田灣核電站應急輔助決策支持系統應用

楊強 許建軍 趙偉偉

[摘 要] 為更好地開展田灣核電站應急準備工作，在應急響應過程中為運行控制組提供快速輔助決策支持，便于運行控制組迅速做出應急狀態判斷，確保高效、快速、正確的人員響應與信息傳遞，以有效控制和減輕核事故后果，避免或減少工作人員和公眾所接受的劑量，保護環境。江蘇核電有限公司組織開發了《應急響應輔助決策支持系統》。本文對系統的建設、技術實現、應用及對應急管理的提升等進行了闡述及經驗總結。

[關鍵詞] 田灣核電站；應急輔助決策；信息化；應用

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 12. 021

[中圖分類號] F272.7；TM623 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）12- 0036- 01

1 系統建設背景

核事故發生后，快速準確地判斷出應急響應水平，對核事故分級及對后續響應、控制、緩解核事故能夠起到有效作用。為更好地開展上述工作，在核事故應急響應過程中為運行控制組提供快速輔助決策支持功能，使運行控制組能夠迅速做出應急狀態判斷，確保高效、快速、正確的人員響應與信息傳遞，江蘇核電有限公司組織開發了《應急響應輔助決策支持系統》。

本系統是在田灣核電站《PI實時參數系統》的基礎上開發完成的。《PI實時參數系統》擁有1、2號機組相關工藝系統、設備較為完整的測點數據，能夠提供準確和實時的數據來源；同時，《PI實時參數系統》能夠將電站所在位置的氣象和地震數據統一地管理起來，從而為系統的建立打下了堅實基礎。此外，電站現有的運行值班和化學數據系統能夠為本系統提供取樣分析的數據來源，為基于裂變產物三道屏障的應急狀態分級初始條件和基于輻射水平異常和放射性流出物異常的應急狀態分級初始條件提供數據來源。

在上述基礎上，田灣核電站依托自身的技術力量，通過需求分析、系統設計、系統實現、測試與完善等一系列過程，建立了一套能夠自行適應應急行動水平規則變化的應急輔助決策系統。

2 系統設計方案

通過分析軟件系統的需求，目前國內沒有能夠直接適用這一特定需求的軟件系統，也沒有直接可用的技術支撐本系統的建設。通過分析和比較，權衡軟件系統的開發進度和效率以及系統的可靠性，本系統最終選定如下的解決方案。

2.1 軟件架構

通過對系統功能的需求分析，系統采用業界主流的B/S軟件架構，以滿足跨地域和跨平臺的訪問需求，采用分層的軟件結構，能夠有效地提高系統可靠性和滿足系統的可拓展性和可維護性的要求。系統采用HTTP協議為標準通信協議，分為3層，即客戶端、服務層、數據庫層。后臺使用Oracle作為數據庫。

2.2 硬件架構

系統采用通用的應用程序部署架構，通過單獨的Web服務器面向用戶提供服務，需要存儲的數據將存儲在數據庫服務器中。Web服務器與數據庫服務器通過核心交換機與PI服務器相連，以保證Web應用程序能夠使用到準確的數據源。前端用戶通過臺式終端或者移動終端訪問Web應用程序。

3 系統功能組成

在整體結構上，系統通過系統提供的人機交互界面，實現實時應急狀態顯示、應急行動指南、獲取應急資料等功能，同時，系統提供了對用戶的認證、授權和日志功能，保證系統的安全可控。系統采用的數據源主要來自于《PI實時參數系統》數據庫，其數據源包括有1、2號機組、模擬機、輻射監測數據、氣象數據、地震數據。此外，系統從權限數據庫中獲取權限數據。系統的數據統一存儲在數據庫中，實現了狀態存儲和行動追溯等功能。

在具體的模塊劃分上，系統主要分為在線監測、節點維護、服務管理、指南管理、日志管理等部分。系統通過完善的架構設計，保證了正常穩定運行，使得系統具有以下特點：

（1）可靠性：系統能夠應對環境變化而始終保持高可用的特性，能夠滿足突發情況下可靠使用的需要。

（2）安全性：系統設計中充分考慮了系統安全，通過網絡防火墻和內部嚴格的權限管理功能，確保應急狀態等功能安全，防止盜用，以免擾亂應急指揮體系正常運作。

（3）擴展性：系統設計上充分考慮了未來機組的使用需要，采用可配置性的內存數據庫處理機制，能夠通過配置式的邏輯定義功能，將應急行動水平分解成具體的計算邏輯，能夠有效應對其邏輯的變化而無需再次編碼。

（4）自動化：以《PI實時參數系統》為本系統的基礎數據平臺，對于應進入相應應急行動水平的初始條件數據，采用直接引用方式實現初始條件的自動判斷、應急狀態升級的自動判斷、應急報告數據的自動生成等。

（5）易用性：系統界面友好、簡單易學、操作方便。能夠通過簡單操作實現生產與模擬機的數據源切換，滿足日常應急演習與應急準備的需要。

4 系統的效果和作用

田灣核電站主控室的應急響應流程是：電站主控室配發有核應急響應程序，同時懸掛《田灣核電站應急響應初始條件和行動水平》掛圖。當發生需要啟動應急組織的事故或事件時，當班值長根據《田灣核電站應急響應初始條件和行動水平》判斷應急行動水平，判定是否需進入應急狀態以及所進入的應急狀態等級，并向運行控制組組長建議，運行控制組組長向應急總指揮和運行副總指揮提出相應的應急狀態建議，得到批準后根據相關的程序進行響應。運行控制組在進行機組狀態控制的同時，根據當前機組狀態的變化，運行控制組需要頻繁的核對《田灣核電站應急響應初始條件和行動水平》和機組的狀態，填寫并向外發布各類報表、信息表格等，牽扯了較多的精力。本系統的建設使運行控制組從繁雜的事務中抽身出來，從而能夠集中精力按照事故處理規程進行機組狀態控制，進而提升運行控制組的應急響應能力。

經過田灣核電站模擬機和應急演習的模擬應用，本系統得到了主控室操縱員的好評，能夠幫助他們在緊急情況下快速判斷機組狀態，準確進入相應的應急狀態，同時減少了他們收集數據的工作量，爭取了更多的時間執行事故規程和穩定機組狀態。

5 結 論

實踐表明，田灣核電站《應急響應輔助決策支持系統》能夠從實際工作出發，系統具備可靠性、安全性、易用性和高度的自動化水平，大大提高了工作效率。系統為核電站應急準備和應急情況下的管理提供了新手段，也是信息化與工業化的融合與創新。

本系統基于田灣核電站自主技術力量實施，擁有自主知識產權，獲得了國家版權局頒發的計算機軟件著作權。本系統具備推廣到國內類似機組和其他核電站的條件和特點，可在今后與各同行核電站進行交流，為我國核電廠應急準備工作提供有力保障。