tǒng)的維護進行優(yōu)化[3,4]。

通過攝像頭捕捉到一幀圖像后，進行膚色檢測得到膚色部分，對膚色部分進行最大連通區(qū)算以及膨脹，腐蝕等形態(tài)學(xué)算法消除較小膚色區(qū)域，最后通過人臉的幾何特征確定出人臉的準備位置，完成人臉檢測。根據(jù)得到人臉的具體位置信息，從原圖中選取出人臉部分，對人臉進行特征點檢測，選取其中的68個特征點進行使用，計算結(jié)果如下圖：

（1）備用系統(tǒng)的維護優(yōu)化模型。本文以檢查周期T和維護次數(shù)n為優(yōu)化變量，以系統(tǒng)可靠度為約束，平均維護費用率最小化為目標(biāo)，建立定期維護策略下的維護優(yōu)化模型。如公式（1.1）所示，此模型用于故障具有延遲性特點的備用系統(tǒng)[5]。

（2）模型的求解方法。以相對復(fù)雜的備用系統(tǒng)功能檢測策略的維護優(yōu)化模型為例，記為潛在故障發(fā)生的平均時間，為延遲時間的平均值。為了要求在系統(tǒng)的潛在故障能被檢測到，那么首檢時刻必須要做P點前，所以同時，為了要求在系統(tǒng)由潛在故障發(fā)展到功能故障之前檢測到故障，所以檢測周期必須要小于P-F間隔，所以為了求解最佳檢測周期T和維護次數(shù)n，使用優(yōu)化模型的迭代求解方法，取初始值k=1，該算法的步驟如下：輸入k值，求出滿足可靠度R要求下使C(k,T)達到最小的。其算法步驟如圖1所示。

假定核電站系統(tǒng)中設(shè)備故障率λ=0.000001，檢查/檢查費用=1000，預(yù)防性維護費用=5000，修復(fù)性維護費用=20000，多重故障損失費用=1000000，修正系數(shù)=1.5，修正系數(shù)=1.5。

2 基本實例

薏米的添加量是影響薏米雞肉餅風(fēng)味和質(zhì)地的因素之一，以不同的薏米添加量進行單因素試驗，確定其最佳添加量。試驗結(jié)果表明，薏米的添加量為20%時，薏米雞肉餅中有明顯的薏米香味，表明這個添加量使薏米雞肉餅的滋味和口感達到最佳。

水利現(xiàn)代化繪河清湖晏藍圖——訪江蘇省淮安市水利局局長、黨委書記黃克清……………………………… 韋鳳年，江 芳，郭 純等(16.59)

通過MATLAB仿真，可靠度三維圖如圖2所示?？捎胢eshgrid函數(shù)繪圖，其圖形實現(xiàn)如下：

圖中n坐標(biāo)為自變量，表示維護次數(shù)。T坐標(biāo)為自變量，表示單位周期時間。R坐標(biāo)為因變量，表示可靠度參數(shù)。其中可靠度的約束值R0取0.999，滿足條件的點使用深紅色表示，但是滿足條件的邊界點在三維圖中區(qū)域表示不明顯，因此對圖形做了簡化處理。將三維圖形轉(zhuǎn)變?yōu)槎S圖形，并取R值范圍為[0.999，1]，圖中n表示維護次數(shù)，T表示單位周期時間，圖形中紅色區(qū)域均滿足要求。在圖形中n坐標(biāo)和T坐標(biāo)的邊界值雖然符合條件但無實際意義，而滿足R=0.999的邊界具有實際意義且能在此區(qū)域獲得優(yōu)化目標(biāo)值。

3 結(jié)論

本文主要研究了核電站系統(tǒng)的固定周期維護問題，運用系統(tǒng)科學(xué)的方法了解核電站系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障類型并提出高效易行的解決方案。

[1]李曉明,陳世均,武濤等.以可靠性為中心的維護在核電站維護優(yōu)化中的應(yīng)用與創(chuàng)新[J].核動力工程,2005,26(6SI)：73-77.

[2]鄭明光.壓水堆核電站工程設(shè)計[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 2012.

[3]左洪福,蔡景,王華偉.維護決策理論與方法[M].航空工業(yè)出版社,2008.

[4]約翰 莫布雷.以可靠性為中心的維護[M].北京：機械工業(yè)版社, 2000.

[5]John Moubray. Reliability-centered maintenance[M]. New York INDUSTRIAL PRESS INC, 1997.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.147

2014沈陽航空航天大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目 項目編號：DCX140410