CN115542861A - 核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应方法及装置，方法包括：监测智能辅助巡盘系统，当其发出机组某一状态参数异常的“一级预警”时，基于虚假预警判别条件，判断“一级预警”是否为虚假预警，若是，提示系统异常或工况不适用，若否，转下一步；启动智能辅助巡盘系统的参数趋势预测功能，对异常的状态参数进行发展趋势预测，监测智能辅助巡盘系统，当其发出该状态参数异常的“二级预警”时，转下一步；启动智能辅助巡盘系统的辅助决策信息功能，根据辅助决策信息功能模块提供的信息，判断后果风险所属类别，执行相应的准备工作。应用本发明能够提升主控室巡盘工作的准确性和效率、保障电厂安全稳定运行。

Description

核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应方法及装置

技术领域

本发明具体涉及一种核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应方法及装置。

背景技术

为确保核电厂运行状态满足技术规范、导则和相关操作规程的要求，操纵员需实时监测机组各运行状态参数的状态变化。目前，新建压水堆核电厂大多采用数字化仪控系统(Digital Control System，DCS系统)，操纵员在主控室计算机工作站(OWP)上通过关注“报警系统”，并基于工作站屏幕上各类监控界面进行定期监测记录(即“定期巡盘”)来完成核电厂的运行监测任务。其中，“报警系统”主要用于在电厂运行状态参数突破“报警阈值”后(故障发生后)，发出声光报警，提示操纵员关注；而“定期巡盘”则是操纵员在电厂运行状态参数突破前述“报警阈值”前，通过主控室工作站屏幕上的巡盘监测界面，实时监测记录各状态参数的变化趋势，了解机组的总体运行状态，预防机组进入故障运行工况。

核电厂系统规模庞大，巡盘参数众多，在面对大量随机组运行波动的状态参数进行巡盘监测时，主控室操纵员的巡盘工作量大，占用较多精力，人员疲劳度较高，且易发生未能及时有效识别出参数趋势异常而引起的漏判误判等人因失误。在巡盘监测到状态参数的异常后，需基于运行人员的经验知识，尽早评估异常可能对核电厂运行安全的影响，依据预计影响情况拟定运维策略，而核电机组的复杂性，使得人的知识、经验和可靠性，难以满足核电厂异常状态影响趋势评估的准确性和时效性要求。

为提升核电厂主控室操纵员的巡盘工作效率，减轻运行人员的工作负荷，避免人因失误，提高机组异常状态影响评估的准确性和时效性，需在压水堆核电厂主控室工作站旁，部署数据驱动的智能辅助巡盘系统，在不影响电厂DCS系统运行功能的情况下，辅助主控室操纵员进行巡盘工作。该智能辅助巡盘系统主要实现电厂正常运行工况下，反应堆冷却剂系统等22个关键工艺系统中温度、压力、液位、流量、泵转速及振动有效值共6类状态参数的异常早期预警和趋势风险预测。智能辅助巡盘系统设置有两级预警，当参数的系统预估状态曲线与实测状态曲线之间残差超出动态预警阈值区间时，触发系统“一级预警”；当“一级预警”对应参数的发展趋势预测曲线显示，在30分钟内存在突破“报警阈值”的风险，则触发系统“二级预警”。当触发“一级预警”和“二级预警”时，系统将发出声光提示，提示操纵员关注。

实践表明，仅将智能辅助巡盘系统集成部署到电厂的主控室操作系统中，使用其辅助操纵员进行机组状态参数巡盘过程中，对于智能辅助巡盘系统异常预警的响应策略模糊，不能有效的减轻运行人员的工作负荷、避免人因失误。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种提升主控室巡盘工作的准确性和效率、保障电厂安全稳定运行的核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应方法，还相应提供一种实现该方法的装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应方法，包括：

S1：监测智能辅助巡盘系统，当其发出机组某一状态参数异常的“一级预警”时，基于虚假预警判别条件，判断智能辅助巡盘系统“一级预警”是否为虚假预警，若是，提示智能辅助巡盘系统异常或工况不适用，若否，转步骤S2，

S2：启动智能辅助巡盘系统的参数趋势预测功能，对异常的状态参数进行发展趋势预测，监测智能辅助巡盘系统，当其发出所述状态参数异常的“二级预警”时，转步骤S3，

S3：启动智能辅助巡盘系统的辅助决策信息功能，根据辅助决策信息功能模块提供的信息，针对后果风险类别生成相应的准备工作，判断后果风险所属类别，执行相应的准备工作。

可选地，所述步骤S1中，基于虚假预警判别条件，判断智能辅助巡盘系统“一级预警”是否为虚假预警，若是，提示智能辅助巡盘系统异常或工况不适用，若否，转步骤S2，具体包括：

S1.1：判断机组是否在智能辅助巡盘系统适用的正常运行工况下运行，若是，转步骤S1.2，若否，提示“一级预警”为虚假预警，智能辅助巡盘系统不适用；

S1.2：判断智能辅助巡盘系统的预警阈值是否异常，若否，转步骤S1.3，若是，提示“一级预警”为虚假预警，智能辅助巡盘系统因预警阈值异常不可用；

S1.3：判断是否存在数据质量问题，若是，提示“一级预警”为虚假预警，智能辅助巡盘系统因数据质量低不可用，若否，转步骤S2。

可选地，所述步骤S1.3中，所述数据质量问题包括无效错误数据、数据缺失和数据采集噪声。

可选地，所述S1.2中，在判断出智能辅助巡盘系统的预警阈值异常后，还包括：判断模型训练数据是否未覆盖适用工况，若是，提示“一级预警”为虚假预警，若否，判断系统模型是否训练不充分，若是，提示“一级预警”为虚假预警，若否，转步骤S1.2。

可选地，所述S1.2中，在提示“一级预警”为虚假预警后，还包括：

对智能辅助巡盘系统进行维护和更新，在判断更新后的系统功能恢复正常后，上线更新后的智能辅助巡盘系统。

可选地，所述步骤S3中，判断后果风险所属类别，执行相应的准备工作，具体包括：

S3.1：判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”是否为机组事故规程入口，若是，执行进入事故规程的准备工作，若否，转步骤S3.2，

S3.2：判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”是否对应运行技术规范中的运行限制条件，若是，执行纠正措施的准备工作，若否，转步骤S3.3，

S3.3：判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”是否会引发自动连锁动作，若是，执行自动连锁动作的准备工作，若否，转步骤S3.4，

S3.4：依据辅助决策信息功能中的预防性维护计划，执行相应的预防性维护工作。

可选地，所述步骤S3.1中，执行进入事故规程的准备工作后，还包括：监测DCS系统是否发出所述状态参数异常的报警，若是，按照所述状态参数异常对应的报警规程文件，执行事故规程；若否，继续执行进入事故规程的准备工作；

所述步骤S3.2中，执行纠正措施的准备工作后，还包括：监测DCS系统是否发出所述状态参数异常的报警，若是，按照所述状态参数异常对应的报警规程文件，执行相应的纠正措施；若否，继续执行纠正措施的准备工作；

所述步骤S3.3中，执行自动连锁动作的准备工作后，还包括：监测DCS系统是否发出所述状态参数异常的报警，若是，按照所述状态参数异常对应的报警规程文件，执行相应的维护操作；若否，继续执行自动连锁动作的准备工作。

本发明还提供一种核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应装置，包括：监测模块、一级预警响应模块和二级预警响应模块，

监测模块，用于监测智能辅助巡盘系统，并将其发出的机组某一状态参数异常的“一级预警”信号传递至一级预警响应模块，

一级预警响应模块，用于在接收所述状态参数异常的“一级预警”信号时，基于虚假预警判别条件，判断所述状态参数异常的“一级预警”是否为虚假预警，若是，提示智能辅助巡盘系统异常或工况不适用，若否，启动智能辅助巡盘系统的参数趋势预测功能，对异常的状态参数进行发展趋势预测，

监测模块，还用于将智能辅助巡盘系统发出的所述状态参数异常的“二级预警”信号传递至二级预警响应模块，

二级预警响应模块，用于在接收所述状态参数异常的“二级预警”信号时，启动智能辅助巡盘系统的辅助决策信息功能，针对后果风险类别生成相应的准备工作，并判断后果风险所属类别，执行相应的准备工作。

可选地，所述一级预警响应模块包括：

第一一级判断模块，用于判断机组是否在智能辅助巡盘系统适用的正常运行工况下运行，

第一提示模块，用于在第一一级判断模块判断机组不在智能辅助巡盘系统适用的正常运行工况下运行时，提示“一级预警”为虚假预警，智能辅助巡盘系统不适用，

第二一级判断模块，用于在第一一级判断模块判断机组在智能辅助巡盘系统适用的正常运行工况下运行时，判断智能辅助巡盘系统的预警阈值是否异常，

第二提示模块，用于在第二一级判断模块判断智能辅助巡盘系统的预警阈值异常时，提示“一级预警”为虚假预警，智能辅助巡盘系统因预警阈值异常不可用，

第三一级判断模块，用于在第二一级判断模块判断智能辅助巡盘系统的预警阈值正常时，判断是否存在数据质量问题，

第三提示模块，用于在第三一级判断模块判断智能辅助巡盘系统存在数据质量问题时，提示“一级预警”为虚假预警，智能辅助巡盘系统因数据质量低不可用，

第一启动模块，用于在第三一级判断模块判断智能辅助巡盘系统不存在数据质量问题时，启动智能辅助巡盘系统的参数趋势预测功能，对异常的状态参数进行发展趋势预测。

可选地，二级预警响应模块包括：

第二启动模块，用于在接收所述状态参数异常的“二级预警”信号时，启动智能辅助巡盘系统的辅助决策信息功能，

生成模块，用于根据辅助决策信息功能模块提供的信息，针对后果风险类别生成相应的准备工作，

第一二级判断模块，用于判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”是否为机组事故规程入口，

第一执行模块，用于在第一二级判断模块判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”为机组事故规程入口时，执行进入事故规程的准备工作，

第二二级判断模块，用于在第一二级判断模块判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”不是机组事故规程入口时，判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”是否对应运行技术规范中的运行限制条件，

第二执行模块，用于在第二二级判断模块判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”对应运行技术规范中的运行限制条件时，执行纠正措施的准备工作，

第三二级判断模块，用于在第二二级判断模块判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”与运行技术规范中的运行限制条件不对应时，判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”是否会引发自动连锁动作，

第三执行模块，用于在第三二级判断模块判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”会引发自动连锁动作时，执行自动连锁动作的准备工作，

第四执行模块，用于在第三二级判断模块判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”不会引发自动连锁动作时，依据辅助决策信息功能中的预防性维护计划，执行相应的预防性维护工作。

通过本发明实现了核电厂主控室智能辅助巡盘系统预警响应，不仅可有效识别出系统发出的“虚假预警”，避免出现“误报警”现象，提升主控室巡盘工作的准确性；而且能够实现电厂异常状态影响的趋势预测和风险评估，并结合预警参数的辅助决策信息，辅助操纵员制定完善的运维策略，高效地保障电厂安全稳定运行，预防机组进入故障运行工况；从而本发明能够提升核电厂主控室操纵员的巡盘工作效率，减轻运行人员的工作负荷，避免人因失误，同时提高机组异常状态影响评估的准确性和时效性。同时本发明具有较好的适用性，适合各类核电厂开展智能辅助巡盘系统的配合使用。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应方法的流程图；

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应方法，包括：

S1：监测智能辅助巡盘系统，当其发出机组某一状态参数异常的“一级预警”时，基于虚假预警判别条件，判断智能辅助巡盘系统“一级预警”是否为虚假预警，若是，提示智能辅助巡盘系统异常或工况不适用，若否，转步骤S2，

S2：启动智能辅助巡盘系统的参数趋势预测功能，对异常的状态参数进行发展趋势预测，监测智能辅助巡盘系统，当其发出所述状态参数异常的“二级预警”时，转步骤S3，

S3：启动智能辅助巡盘系统的辅助决策信息功能，根据辅助决策信息功能模块提供的信息，针对后果风险类别生成相应的准备工作，判断后果风险所属类别，执行相应的准备工作。

本发明还提供一种核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应装置，包括：监测模块、一级预警响应模块和二级预警响应模块，

监测模块，用于监测智能辅助巡盘系统，并将其发出的机组某一状态参数异常的“一级预警”信号传递至一级预警响应模块，

一级预警响应模块，用于在接收所述状态参数异常的“一级预警”信号时，基于虚假预警判别条件，判断所述状态参数异常的“一级预警”是否为虚假预警，若是，提示智能辅助巡盘系统异常或工况不适用，若否，启动智能辅助巡盘系统的参数趋势预测功能，对异常的状态参数进行发展趋势预测，

监测模块，还用于将智能辅助巡盘系统发出的所述状态参数异常的“二级预警”信号传递至二级预警响应模块，

二级预警响应模块，用于在接收所述状态参数异常的“二级预警”信号时，启动智能辅助巡盘系统的辅助决策信息功能，针对后果风险类别生成相应的准备工作，并判断后果风险所属类别，执行相应的准备工作。

实施例1：

在主控室操纵员使用智能辅助巡盘系统开展核电厂工艺系统状态参数的巡盘工作中，存在以下问题：

1)当智能辅助巡盘系统发出机组状态参数异常预警时，操纵员需就预警相关信息开展原因分析工作，但相关经验表明，智能辅助巡盘系统存在误报警的可能性，应如何确认异常预警为“真实预警”；

2)机组正常运行期间，主控室应用智能辅助巡盘系统之后，现有核电厂的运维决策策略将发生变化。针对智能辅助巡盘系统触发的机组状态参数“真实预警”，应如何结合机组异常状态影响评估进行运维决策，以高效的保障电厂安全运行，预防机组进入故障运行工况。

因此，必须将智能辅助巡盘系统融合到电厂主控室操纵员的巡盘工作流程中，并对电厂主控室巡盘相关的运维响应策略进行相应的调整，才能够充分利用智能辅助巡盘系统的功能。如何确认智能辅助巡盘系统机组状态参数异常预警的真实性，然后结合机组异常状态影响评估进行运维决策，是亟需解决的问题。

为确保在核电厂主控室操纵员使用智能辅助巡盘系统巡盘过程中，高效准确的响应智能辅助巡盘系统发出的机组运行参数异常预警，辅助操纵员运维决策，提升主控室操纵员的巡盘工作效率，避免人因失误，本实施例基于智能辅助巡盘系统功能和主控室巡盘监测的相关经验，提出一种压水堆核电厂主控室智能辅助巡盘预警的响应方法，如图1所示，包括：

S1：监测智能辅助巡盘系统，当其发出机组某一状态参数异常的“一级预警”时，基于虚假预警判别条件，判断智能辅助巡盘系统“一级预警”是否为虚假预警，若是，提示智能辅助巡盘系统异常或工况不适用，若否，转步骤S2，

S2：启动智能辅助巡盘系统的参数趋势预测功能，对异常的状态参数进行发展趋势预测，监测智能辅助巡盘系统，当其发出状态参数异常的“二级预警”时，转步骤S3，

S3：启动智能辅助巡盘系统的辅助决策信息功能，根据辅助决策信息功能模块提供的信息，针对后果风险类别生成相应的准备工作，判断后果风险所属类别，执行相应的准备工作。

综上，通过本发明实现了核电厂主控室智能辅助巡盘系统预警响应，不仅可有效识别出系统发出的“虚假预警”，避免出现“误报警”现象，提升主控室巡盘工作的准确性；而且能够实现电厂异常状态影响的趋势预测和风险评估，并结合预警参数的辅助决策信息，辅助操纵员制定完善的运维策略，高效地保障电厂安全运行，预防机组进入故障运行工况；从而本发明能够提升核电厂主控室操纵员的巡盘工作效率，减轻运行人员的工作负荷，避免人因失误，同时提高机组异常状态影响评估的准确性和时效性。同时本发明具有较好的适用性，适合各类核电厂开展智能辅助巡盘系统的配合使用。

本实施例中，

步骤S1中，基于虚假预警判别条件，判断智能辅助巡盘系统“一级预警”是否为虚假预警，若是，提示智能辅助巡盘系统异常或工况不适用，若否，转步骤S2，具体包括：

S1.1：判断机组是否在智能辅助巡盘系统适用的正常运行工况下运行，若是，转步骤S1.2，若否，提示“一级预警”为虚假预警，智能辅助巡盘系统不适用；

若系统在适用的正常运行工况之外运行，此时的运行数据并非系统已知的或可用的，将可能被系统识别为异常，而触发“虚假预警”，此时提示“智能辅助巡盘系统不适用”。

S1.2：判断智能辅助巡盘系统的预警阈值是否异常，若否，转步骤S1.3，若是，提示“一级预警”为虚假预警，智能辅助巡盘系统因预警阈值异常不可用；

若智能辅助巡盘系统的预警阈值过紧，导致异常监测非常敏感，即使在参数稳态正常运行状态，仍会引发预警，触发“虚假预警”。此时由系统模型工程师进一步分析智能辅助巡盘系统的故障原因(如：系统模型训练数据未覆盖所有适用工况、系统模型训练不充分等)，并根据系统故障原因对系统进行维护和更新，直至系统功能恢复正常。

S1.3：判断是否存在数据质量问题，若是，提示“一级预警”为虚假预警，智能辅助巡盘系统因数据质量低不可用，若否，转步骤S2。

若在数据采集过程中出现的数据质量问题，包括无效错误数据、数据缺失和数据采集噪声，会触发“虚假预警”，需对数据质量问题进行处理修复，再将系统重新启动上线。

本实施例中，

S1.2中，在判断出智能辅助巡盘系统的预警阈值异常后，还包括：判断模型训练数据是否未覆盖适用工况，若是，提示“一级预警”为虚假预警，若否，判断系统模型是否训练不充分，若是，提示“一级预警”为虚假预警，若否，转步骤S1.2。

步骤S2中，对于确认的“真实预警”，启动智能辅助巡盘系统的参数趋势预测功能，对预警参数进行发展趋势预测；同时由智能辅助巡盘系统持续跟踪参数的发展趋势预测曲线，当参数存在30分钟内突破“报警阈值”的风险，则触发智能辅助巡盘系统“二级预警”。

步骤S3中，判断后果风险所属类别，执行相应的准备工作，具体包括：

S3.1：判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”是否为机组事故规程入口，若是，执行进入事故规程的准备工作，若否，转步骤S3.2，

S3.2：判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”是否对应运行技术规范中的运行限制条件，若是，执行纠正措施的准备工作，若否，转步骤S3.3，

S3.3：判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”是否会引发自动连锁动作，若是，执行自动连锁动作的准备工作，若否，转步骤S3.4，

S3.4：依据辅助决策信息功能中的预防性维护计划，执行相应的预防性维护工作。

在判断后果风险所属类别之后，首先采取维护措施尽可能阻止参数恶化，同时做好参数恶化突破阈值进入事故的准备工作。

步骤S3.1中，基于预警参数辅助决策信息中的报警响应规程，判断预警参数是否为机组事故规程入口，若确为事故规程入口，则需提前做好进入事故规程的准备，并尽可能及时采取措施阻止参数恶化，避免机组进入事故运行工况。执行进入事故规程的准备工作后，还包括：监测DCS系统是否发出状态参数异常的报警，若是，按照状态参数异常对应的报警规程文件，执行事故规程；若否，继续执行进入事故规程的准备工作。

步骤S3.2中，基于运行技术规范文件，判断预警参数是否对应了运行技术规范中的运行限制(LCO)条件，若确为LCO条件，则需按照LCO要求，提前做好执行纠正措施(甚至机组后撤)的准备，并尽可能及时采取措施阻止参数恶化，避免机组偏离正常运行状态而引发安全性问题。执行纠正措施的准备工作后，还包括：监测DCS系统是否发出状态参数异常的报警，若是，按照状态参数异常对应的报警规程文件，执行相应的纠正措施；若否，继续执行纠正措施的准备工作。

步骤S3.3中，基于预警参数辅助决策信息中的报警响应规程，判断预警参数是否会引发自动连锁动作，若会引发一系列自动连锁动作，则需先评估各连锁动作对机组运行状态的影响，提前做好相关准备工作，并尽可能及时采取措施阻止参数恶化，避免机组自动动作影响机组安全稳定运行。执行自动连锁动作的准备工作后，还包括：监测DCS系统是否发出状态参数异常的报警，若是，按照状态参数异常对应的报警规程文件，执行相应的维护操作；若否，继续执行自动连锁动作的准备工作。

本发明中涉及的辅助巡盘系统包括：

数据接入模块，所述数据接入模块通过核电厂办公网PI数据库实时连接机组数字化仪控系统DCS，用于获取核电厂机组的状态参数及运行数据；

判别模块，用于根据预设的机组运行工况判别条件判断机组是否处于第一预设条件下的功率运行工况；

智能检测模块，用于在所述判别模块判断机组满足第一预设条件下的功率运行工况下，对核电厂运行过程中的巡盘状态参数进行异常识别，并得到核电厂各系统状态参数的巡盘监测结果；

趋势预测模块，用于根据所述巡盘监测结果对核电机组异常参数的发展变化趋势进行长时间预测，并得到异常参数的趋势预测结果；

信息推送模块，用于根据所述趋势预测结果推送机组异常参数对应的辅助决策信息。

辅助巡盘系统也被称为智能辅助巡盘系统或智能巡盘系统；核电厂办公网中的PI数据库实时连接存储机组DCS数据，智能辅助巡盘系统通过数据接入模块从电厂PI数据库实时获取关键工艺系统主要状态参数的运行数据，以支撑智能辅助巡盘系统终端相关应用内容的展示。

在数据接入时除工艺数据外还接入设计数据；工艺数据即核电厂关键工艺系统主要状态参数的实时监测数据，设计数据即核电厂关键工艺系统主要状态参数对应的报警响应规程、预防性维护计划等设计文件，输入后存储于辅助巡盘系统中。

判别模块基于核电厂运行技术文件中的机组运行工况判别条件，判断机组是否处于系统适用的满足第一预设条件下功率运行工况，满足第一预设条件下功率运行工况可设定为25％以上功率运行工况，若机组处于其他运行工况，则系统自动退出运行。

智能检测模块基于自联想神经网络算法等智能化技术，构建核电厂主要巡盘参数的智能监测模型，获取参数的状态估计值作为监测标尺，通过针对参数实测值与状态估计值差值设置动态阈值带，实现核电厂运行过程中主要巡盘状态参数异常的及时准确识别，得到核电厂关键工艺系统主要状态参数的巡盘监测结果，包括参数实时监测曲线、系统“一级预警”信号、异常参数位号和异常发生时间。

趋势预测模块基于长短期记忆神经网络算法等智能化技术，构建核电厂主要巡盘参数的时序预测模型，基于参数的历史数据信息获得未来30分钟的发展趋势，实现核电机组异常参数发展变化趋势的长时预测，包括异常参数运行状态发展趋势预测曲线、预计可能突破设计限值的时间和系统“二级预警”信号。

信息推送模块推送机组异常参数相关的辅助决策信息，包括报警响应规程文件中涉及的异常原因、处理措施等信息，以及机组预防性维护计划中是否有相关维护计划的信息。

进一步的，辅助巡盘还包括应用模块，应用模块基于基础数据和智能分析算法支撑，通过系统终端界面的可视化输出和交互，实现核电厂关键工艺系统主要状态参数的智能辅助巡盘系统应用，包括机组巡盘状态监测和异常参数的风险趋势预测。

辅助巡盘系统的功能主要针对核电厂关键工艺系统主要状态参数设置异常早期识别功能，作为系统的“一级预警”。当核电厂关键工艺系统主要状态参数的动态运行趋势出现微小偏差时，触发智能巡盘系统的“一级预警”，发出浅色声光提示，提前提示主控室操纵员关注，提高操纵员的巡盘监测效率；以及，

针对系统识别的异常状态参数设置趋势风险预测功能，作为系统的“二级预警”。当核电厂关键工艺系统主要状态参数异常，触发智能巡盘系统的“一级预警”的同时，系统可以自动预测对应参数的风险变化趋势，若在30分钟内存在突破既有“报警系统”阈值的风险，则触发智能巡盘系统的“二级预警”，发出深色声光提示，提示主控室操纵员重点关注，及时采取维护措施，预警机组状态恶化，提升核电厂运行的安全性和经济性。

实施例2：

本实施例以在核电厂正常运行工况下，对工艺系统运行状态参数的主控室智能辅助巡盘时，主泵高压冷却器流量偏高为例，对本发明进行详细的描述。

首先，当主控室智能辅助巡盘系统发出机组“主泵高压冷却器流量偏高”异常“一级预警”，操纵员基于“虚假预警”判别条件，判断智能辅助巡盘系统“一级预警”是否为“真实预警”，具体过程如下：

1)判断机组是否在智能辅助巡盘系统适用的正常运行工况下运行。检查当前机组运行工况是否为系统适用的正常运行工况，经确认，机组处于系统适用的正常运行工况；

2)判断智能辅助巡盘系统的预警阈值是否异常。基于运行经验检查，当前系统的预警阈值无明显异常；

3)判断是否存在“缺失点”或“离群点”等数据质量问题。经检查，当前无无效错误数据、数据缺失和数据采集噪声等数据质量问题，确认当前系统“一级预警”为“真实预警”。

对于确认的“真实预警”，启动智能辅助巡盘系统的参数趋势预测功能，对主泵高压冷却器流量参数进行发展趋势预测，根据参数趋势预测曲线，参数存在30分钟内突破“报警阈值”的风险，触发了智能辅助巡盘系统“二级预警”。

此时，启动智能辅助巡盘系统的辅助决策信息功能，查看主泵高压冷却器流量参数相关的辅助决策信息，结合辅助决策信息拟定“主泵高压冷却器流量偏高”预警对应的运维策略。具体如下：

1)判断预警参数预计突破的“报警阈值”是否为机组事故规程入口。基于预警参数辅助决策信息中的“主泵高压冷却器流量高”报警响应规程，查看预警参数是否为机组事故规程入口。经确认，非事故规程入口；

2)判断预警参数预计突破的“报警阈值”是否对应运行技术规范中的运行限制条件(LCO)。基于运行技术规范文件，查看预警参数是否对应了运行技术规范中的LCO条件。经确认，非运行技术规范中的LCO条件；

3)查看预警参数突破“报警阈值”是否会引发自动连锁动作。基于预警参数辅助决策信息中的“主泵高压冷却器流量高”报警响应规程，查看预警参数是否会引发自动连锁动作。经确认，预警参数突破“报警阈值”后，会引发“WCC225VN/265VN自动关闭，使设备冷却水系统(WCC)自动隔离”，此时先评估相关动作对机组运行状态的影响，提前做好相关准备工作，并采取措施尽可能阻止参数恶化。

30分钟后，预警参数突破了“报警阈值”，触发机组DCS报警WCC031KA，机组“WCC225VN/265VN自动关闭，使设备冷却水系统自动隔离”，基于“主泵高压冷却器流量高”报警响应规程进行相关维护操作。

主控室操纵员确认相关的维护活动完成后，在智能辅助巡盘系统中点击“消除预警”。

在整个主控室智能辅助巡盘系统预警响应过程中，应用本发明可以有效的识别出智能辅助巡盘系统发出的“虚假预警”，避免出现“误报警”现象，同时结合系统中预警参数对应的辅助决策信息，制定完善的运维策略，准确高效的辅助操纵员巡盘工作，提升操纵员的巡盘工作效率，减轻运行人员的工作负担，保障了核电厂的安全稳定运行。本发明对于提升核电厂运行的安全性和经济性都有非常明显的作用。

实施例3：

本实施例的核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应装置，包括：监测模块、一级预警响应模块和二级预警响应模块，

监测模块，用于监测智能辅助巡盘系统，并将其发出的机组某一状态参数异常的“一级预警”信号传递至一级预警响应模块，

一级预警响应模块，用于在接收状态参数异常的“一级预警”信号时，基于虚假预警判别条件，判断状态参数异常的“一级预警”是否为虚假预警，若是，提示智能辅助巡盘系统异常或工况不适用，若否，启动智能辅助巡盘系统的参数趋势预测功能，对异常的状态参数进行发展趋势预测，

监测模块，还用于将智能辅助巡盘系统发出的状态参数异常的“二级预警”信号传递至二级预警响应模块，

二级预警响应模块，用于在接收状态参数异常的“二级预警”信号时，启动智能辅助巡盘系统的辅助决策信息功能，针对后果风险类别生成相应的准备工作，并判断后果风险所属类别，执行相应的准备工作。

本实施例中，

一级预警响应模块包括：

第一一级判断模块，用于判断机组是否在智能辅助巡盘系统适用的正常运行工况下运行，

第一提示模块，用于在第一一级判断模块判断机组不在智能辅助巡盘系统适用的正常运行工况下运行时，提示“一级预警”为虚假预警，智能辅助巡盘系统不适用，

第二一级判断模块，用于在第一一级判断模块判断机组在智能辅助巡盘系统适用的正常运行工况下运行时，判断智能辅助巡盘系统的预警阈值是否异常，

第二提示模块，用于在第二一级判断模块判断智能辅助巡盘系统的预警阈值异常时，提示“一级预警”为虚假预警，智能辅助巡盘系统因预警阈值异常不可用，

第三一级判断模块，用于在第二一级判断模块判断智能辅助巡盘系统的预警阈值正常时，判断是否存在数据质量问题，

第三提示模块，用于在第三一级判断模块判断智能辅助巡盘系统存在数据质量问题时，提示“一级预警”为虚假预警，智能辅助巡盘系统因数据质量低不可用，

第一启动模块，用于在第三一级判断模块判断智能辅助巡盘系统不存在数据质量问题时，启动智能辅助巡盘系统的参数趋势预测功能，对异常的状态参数进行发展趋势预测。

本实施例中，

二级预警响应模块包括：

第二启动模块，用于在接收状态参数异常的“二级预警”信号时，启动智能辅助巡盘系统1的辅助决策信息功能，

生成模块，用于根据辅助决策信息功能模块提供的信息，针对后果风险类别生成相应的准备工作，

第一二级判断模块，用于判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”是否为机组事故规程入口，

第一执行模块，用于在第一二级判断模块判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”为机组事故规程入口时，执行进入事故规程的准备工作，

第二二级判断模块，用于在第一二级判断模块判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”不是机组事故规程入口时，判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”是否对应运行技术规范中的运行限制条件，

第二执行模块，用于在第二二级判断模块判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”对应运行技术规范中的运行限制条件时，执行纠正措施的准备工作，

第三二级判断模块，用于在第二二级判断模块判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”与运行技术规范中的运行限制条件不对应时，判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”是否会引发自动连锁动作，

第三执行模块，用于在第三二级判断模块判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”会引发自动连锁动作时，执行自动连锁动作的准备工作，

第四执行模块，用于在第三二级判断模块判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”不会引发自动连锁动作时，依据辅助决策信息功能中的预防性维护计划，执行相应的预防性维护工作。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应方法，其特征在于，包括：

S1：监测智能辅助巡盘系统，当其发出机组某一状态参数异常的“一级预警”时，基于虚假预警判别条件，判断智能辅助巡盘系统“一级预警”是否为虚假预警，若是，提示智能辅助巡盘系统异常或工况不适用，若否，转步骤S2，

S2：启动智能辅助巡盘系统的参数趋势预测功能，对异常的状态参数进行发展趋势预测，监测智能辅助巡盘系统，当其发出所述状态参数异常的“二级预警”时，转步骤S3，

S3：启动智能辅助巡盘系统的辅助决策信息功能，根据辅助决策信息功能模块提供的信息，针对后果风险类别生成相应的准备工作，判断后果风险所属类别，执行相应的准备工作。

2.根据权利要求1所述的核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应方法，其特征在于，

所述步骤S1中，基于虚假预警判别条件，判断智能辅助巡盘系统“一级预警”是否为虚假预警，若是，提示智能辅助巡盘系统异常或工况不适用，若否，转步骤S2，具体包括：

S1.1：判断机组是否在智能辅助巡盘系统适用的正常运行工况下运行，若是，转步骤S1.2，若否，提示“一级预警”为虚假预警，智能辅助巡盘系统不适用；

S1.2：判断智能辅助巡盘系统的预警阈值是否异常，若否，转步骤S1.3，若是，提示“一级预警”为虚假预警，智能辅助巡盘系统因预警阈值异常不可用；

S1.3：判断是否存在数据质量问题，若是，提示“一级预警”为虚假预警，智能辅助巡盘系统因数据质量低不可用，若否，转步骤S2。

3.根据权利要求2所述的核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应方法，其特征在于，

所述步骤S1.3中，所述数据质量问题包括无效错误数据、数据缺失和数据采集噪声。

4.根据权利要求2所述的核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应方法，其特征在于，

所述S1.2中，在判断出智能辅助巡盘系统的预警阈值异常后，还包括：判断模型训练数据是否未覆盖适用工况，若是，提示“一级预警”为虚假预警，若否，判断系统模型是否训练不充分，若是，提示“一级预警”为虚假预警，若否，转步骤S1.2。

5.根据权利要求4所述的核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应方法，其特征在于，

所述S1.2中，在提示“一级预警”为虚假预警后，还包括：

对智能辅助巡盘系统进行维护和更新，在判断更新后的系统功能恢复正常后，上线更新后的智能辅助巡盘系统。

6.根据权利要求1-5任一项所述的核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应方法，其特征在于，

所述步骤S3中，判断后果风险所属类别，执行相应的准备工作，具体包括：

S3.1：判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”是否为机组事故规程入口，若是，执行进入事故规程的准备工作，若否，转步骤S3.2，

S3.2：判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”是否对应运行技术规范中的运行限制条件，若是，执行纠正措施的准备工作，若否，转步骤S3.3，

S3.3：判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”是否会引发自动连锁动作，若是，执行自动连锁动作的准备工作，若否，转步骤S3.4，

S3.4：依据辅助决策信息功能中的预防性维护计划，执行相应的预防性维护工作。

7.根据权利要求6所述的核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应方法，其特征在于，

所述步骤S3.1中，执行进入事故规程的准备工作后，还包括：监测DCS系统是否发出所述状态参数异常的报警，若是，按照所述状态参数异常对应的报警规程文件，执行事故规程；若否，继续执行进入事故规程的准备工作；

所述步骤S3.2中，执行纠正措施的准备工作后，还包括：监测DCS系统是否发出所述状态参数异常的报警，若是，按照所述状态参数异常对应的报警规程文件，执行相应的纠正措施；若否，继续执行纠正措施的准备工作；

所述步骤S3.3中，执行自动连锁动作的准备工作后，还包括：监测DCS系统是否发出所述状态参数异常的报警，若是，按照所述状态参数异常对应的报警规程文件，执行相应的维护操作；若否，继续执行自动连锁动作的准备工作。

8.一种核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应装置，其特征在于，包括：监测模块、一级预警响应模块和二级预警响应模块，

监测模块，用于监测智能辅助巡盘系统，并将其发出的机组某一状态参数异常的“一级预警”信号传递至一级预警响应模块，

一级预警响应模块，用于在接收所述状态参数异常的“一级预警”信号时，基于虚假预警判别条件，判断所述状态参数异常的“一级预警”是否为虚假预警，若是，提示智能辅助巡盘系统异常或工况不适用，若否，启动智能辅助巡盘系统的参数趋势预测功能，对异常的状态参数进行发展趋势预测，

监测模块，还用于将智能辅助巡盘系统发出的所述状态参数异常的“二级预警”信号传递至二级预警响应模块，

二级预警响应模块，用于在接收所述状态参数异常的“二级预警”信号时，启动智能辅助巡盘系统的辅助决策信息功能，针对后果风险类别生成相应的准备工作，并判断后果风险所属类别，执行相应的准备工作。

9.根据权利要求8所述的核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应装置，其特征在于，

所述一级预警响应模块包括：

第一一级判断模块，用于判断机组是否在智能辅助巡盘系统适用的正常运行工况下运行，

第一提示模块，用于在第一一级判断模块判断机组不在智能辅助巡盘系统适用的正常运行工况下运行时，提示“一级预警”为虚假预警，智能辅助巡盘系统不适用，

第二一级判断模块，用于在第一一级判断模块判断机组在智能辅助巡盘系统适用的正常运行工况下运行时，判断智能辅助巡盘系统的预警阈值是否异常，

第二提示模块，用于在第二一级判断模块判断智能辅助巡盘系统的预警阈值异常时，提示“一级预警”为虚假预警，智能辅助巡盘系统因预警阈值异常不可用，

第三一级判断模块，用于在第二一级判断模块判断智能辅助巡盘系统的预警阈值正常时，判断是否存在数据质量问题，

第三提示模块，用于在第三一级判断模块判断智能辅助巡盘系统存在数据质量问题时，提示“一级预警”为虚假预警，智能辅助巡盘系统因数据质量低不可用，

第一启动模块，用于在第三一级判断模块判断智能辅助巡盘系统不存在数据质量问题时，启动智能辅助巡盘系统的参数趋势预测功能，对异常的状态参数进行发展趋势预测。

10.根据权利要求8所述的核电厂状态参数智能辅助巡盘预警响应装置，其特征在于，

二级预警响应模块包括：

第二启动模块，用于在接收所述状态参数异常的“二级预警”信号时，启动智能辅助巡盘系统的辅助决策信息功能，

生成模块，用于根据辅助决策信息功能模块提供的信息，针对后果风险类别生成相应的准备工作，

第一二级判断模块，用于判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”是否为机组事故规程入口，

第一执行模块，用于在第一二级判断模块判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”为机组事故规程入口时，执行进入事故规程的准备工作，

第二二级判断模块，用于在第一二级判断模块判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”不是机组事故规程入口时，判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”是否对应运行技术规范中的运行限制条件，

第二执行模块，用于在第二二级判断模块判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”对应运行技术规范中的运行限制条件时，执行纠正措施的准备工作，

第三二级判断模块，用于在第二二级判断模块判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”与运行技术规范中的运行限制条件不对应时，判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”是否会引发自动连锁动作，

第三执行模块，用于在第三二级判断模块判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”会引发自动连锁动作时，执行自动连锁动作的准备工作，

第四执行模块，用于在第三二级判断模块判断异常的状态参数预计突破的“报警阈值”不会引发自动连锁动作时，依据辅助决策信息功能中的预防性维护计划，执行相应的预防性维护工作。

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