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核电厂计算机化操作规程系统研究

刘飞  
【摘要】: 核动力装置的运行安全一直是核能界关注的重要问题。核能界进行了许多卓有成效的研究。其中一个研究领域集中在操纵员对异常事件和紧急工况的响应。 目前我国核电厂使用基于事件的应急操作规程,这种规程存在不足之处,世界上主要核电国家都在研制基于征兆的应急操作规程。智能技术在运行领域中的应用成为操作规程系统的发展趋势。 本文分析了国内外核电厂事故处理规程研究现状,综合运用核动力运行理论、人工智能理论等多学科知识,对计算机化规程的理论和方法进行了研究,开发了一套基本的计算机化操作规程系统。本文的主要工作有: (1)本文在分析核电厂运行过程的特点后提出开发计算机化操作规程系统的总体方案,提出的系统的硬件设计和软件选择方案为保证系统的可靠性提供了基础。 (2)本文研究了运行过程中出现的典型异常征兆的诊断方法,提出关键安全功能异常模糊诊断策略,将专家诊断异常和消除异常的经验归纳整理,作为计算机诊断异常和提供指导操作的依据。 (3)在对核电厂事故分析的基础上,确定六种关键安全功能如水装量、次临界、功率导出、蒸汽发生器完整性、蒸汽发生器水装量、安全壳完整性来评判运行过程工况,并结合专家经验和检测条件,确定了各类别的表征参数。 (4)运用Vxworks系统和C++语言进行编程,程序在仿真机上进行调试并实现规程的计算机化显示。最后对实验结果进行了分析和探讨。通过实验程序实现了预想的功能,系统可根据事故的征兆给出相应的操作指导,提高了规程使用的有效性和处理事故的可靠性。 (5)计算机化规程系统能够存储和显示正常操作规程和应急操作规程,并且比文本规程显示更多的信息。多种显示元素的使用克服了文本规程手册的限制。利用彩色图形窗口技术向操纵员提供规程信息,还可以显示出提示和报警信息。运行状态图与规程的结合能够给操纵员提供操作的反馈,帮助操纵员理解装置整体状态。 本文的研究内容和结论对于我国核电厂的运行安全的提高有着十分重要的理论意义与实用价值。


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