胡 攀

（核動力運(yùn)行研究所，湖北 武漢 430223）

0 引言

隨著國內(nèi)各個核電廠對低級別事件趨勢分析越來越重視，如何對核電廠發(fā)生的低級別事件進(jìn)行編碼和趨勢分析逐漸成為經(jīng)驗反饋領(lǐng)域的一項重要工作。當(dāng)前，大部分核電廠開展低級別趨勢分析主要還是依靠人工逐一查詢某一維度或某幾個維度的事件數(shù)量根據(jù)時間的變化趨勢，而僅設(shè)備類異常趨勢需要查詢的趨勢通常多達(dá)成千上萬種。這種做法不僅工作量繁重，并且還可能存在識別不完整的情況。因此，當(dāng)前的趨勢分析結(jié)果很容易受到投入的時間精力、查詢的維度、相關(guān)人員的經(jīng)驗水平等方面的影響，同時還缺少有效的手段對已經(jīng)識別出來的異常趨勢進(jìn)行動態(tài)跟蹤管理。如何保證趨勢分析結(jié)果準(zhǔn)確、全面，并且對趨勢分析結(jié)果進(jìn)行動態(tài)跟蹤管理則是后續(xù)趨勢分析工作的關(guān)注重點(diǎn)。 因此，開發(fā)分析軟件對實現(xiàn)趨勢分析工作的標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化具有重要意義。

1 系統(tǒng)需求分析及功能設(shè)計

1.1 業(yè)務(wù)需求及數(shù)據(jù)要求

趨勢分析首先要回答的問題是“什么是趨勢？”美國核動力運(yùn)行研究院2007 年發(fā)布的《良好實踐：績效評價和趨勢分析》指出：在過程（生產(chǎn)或管理）績效度量數(shù)據(jù)的隨機(jī)（偶然）波動中出現(xiàn)的統(tǒng)計顯著性。 可見，開展趨勢分析必須要解決3 個問題：收集足夠的過程（生產(chǎn)或管理）績效度量數(shù)據(jù)，以反映過程的隨機(jī)（偶然）波動；這些數(shù)據(jù)具有隨機(jī)性；要能在隨機(jī)（偶然）波動中發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計顯著性（異常波動）。 由于趨勢分析的目的是為生產(chǎn)或管理過程及時提供異常信息，實時改進(jìn)過程，從而貫徹“預(yù)防為主”的原則，因此，趨勢分析的生命力在于及時性。

通過對核電廠低級別事件趨勢分析工作的業(yè)務(wù)進(jìn)行需求分析， 明確了低級別事件趨勢分析方法、流程及必要的數(shù)據(jù)字典。

核電廠低級別事件趨勢分析軟件涉及的數(shù)據(jù)主要是事件信息相關(guān)數(shù)據(jù)，如表1 所示。

1.2 功能模塊設(shè)計

基于上述對核電廠低級別事件趨勢分析的業(yè)務(wù)需求及數(shù)據(jù)要求分析，系統(tǒng)功能模塊設(shè)計如圖1 所示。

1.2.1 首頁

首頁顯示本核電廠最新的異常趨勢，以便相關(guān)人員了解最近出現(xiàn)的異常趨勢或持續(xù)存在的異常趨勢。

1.2.2 事件信息

本模塊主要是處理事件信息，包括刪除、修改事件信息以及對事件進(jìn)行編碼。事件信息是從核電廠經(jīng)驗反饋信息平臺導(dǎo)入本模塊。本模塊的主要功能包括實現(xiàn)事件信息的刪除、修改、查詢、查看、導(dǎo)出功能，其中刪除功能針對的是整個事件；修改功能針對的是狀態(tài)報告中的事件編碼以及其他與趨勢分析有關(guān)的字段。 可通過輸入查詢條件進(jìn)行查詢，查詢條件包括事件編號、主題、描述、事件級別、簽發(fā)時間、發(fā)生時間、事件編碼等，查詢條件應(yīng)當(dāng)優(yōu)先支持下拉（如果關(guān)聯(lián)靜態(tài)數(shù)據(jù)），支持多選。 導(dǎo)出時，能夠根據(jù)頁面查看結(jié)果導(dǎo)出Excel 格式文件。

1.2.3 自動趨勢分析

本模塊是為了實現(xiàn)對事件從涉及系統(tǒng)、 涉及設(shè)備、事件編碼等不同維度進(jìn)行趨勢分析計算，并設(shè)計判異準(zhǔn)則，最終生成趨勢圖。

為了實現(xiàn)自動趨勢分析，需要先設(shè)置趨勢分析維度與判異準(zhǔn)則，并且可以由分析人員自由設(shè)置。 趨勢分析維度包括涉及系統(tǒng)、涉及設(shè)備、是否為CC1 設(shè)備、機(jī)組、設(shè)備/人因分類、處室、簽發(fā)時間等導(dǎo)出的事件原有字段，以及后期新增的事件編碼字段。 分析維度中，簽發(fā)時間和事件編碼是必選維度，其他為維度為可選，可同時選擇一個或多個。

對于判異準(zhǔn)則，可通過設(shè)置K 的具體數(shù)值來實現(xiàn)異常趨勢判異準(zhǔn)則的調(diào)整，判異準(zhǔn)則包括：1 個點(diǎn)，距離中心線大于K 個標(biāo)準(zhǔn)差； 連續(xù)K 點(diǎn)在中心線同一側(cè)；連續(xù)K 個點(diǎn)，全部遞增或全部遞減；連續(xù)K 個點(diǎn)，上下交錯；K+1 個點(diǎn)中有K 個點(diǎn)，距離中心線（同側(cè)）大于2 個標(biāo)準(zhǔn)差；K+1 個點(diǎn)中有K 個點(diǎn)， 距離中心線（同側(cè)）大于1 個標(biāo)準(zhǔn)差；連續(xù)K 個點(diǎn)，距離中心線（任一側(cè)）1 個標(biāo)準(zhǔn)差以內(nèi)；連續(xù)K 個點(diǎn)，距離中心線（任一側(cè)）大于1 個標(biāo)準(zhǔn)差。

本模塊還可以根據(jù)不同核電廠的需要，分別設(shè)置月度自動趨勢分析的分析維度和判異準(zhǔn)則。已經(jīng)設(shè)置好的分析維度和判異準(zhǔn)則可以根據(jù)不同電廠的需要進(jìn)行調(diào)整。 系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)置的異常趨勢判定準(zhǔn)則，自動判定異常趨勢。

在每月事件信息更新后， 系統(tǒng)可以自動根據(jù)已設(shè)置的趨勢分析維度、判異準(zhǔn)則進(jìn)行計算，自動生成一個或多個存在異常趨勢的趨勢圖， 無異常趨勢則不生成趨勢圖。 生成的異常趨勢圖，經(jīng)人工判斷后，可以推送到“異常趨勢跟蹤”模塊中，以實現(xiàn)對該趨勢的跟蹤。

1.2.4 異常趨勢跟蹤

本模塊是對核電廠的異常趨勢進(jìn)行持續(xù)跟蹤。跟蹤的趨勢一共包括五種狀態(tài)，分別為：正在原因分析的異常趨勢、正在實施糾正行動的異常趨勢、已經(jīng)完成糾正行動的異常趨勢、 本月新發(fā)現(xiàn)的異常趨勢、需要持續(xù)關(guān)注的異常趨勢。 5 種狀態(tài)之間的邏輯轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖2 所示。

表1 核電廠低級別事件趨勢分析軟件數(shù)據(jù)要求

圖1 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計圖

1.2.5 數(shù)據(jù)字典

數(shù)據(jù)字典模塊主要是對趨勢分析軟件中的部分技術(shù)字段進(jìn)行固化，減少后續(xù)技術(shù)字段升版帶來的軟件改動。數(shù)據(jù)字典分為事件編碼字段、涉及領(lǐng)域、涉及系統(tǒng)、涉及設(shè)備、機(jī)組等部分。

1.2.6 系統(tǒng)設(shè)置

該模塊為系統(tǒng)維護(hù)模塊，實現(xiàn)對分析軟件相關(guān)的人員信息、組織機(jī)構(gòu)、權(quán)限管理、日志管理、靜態(tài)數(shù)據(jù)等信息的管理維護(hù)。

1.3 系統(tǒng)流程設(shè)計

核電廠低級別事件趨勢分析工作的業(yè)務(wù)流程如圖3 所示。

2 系統(tǒng)的開發(fā)和運(yùn)行

2.1 開發(fā)及運(yùn)行要求

核電廠低級別事件趨勢分析軟件開發(fā)采用B/S（Browser/Server，WEB 瀏覽器模式）模式，開發(fā)工具主要包括Eclipse、Dreamweaver、Dorado 等， 全部代碼涉及HTML、JSP、JAVA、XML 等開發(fā)語言； 數(shù)據(jù)庫平臺為ORACLE10g 及以上版本，采用國標(biāo)字符集。

系統(tǒng)運(yùn)行的WEB 服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的操作系統(tǒng)為Windows Server 2012，采用主流軟件運(yùn)行平臺（如Tomcat），所有WEB 頁面均采用“UTF-8”通用字符集；客戶端操作系統(tǒng)為Windows7 及以上，通過瀏覽器（Internet Explorer 9.0 以上）直接訪問系統(tǒng)。

2.2 運(yùn)行情況

分析軟件實現(xiàn)了異常趨勢的自動識別與跟蹤。分析人員首先需要完成事件數(shù)據(jù)的清洗、事件編碼與核對，并提前設(shè)置好需要分析的維度，在分析軟件自動生成異常趨勢后，分析人員進(jìn)行確認(rèn)后，即可處理和跟蹤。 本節(jié)對其中部分重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行說明。

在事件信息錄入階段，可以通過數(shù)據(jù)文件形式錄入，目前支持多條信息的Excel 錄入，界面如圖4 所示。

在維度設(shè)置過程中，可以根據(jù)涉及領(lǐng)域、涉及系統(tǒng)、事件編碼、機(jī)組、開發(fā)處室、CR 級別、是否為CC1等不同維度進(jìn)行組合設(shè)置，設(shè)置界面如圖5 所示。

在設(shè)置判異準(zhǔn)則時，可通過設(shè)置K 值來調(diào)整異常趨勢的閾值，設(shè)置界面如圖6 所示。

3 應(yīng)用與展望

圖2 異常趨勢狀態(tài)流程圖

圖3 系統(tǒng)流程設(shè)計圖

圖4 事件信息導(dǎo)入界面

圖5 事件判定分析界面

圖6 異常趨勢判定準(zhǔn)則設(shè)置界面

“核電廠低級別事件趨勢分析軟件” 已在部分項目中得到應(yīng)用。 在沒有開發(fā)分析軟件時，開展低級別事件趨勢分析需要大量的時間，并且分析結(jié)果受到分析人員的經(jīng)驗水平的影響，同時還缺少有效的手段對已經(jīng)識別出來的異常趨勢進(jìn)行動態(tài)跟蹤管理。在應(yīng)用趨勢分析軟件后，可及時、自動識別出每個月的所有異常趨勢，確保了異常趨勢識別的完整性，同時還可以根據(jù)管理水平以及管理期望的改進(jìn)，調(diào)整異常趨勢的判定準(zhǔn)則， 并且實現(xiàn)了所有異常趨勢的動態(tài)跟蹤，降低了管理成本及技術(shù)門檻，提高了工作效率。 隨著核電廠低級別事件趨勢分析越來越受到各核電廠的重視，在本軟件廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，可繼續(xù)優(yōu)化相關(guān)分析維度、編碼體系、判異準(zhǔn)則等，不斷優(yōu)化趨勢分析質(zhì)量， 從而改進(jìn)核電廠低級別事件趨勢分析工作，提升核電廠績效水平。