【摘要】：核電作為一種高效、清潔的能源,在我國能源格局中的占有率將會越來越高,核電廠對安全性的要求也將更加嚴(yán)格。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),人為的誤操作在核電事故的起因中占據(jù)很大的比例。在核電廠已經(jīng)裝備的數(shù)字化儀控系統(tǒng)和實時數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,設(shè)計開發(fā)一套協(xié)助核電廠操縱員對事故作出正確判斷和決策的診斷系統(tǒng)顯得尤為重要。故障樹分析法作為復(fù)雜系統(tǒng)可靠性分析的有力工具,可以為診斷系統(tǒng)的開發(fā)提供分析依據(jù)。數(shù)字化儀控系統(tǒng)作為保證核電廠安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵部分,是核電廠可靠性分析不可或缺的一環(huán)。本文針對CPR1000核電廠的數(shù)字化儀控系統(tǒng),對安全級過程控制機柜系統(tǒng)(即KCS系統(tǒng))進行故障分析,并建立數(shù)學(xué)模型。為減輕建模分析的工作量,本文通過對Visio的二次開發(fā),運用VC++言ActiveX控件技術(shù),并利用該數(shù)學(xué)模型算法,開發(fā)了故障樹建模分析軟件,實現(xiàn)對故障樹圖的自動生成及定量分析。本文提出圖示化設(shè)計理念,使操縱員通過圖示化診斷系統(tǒng)對故障源及故障路徑有更加直觀的理解。圖示化診斷系統(tǒng)主要分為交互界面、后臺程序以及知識庫三個部分。交互界面采用HTML5+CSS3的技術(shù)手段,完成對畫面的程序繪制。后臺推理程序采用JavaScript開發(fā)語言,并通過編寫算法實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析與推理。知識庫采用MySQL數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫和后臺的數(shù)據(jù)通信通過構(gòu)建PHP框架來完成,并以產(chǎn)生式規(guī)則的表達方式,利用故障樹分析結(jié)果與報警手冊等資料完成知識的整理與編寫。故障樹圖以列表的形式嵌入診斷系統(tǒng)中,再將核電廠KNS實時接入該系統(tǒng)中,當(dāng)出現(xiàn)異常信號時,與之對應(yīng)的故障圖置頂顯示,并給出故障路徑及相關(guān)建議決策信息,從而完成對實時數(shù)據(jù)信號圖示化診斷的功能。為增強圖示化診斷系統(tǒng)的動態(tài)性能,本文還結(jié)合了動態(tài)故障樹理念,建立了動態(tài)故障樹的數(shù)學(xué)模型,對基于靜態(tài)故障樹的診斷系統(tǒng)進行了深度開發(fā)與功能擴展,使診斷畫面可以根據(jù)實時故障進行動態(tài)展開,并且可以計算出不同故障狀態(tài)下的發(fā)生概率,能使核電廠操縱員更加有效的對發(fā)生的故障做出響應(yīng)。本文采用的圖示化診斷系統(tǒng)的技術(shù)手段具有很強的擴展性,可以用于整個核電廠的數(shù)字化儀控系統(tǒng)的故障診斷,降低人為誤操作的概率。
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１．１本課題的研究背景及意義逡逑目前，我國經(jīng)濟發(fā)展面對的資源與環(huán)境壓力越來越大，為順應(yīng)節(jié)能減排的大勢，核電己經(jīng)成為逡逑我國能源電力戰(zhàn)略的重要組成部分。圖１－１為不同發(fā)電方式在其生命周期內(nèi)所產(chǎn)生的溫室氣體排放逡逑強度。就我國而言發(fā)展核電不僅可Ｗ促進經(jīng)濟可持續(xù)增長，有助我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，同時也逡逑能解決當(dāng)前全球性的化石能源短缺和環(huán)境惡化雙重問題。按照＂十Ｈ五＂的最新規(guī)劃Ｐ１，到２０２０年，逡逑我國運行核電裝機容量將達到５８００萬ｋＷ，在建３０００萬ｋＷ，而到了邋２０３０年，，核電裝機規(guī)模預(yù)計逡逑達１．２－１．５億千瓦，核電發(fā)電量占比進一步提升至８％－１０％。逡逑１０００－逡逑ｇ邐二函化

本文編號：2651997