CN104299659A - 核电站运行状态监控方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种核电站运行状态监控方法，其包括：核电站实时监控装置根据核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库；核电站实时监控装置实时获取核电设备的在线运行状态参数；若在线运行状态参数与动态规则库不匹配，则核电站实时监控装置判断在线运行状态参数存在异常。通过将核电站系统的非实时运行数据和实时运行数据输入仿真模型进行仿真测试，实现对核电站设备运行的实时有效的监测。此外，本发明还公开了一种核电站运行状态监控装置和系统。

Description

核电站运行状态监控方法、装置及系统
技术领域
本发明属于核电站监测领域，更具体地说，本发明涉及一种核电站运行状态监控方法、装置及系统。
背景技术
由于核电站的特殊性，一旦发生安全事故将造成较大的损失，且会对人体和周围环境造成很大影响，故对其安全性的要求相对较高，事故的预警机制显得尤为重要，因此，需要在第一时间内对核电站各种设备状态实时监测，尤其是对核电站中起主要作用的如主泵、发电机、汽轮机、变压器、柴油机和蒸发器等重大设备状态的实时监测，以及对它们的状态参数的分析处理以产生预先报警信息。
随着计算机信息、网络、自动控制技术的高度发展，现阶段核电站都采用分布式控制系统(Distributed Control System，DCS)技术实现了电站控制与信息监视的数字化。目前，核电站一些重大设备生产过程的重要参数的预警机制主要是通过在重要参数预警系统中设置重要参数高、低预警限值实现预警功能。只有当重要参数的实际值超过预警阈值范围时，在核电站过程控制系统中才会产生的预警。而实际上核电站在运行过程中，一些重大设备生产过程即便其重要参数在预警限值范围内，也有可能发生异常变化，这种情况通过目前的预警机制是无法监测到的。如果这种情况不能及时发现并采取措施，将失去采取有效措施避免核事故的最佳时机，造成核安全事故隐患。如何高效地对核电站设备的运行信息进行实时监控，是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种在监测核电设备运行过程中，通过将核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库，并将获得核电设备实时运行数据与动态规则库进行匹配判断，解决了核电站系统仅能通过预警阈值判断核电设备运行是否存在异常，无法实现核电站设备运行中实时的有效判断的问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站运行状态监控方法，其包括：
核电站实时监控装置根据核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库；
核电站实时监控装置实时获取核电设备的在线运行状态参数；
若所述在线运行状态参数与所述动态规则库不匹配，则核电站实时监控装置判断所述在线运行状态参数存在异常。
作为本发明核电站运行状态监控方法的一种改进，所述方法还包括：核电站实时监控装置获取核电设备的正常运行状态下的第一时刻与第二时刻之间的历史数据，所述根据核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库具体为，根据所述历史数据，结合预先设定的数据挖掘规则建立动态规则库。
作为本发明核电站运行状态监控方法的一种改进，所述方法还包括：
所述核电站实时监控装置发送当前核电设备在线运行状态参数存在异常的预警信息。
作为本发明核电站运行状态监控方法的一种改进，所述方法还包括：
核电站事故处理装置接收核电实时监控装置发送的所述预警信息，并根据所述预警信息判断所述核电设备是否异常。
作为本发明核电站运行状态监控方法的一种改进，所述方法还包括：
若所述核电站事故处理装置判断所述核电设备正常，所述核电站实时监控装置将所述在线运行状态参数存入所述动态规则库。
为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种核电站运行状态监控装置，其包括：
数据采集模块，用于根据核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库；
实时数据库，用于实时获取核电设备的在线运行状态参数；
监控处理模块，用于若所述在线运行状态参数与所述动态规则库不匹配，判断所述在线运行状态参数存在异常。
作为本发明核电站运行状态监控装置的一种改进，所述数据采集模块具体用于：
获取核电设备的正常运行状态下的第一时刻与第二时刻之间的历史数据，并根据所述历史数据，结合预先设定的数据挖掘规则建立动态规则库。
作为本发明核电站运行状态监控装置的一种改进，所述装置还包括：
报警模块，用于若所述监控处理模块判断所述在线运行状态参数存在异常，则发送当前核电设备在线运行状态参数存在异常的预警信息。
作为本发明核电站运行状态监控装置的一种改进，所述数据采集模块还用于：
若所述核电事故处理装置接收所述报警模块发送的所述预警信息，并根据所述预警信息判断所述核电设备正常，所述数据采集器将所述在线运行状态参数存入所述动态规则库。
为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种核电站运行状态监控系统，其包括：
核电站实时监控装置，用于根据核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库；实时获取核电设备的在线运行状态参数；若所述在线运行状态参数与所述动态规则库不匹配，判断所述在线运行状态参数存在异常，并向核电事故处理装置发送当前核电设备在线运行状态参数存在异常的预警信息；
所述核电站事故处理装置，用于接收核电实时监控装置发送的所述预警信息，并根据所述预警信息判断所述核电设备是否异常。
作为本发明核电站运行状态监控系统的一种改进，所述核电站运行状态监控系统还用于：
若所述核电站事故处理装置判断所述核电设备正常，将所述在线运行状态参数存入所述动态规则库。
与现有技术相比，本发明核电站运行状态监控方法和系统具有以下有益技术效果：通过将核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库，并将获得核电设备实时运行数据与动态规则库进行匹配判断，解决了核电站系统在正常运行工况下可能存在随机的异常状态的检测，实现核电站设备运行中实时的有效判断的问题。此外，由于在判断在线运行状态参数异常并非核电设备异常的情况下，将在线运行状态参数写入动态规则库中，避免下一次的错误报警，取得很好的技术效果。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电站运行状态监控方法和系统进行详细说明，其中：
图1提供了本发明核电站运行状态监控方法的一个实施例的流程图。
图2提供了本发明核电站运行状态监控方法的又一个实施例的流程图。
图3提供了本发明核电站运行状态监控装置的一个实施例的示意图。
图4提供了本发明核电站运行状态监控系统的一个实施例的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
图1提供了一种核电站运行状态监控方法，具体包括：
步骤101，核电站实时监控装置根据核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库。
在核电站核电设备运行过程中，核电站实时监控装置需要监控核电设备运行的全过程，为实现对核电设备运行的全过程监控，核电站实时监控装置需要获取核电站核电设备的全部运行数据。
核电站实时监控装置根据核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库。
可选的，为减少核电站实时监控装置的内存负担，可对核电设备正常运行状态下的重要历史数据建立动态规则库。例如，对核电设备核岛机组、常规岛机组、电气机组中的开始运行数据等关键操作运行数据。
可选的，核电站实时监控装置可以获取核电设备的正常运行状态下的第一时刻与第二时刻之间的历史数据。例如，根据时间点T1、T2，从历史数据库中读取核电设备的正常运行状态下T1与T2之间的历史数据。
进一步的，根据历史数据，结合预先设定的数据挖掘规则建立动态规则库。该动态规则库可以动态地分析重要参数、数据变化的规律和趋势，作为参数、数据是否异常诊断的依据。
步骤103，核电站实时监控装置实时获取核电设备的在线运行状态参数；
核电站实时监控装置读取核电设备的当前运行状态参数。
可选的，为提高效率，核电站实时监控装置可以只读取核电设备的当前运行状态中的重要参数。
步骤105，若在线运行状态参数与动态规则库不匹配，则核电站实时监控装置判断在线运行状态参数存在异常。
具体的，若在线运行状态参数无法在动态规则库中查询到，则认为在线运行状态参数与动态规则库不匹配，则核电站实时监控装置判断在线运行状态参数存在异常。
可选的，若在线运行状态参数的发展趋势不能体现在动态规则库中，则认为在线运行状态参数与动态规则库不匹配，核电站实时监控装置判断在线运行状态参数存在异常。
本发明实施例通过将核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库，并将获得核电设备实时运行数据与动态规则库进行匹配判断，解决了核电站系统仅能通过预警阈值判断核电设备运行是否存在异常，无法实现核电站设备运行中实时的有效判断的问题；实现简单、直接有效地判断核电设备当前的运行数据、参数是否异常，极大地提高了对核电设备监控的效率。
请结合参看图2，图2提供了一种核电站运行状态监控方法的一个实施例。具体包括：
步骤201，核电设备向核电站实时监控装置发送历史运行数据；
一般的，核电站系统安装有实时监控装置，通过实时监控装置采集核电站设备运行数据。
在核电站核电设备运行过程中，核电站实时监控装置需要监控核电设备运行的全过程，为实现对核电设备运行的全过程监控，核电站实时监控装置需要获取核电站核电设备的全部运行数据。
可选的，核电站实时监控装置可以获取核电设备的正常运行状态下的第一时刻与第二时刻之间的历史数据。例如，根据时间点T1、T2，从历史数据库中读取核电设备的正常运行状态下T1与T2之间的历史数据。
步骤203，核电站实时监控装置建立动态规则库；
核电站实时监控装置根据核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库。
可选的，为减少核电站实时监控装置的内存负担，可对核电设备正常运行状态下的重要历史数据建立动态规则库。例如，对核电设备核岛机组、常规岛机组、电气机组中的开始运行数据等关键操作运行数据。
进一步的，根据历史数据，结合预先设定的数据挖掘规则建立动态规则库。该动态规则库可以动态地分析重要参数、数据变化的规律和趋势，作为参数、数据是否异常诊断的依据。
步骤205，核电站实时监控装置获取核电设备实时运行数据；
核电站实时监控装置读取核电设备的当前运行状态参数。
可选的，为提高效率，核电站实时监控装置可以只读取核电设备的当前运行状态中的重要参数。
步骤207，核电站实时监控装置将实时运行数据与动态规则库进行匹配；
具体的，匹配方式可以是判断在线运行状态参数是否可在动态规则库中查询到；
可选的，匹配方式可以是判断在线运行状态参数的发展趋势是否能体现在动态规则库中。
步骤209，若不匹配，核电站实时监控装置向核电站事故处理装置发送预警信息；
具体的，若在线运行状态参数无法在动态规则库中查询到，则认为在线运行状态参数与所述动态规则库不匹配，核电站实时监控装置判断在线运行状态参数存在异常。
可选的。若在线运行状态参数的发展趋势不能体现在动态规则库中则认为在线运行状态参数与所述动态规则库不匹配，核电站实时监控装置判断在线运行状态参数存在异常。
步骤211，核电站事故处理装置判断核电设备是否正常；
具体的，核电站事故处理装置接收核电实时监控装置发送的预警信息，并根据预警信息判断核电设备是否异常。
步骤213，核电站事故处理装置判断核电设备正常，发送告知信息；
若判断核电设备不正常，立即进行分析核电设备事故状况，并研究事故处理措施；
若判断核电设备正常，向核电站实时监控装置发送核电设备正常的告知信息。
步骤215，核电站实时监控装置根据告知信息更新动态规则库。
具体的，核电实时监控装置接收核电站事故处理装置发送的核电设备正常的告知信息，将在线运行状态参数存入动态规则库，即对动态规则库进行更新。
本发明实施例通过将核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库，并将获得核电设备实时运行数据与动态规则库进行匹配判断，解决了核电站系统仅能通过预警阈值判断核电设备运行是否存在异常，无法实现核电站设备运行中实时的有效判断的问题。同时，由于在判断在线运行状态参数异常并非核电设备异常的情况下，将在线运行状态参数写入动态规则库中，避免下一次的错误报警，取得很好的技术效果。实现简单、直接有效地判断核电设备当前的运行数据、参数是否异常，极大地提高了对核电设备监控的效率。
图3提供了一种核电站运行状态监控装置的一个实施例的示意图，其包括：数据采集模块301、实时数据库303、监控处理模块305，以及报警模块307，其中，报警模块307为可选模块。
具体的，数据采集模块301，用于根据核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库；
在核电站核电设备运行过程中，核电站实时监控装置需要监控核电设备运行的全过程，为实现对核电设备运行的全过程监控，核电站实时监控装置需要获取核电站核电设备的全部运行数据。
数据采集模块301根据核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库。
可选的，为减少核电站实时监控装置的内存负担，数据采集模块301可对核电设备正常运行状态下的重要历史数据建立动态规则库。例如，对核电设备核岛机组、常规岛机组、电气机组中的开始运行数据等关键操作运行数据。
可选的，数据采集模块301可以获取核电设备的正常运行状态下的第一时刻与第二时刻之间的历史数据。例如，根据时间点T1、T2，数据采集模块301从历史数据库中读取核电设备的正常运行状态下T1与T2之间的历史数据。
进一步的，数据采集模块301根据历史数据，结合预先设定的数据挖掘规则建立动态规则库。该动态规则库可以动态地分析重要参数、数据变化的规律和趋势，作为参数、数据是否异常诊断的依据。
实时数据库303，用于实时获取核电设备的在线运行状态参数；
实时数据库303读取核电设备的当前运行状态参数。
可选的，为提高效率，实时数据库303可以只读取核电设备的当前运行状态中的重要参数。
监控处理模块305，用于若在线运行状态参数与动态规则库不匹配，则判断在线运行状态参数存在异常。
具体的，若在线运行状态参数无法在动态规则库中查询到，则认为在线运行状态参数与所述动态规则库不匹配，监控处理模块305则判断所述在线运行状态参数存在异常。
可选的，若在线运行状态参数的发展趋势不能体现在动态规则库中，则认为在线运行状态参数与动态规则库不匹配，监控处理模块305则判断在线运行状态参数存在异常。
进一步，核电站运行状态监控装置，包括：
报警模块307，用于若监控处理模块判断在线运行状态参数存在异常，则发送当前核电设备在线运行状态参数存在异常的预警信息。
具体的，核电站事故处理装置接收报警模块307发送的预警信息，并根据预警信息判断核电设备是否异常。若判断核电设备不正常，立即进行分析核电设备事故状况，并研究事故处理措施；若判断核电设备正常，向核电站实时监控装置发送核电设备正常的告知信息。
进一步的，若核电事故处理装置接收报警模块发送的预警信息，并根据预警信息判断核电设备正常，数据采集模块301将在线运行状态参数存入动态规则库。
本发明实施例通过将核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库，并将获得核电设备实时运行数据与动态规则库进行匹配判断，解决了核电站系统仅能通过预警阈值判断核电设备运行是否存在异常，无法实现核电站设备运行中实时的有效判断的问题。同时，由于在判断在线运行状态参数异常并非核电设备异常的情况下，将在线运行状态参数写入动态规则库中，避免下一次的错误报警，取得很好的技术效果。实现简单、直接有效地判断核电设备当前的运行数据、参数是否异常，极大地提高了对核电设备监控的效率。
请结合参看图4，图4提供了一种核电站运行状态监控系统的示意图，其包括：核电站实时监控装置401和核电站事故处理装置403。
具体的，核电站实时监控装置401，用于根据核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库；实时获取核电设备的在线运行状态参数；若在线运行状态参数与动态规则库不匹配，则判断在线运行状态参数存在异常，并向核电事故处理装置403发送当前核电设备在线运行状态参数存在异常的预警信息；
核电站事故处理装置403，用于接收核电实时监控装置发送的预警信息，并根据预警信息判断核电设备是否异常。
可选的，若核电站事故处理装置403判断核电设备正常，核电站实时监控装置401将在线运行状态参数存入动态规则库。
系统的实施方法和流程可以参见前述实施例中介绍的方法实施例，此处不再赘述。
结合以上对本发明的详细描述可以看出，相对于现有技术，本发明至少具有以下有益技术效果：通过将核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库，并将获得核电设备实时运行数据与动态规则库进行匹配判断，解决了核电站系统在正常运行工况下可能存在随机的异常状态的检测，实现核电站设备运行中实时的有效判断的问题。同时，由于在判断在线运行状态参数异常并非核电设备异常的情况下，将在线运行状态参数写入动态规则库中，避免下一次的错误报警，取得很好的技术效果。实现简单、直接有效地判断核电设备当前的运行数据、参数是否异常，极大地提高了对核电设备监控的效率。
根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (11)

1.一种核电站运行状态监控方法，其特征在于，所述方法包括：
核电站实时监控装置根据核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库；
核电站实时监控装置实时获取核电设备的在线运行状态参数；
若所述在线运行状态参数与所述动态规则库不匹配，则核电站实时监控装置判断所述在线运行状态参数存在异常。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
核电站实时监控装置获取核电设备的正常运行状态下的第一时刻与第二时刻之间的历史数据；
所述根据核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库具体为，根据所述历史数据，结合预先设定的数据挖掘规则建立动态规则库。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述核电站实时监控装置发送当前核电设备在线运行状态参数存在异常的预警信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
核电站事故处理装置接收核电实时监控装置发送的所述预警信息，并根据所述预警信息判断所述核电设备是否异常。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述核电站事故处理装置判断所述核电设备正常，所述核电站实时监控装置将所述在线运行状态参数存入所述动态规则库。
6.一种核电站运行状态监控装置，其特征在于，所述装置包括：
数据采集模块，用于根据核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库；
实时数据库，用于实时获取核电设备的在线运行状态参数；
监控处理模块，用于若所述在线运行状态参数与所述动态规则库不匹配，判断所述在线运行状态参数存在异常。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数据采集模块具体用于：
获取核电设备的正常运行状态下的第一时刻与第二时刻之间的历史数据，并根据所述历史数据，结合预先设定的数据挖掘规则建立动态规则库。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
报警模块，用于若所述监控处理模块判断所述在线运行状态参数存在异常，则发送当前核电设备在线运行状态参数存在异常的预警信息。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述数据采集模块还用于：
若所述核电事故处理装置接收所述报警模块发送的所述预警信息，并根据所述预警信息判断所述核电设备正常，所述数据采集器将所述在线运行状态参数存入所述动态规则库。
10.一种核电站运行状态监控系统，其特征在于，所述系统包括：
核电站实时监控装置，用于根据核电设备正常运行状态下的历史数据建立动态规则库；实时获取核电设备的在线运行状态参数；若所述在线运行状态参数与所述动态规则库不匹配，判断所述在线运行状态参数存在异常，并向核电事故处理装置发送当前核电设备在线运行状态参数存在异常的预警信息；
所述核电站事故处理装置，用于接收核电实时监控装置发送的所述预警信息，并根据所述预警信息判断所述核电设备是否异常。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述核电站运行状态监控系统还用于：
若所述核电站事故处理装置判断所述核电设备正常，将所述在线运行状态参数存入所述动态规则库。
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