CN115903702A - 基于dcs系统的核电厂事故处理方法、系统及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种基于DCS系统的核电厂事故处理方法、系统及可读存储介质，该核电厂事故处理方法包括：实时获取核电机组的当前运行数据，并根据当前运行数据确定重要设备及机组状态功能的监测结果，以生成第一监测结果信息；根据预设的初始导向规程，确定所述第一监测结果信息所对应的第一事故处理规程，其中，所述初始导向规程包括多个不同的事故处理规程分别所对应的入口条件，以及多个所述入口条件的组合逻辑规则；输出所述第一事故处理规程，以供操作员执行所述第一事故处理规程。实施本发明的技术方案，提高了事故处理的效率及准确性。

Description

基于DCS系统的核电厂事故处理方法、系统及可读存储介质

技术领域

本发明涉及核电技术领域，尤其涉及一种基于DCS系统的核电厂事故处理方法、系统及可读存储介质。

背景技术

根据核电厂纵深防御体系要求，为保证核电厂的安全，核电厂通过执行事故处理规程控制机组异常和事故，最大限度地利用可用的安全功能，以尽量减少异常或限制限制事故后果，使机组恢复到安全的状态。

核电厂事故种类繁多，有些事故很容易识别事故发生的原因，有些事故不容易识别事故发生的原因，还有些叠加事故也在核电厂的设计基准范围内。如果仅使用事件导向法的事故处理规程，对于容易识别事故发生原因的事故则事故处理的直接快速，但是对于不容易识别事故原因或者叠加事故则无法处理。如果仅使用状态导向法的事故处理规程，则对于容易识别事故发生原因的事故仍然需要根据状态参数判断，又要考虑叠加的判断，则事故处理的效率降低。另外事故处理规程的结构对于事故处理的效率及准确性也是非常重要的，如果采用征兆导向法事故处理规程的两栏式文字描述结构形式处理事故，则容易出现人因失误。

另外，目前核电厂已广泛应用了数字化仪控系统(Digital Control System，DCS系统)，但是，数字化事故处理规程仅仅是将纸质版事故处理规程电子化，事故处理的效率及准确性依然较低，极易出现人因失误。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的事故处理的效率及准确性低的缺陷，提供一种基于DCS系统的核电厂事故处理方法、系统及可读存储介质。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于DCS系统的核电厂事故处理方法，在发生核电厂事故时，在DCS系统中进行以下步骤：

实时获取核电机组的当前运行数据，并根据当前运行数据确定重要设备及机组状态功能的监测结果，以生成第一监测结果信息；

根据预设的初始导向规程，确定所述第一监测结果信息所对应的第一事故处理规程，其中，所述初始导向规程包括多个不同的事故处理规程分别所对应的入口条件，以及多个所述入口条件的组合逻辑规则；

输出所述第一事故处理规程，以供操作员执行所述第一事故处理规程。

优选地，在所述初始导向规程中，多个所述入口条件按所对应的事故类型的严重程度从高到低进行排列；

所述根据预设的初始导向规程，确定当前第一监测结果信息所对应的第一事故处理规程的步骤，包括：

按事故类型的严重程度从高到低的顺序，逐一判断所述第一监测结果信息是否满足所述初始导向规程中的所述入口条件，并将最先满足的入口条件所对应的事故处理规程作为第一事故处理规程。

优选地，还包括：

在执行所述第一事故处理规程的过程中，根据预设的多个事故处理规程分别所对应的监测参数，确定所述第一事故处理规程所对应的监测参数；

根据当前运行数据确定所述第一事故处理规程所对应的监测参数的结果信息，以生成第二监测结果信息；

显示第二监测结果信息。

优选地，还包括：

判断所述第二监测结果信息是否满足第二事故处理规程的入口条件；

在满足第二事故处理规程的入口条件时，输出所述第二事故处理规程，以供操作员执行所述第二事故处理规程。

优选地，还包括：

判断所述第二监测结果信息是否满足设备检修条件；

在满足设备检修条件时，输出相应的设备检修信息，以供操作员通知检修人员对相应设备进行检修。

优选地，在所述确定当前第一监测结果信息所对应的第一事故处理规程的步骤之后，还包括：

输出所述第一事故处理规程的进入提示信息。

优选地，还包括：

在执行所述第一事故处理规程的过程中，获取核电机组自动触发的反应堆保护动作信息，并生成保护动作确认信息；

输出所述保护动作确认信息，以供操作员进行确认。

优选地，还包括：

在执行所述第一事故处理规程的过程中，根据所述第一事故处理规程中的操作动作及操作对象，确定当前待操作信息；

输出所述当前待操作信息，以供操作员进行操作。

本发明还构造一种可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现以上所述的核电厂事故处理方法的步骤。

本发明还构造一种基于DCS系统的核电厂事故处理系统，包括处理器，所述处理器在执行所存储的计算机程序时实现以上所述的核电厂事故处理方法的步骤。

本发明所提供的技术方案，利用核电厂的DCS系统，在事故处理的初始导向阶段，对核电机组的实时运行数据进行采样及监控，并确定出重要设备及机组状态功能的监测结果，然后，根据预设的初始导向规程(包括多个不同的事故处理规程分别所对应的入口条件，以及多个入口条件的组合逻辑规则)，确定出当前所对应的第一事故处理规程，最后再将其输出，这样，核电厂的操作员便可根据该第一事故处理规程执行相应的操作。因此，提高了机组自动化水平，大大减少了操作员的工作负荷，提高了事故处理的效率，而且，还可避免操作员在选择事故处理规程的过程中所出现的人因失误，提高了事故处理的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：

图1是本发明基于DCS系统的核电厂事故处理方法实施例一的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明基于DCS系统的核电厂事故处理方法实施例一的流程图，在该实施例中，在发生核电厂事故时，在DCS系统中进行以下步骤：

步骤S10，实时获取核电机组的当前运行数据，并根据当前运行数据确定重要设备及机组状态功能的监测结果，以生成第一监测结果信息；

在该步骤中，在事故处理的初始导向阶段，可基于DCS系统中核电机组的实时运行数据(从核电厂的各个传感器实时获取的数据)，通过DCS系统的运算及处理，例如，根据预设的自动诊断逻辑对实时运行数据进行运算及处理，实现重要设备及机组状态功能的实时监测及诊断，以生成第一监测结果信息。

步骤S20，根据预设的初始导向规程，确定所述第一监测结果信息所对应的第一事故处理规程，其中，所述初始导向规程包括多个不同的事故处理规程分别所对应的入口条件，以及多个所述入口条件的组合逻辑规则；

在该步骤中，首先说明的是，事故处理规程可预先进行设计并存储至DCS系统中，所设计的事故处理规程可包含以下两种类型：事件导向事故处理规程、状态导向事故处理规程。而且，在设计这两种事故处理规程时，首先，可根据核电厂安全分析报告、补充事故分析、始发事件清单、反应堆工况分类等确定核电厂的事故处理范围。然后，根据事故处理范围以及事故发生的判断条件(参数或报警等)来识别事故原因，对于可以明确事故原因的事件/事故，例如，蒸汽发生器传热管事故(SGTR)、大破口事故(LOCA)、全厂失电事故(SBO)等，将其作为可以识别事故原因的事故，并形成清单A；对于不能识别事故原因的事件/事故，形成清单B，清单B需要覆盖除去可明确事故原因的事故(清单A)的所有事故范围。最后，根据清单A和清单B来设计两不同类型的事故处理规程。

还需说明的是，对于事件导向事故处理规程，一份规程对应一类事故，执行一份规程就可以把机组带入到安全状态，而且，可以事故名称来命名事故处理规程。对于状态导向事故处理规程，可以参数的控制目标来命名，例如控制核功率、硼化等。另外，每份事故处理规程的事故处理策略均包括有：入口条件、操作序列、需要执行的操作对象、机组的后撤模式等内容。

步骤S30，输出所述第一事故处理规程，以供操作员执行所述第一事故处理规程。

在该实施例中，利用核电厂的DCS系统，在事故处理的初始导向阶段，对核电机组的实时运行数据进行采样及监控，并确定出重要设备及机组状态功能的监测结果，然后，根据预设的初始导向规程(包括多个不同的事故处理规程分别所对应的入口条件，以及多个入口条件的组合逻辑规则)，确定出当前所对应的第一事故处理规程，最后再将其输出，这样，核电厂的操作员便可根据该第一事故处理规程执行相应的操作。因此，提高了机组自动化水平，大大减少了操作员的工作负荷，提高了事故处理的效率，而且，还可避免操作员在选择事故处理规程的过程中所出现的人因失误，提高了事故处理的准确性。

进一步地，在一个可选实施例中，在所述初始导向规程中，多个所述入口条件按所对应的事故类型的严重程度从高到低进行排列。而且，步骤S20包括：按事故类型的严重程度从高到低的顺序，逐一判断所述第一监测结果信息是否满足所述初始导向规程中的所述入口条件，并将最先满足的入口条件所对应的事故处理规程作为第一事故处理规程。在一个具体实现方式中，在判断第一监测结果信息是否满足某一入口条件时，可通过参数(例如一回路压力、蒸发器水位、稳压器水位、安全壳压力、一回路平均温度、饱和裕度)阈值的判断，或通过报警是否出现的判断，来确定是否满足该入口条件，从而导向到不同的热工水力相关的事故处理规程，例如，通过失去支持系统(电源、气源和冷源)的报警和相关参数导向不同的失去支持系统的事件处理规程。

在该实施例中，依据DCS系统的智能辅助诊断技术，以各个事故处理规程的入口条件为基础，将事故覆盖范围内的所有事故处理规程的入口条件按照一定的逻辑整合到一起，作为初始导向规程，具体地，将各个事故处理规程的入口条件按照事故处理的优先级进行排列。在实际应用中，按事故类型的严重程度从高到低的顺序，逐一判断当前的第一监测结果信息是否满足初始导向规程中的所述入口条件，而且，将最先满足的入口条件所对应的事故处理规程作为第一事故处理规程。

进一步地，在一个可选实施例中，本发明的核电厂事故处理方法还包括：

在执行所述第一事故处理规程的过程中，根据预设的多个事故处理规程分别所对应的监测参数，确定所述第一事故处理规程所对应的监测参数；

根据当前运行数据确定所述第一事故处理规程所对应的监测参数的结果信息，以生成第二监测结果信息；

显示第二监测结果信息。

在该实施例中，首先说明的是，在设计事故处理规程时，可在事故处理规程的页面左侧添加与本页事故处理规程的执行相关的监测参数，例如，重要设备的监测参数、机组状态功能的监测参数。同时，在执行第一事故处理规程的过程中，DCS系统还可将第一事故处理规程所对应的监测参数提取出来，并借助辅助诊断技术，根据当前运行数据确定出这些监测参数的监测结果，并进行显示，以方便操作员在执行该第一事故处理规程中对相应的重要设备、机组状态功能进行实时监视，例如，循环监视重要设备的状态，可以及时地提示操作员重要设备可用性的信息，操作员根据重要设备的可用性对正在进行的操作选择替代手段；循环监视机组状态功能参数，可以及时地提示操作员机组状态信息，以帮助操作员在规程序列间及不同规程间导向的确认。

进一步地，在一个可选实施例中，本发明的核电厂事故处理方法还包括：

判断所述第二监测结果信息是否满足第二事故处理规程的入口条件；

在满足第二事故处理规程的入口条件时，输出所述第二事故处理规程，以供操作员执行所述第二事故处理规程。

在该实施例中，对于一些叠加事故，在执行一个事故处理规程的过程中，需要根据当前的监测结果，进入另一份事故处理规程进行事故处理，例如，根据重要设备和机组状态功能的监测结果，确定某监测参数异常，此时，可再导向到其他的事故处理规程处理叠加事故。另外，事故处理规程的初始导向与再导向都是基于一些参数阈值的判断、报警是否出现的判断、以及两者的组合逻辑顺序进行确定的，这个过程可利用计算机DCS系统进行智能辅助诊断。

关于该实施例，还需说明的是，由于不同事故工况下，事故处理策略是有限的，因此各种不同事故的处理方法之间又有统一性(通用策略)，因此，在各种事故的入口条件、退出条件不同的基础上，将控制同一机组状态功能的参数、使用相同功能和设备的操作整合起来，如果两个事故都需要控制同一机组状态功能的参数，但目的或操作有所不同，可通过简单的阈值加以判断(该阈值判断必须是能够区分两个不同事故的典型特征)，然后执行不同的操作。这样，整合之后的流程便是根据机组状态决定的操作流程。

进一步地，在一个可选实施例中，本发明的核电厂事故处理方法还包括：

判断所述第二监测结果信息是否满足设备检修条件；

在满足设备检修条件时，输出相应的设备检修信息，以供操作员通知检修人员对相应设备进行检修。

在该实施例中，在执行一个事故处理规程的过程中，若根据当前的监测结果确定某设备故障，此时，可输出相应的设备检修信息，以供操作员通知检修人员对相应设备进行检修。

进一步地，在一个可选实施例中，在步骤S20之后，还包括：输出所述第一事故处理规程的进入提示信息。例如，DCS系统可输出待执行的事故处理规程的名称，并在主控室操作员工作站的显示器上显示：请进入“xxx事故处理规程”。

进一步地，在一个可选实施例中，本发明的核电厂事故处理方法还包括：

在执行所述第一事故处理规程的过程中，获取核电机组自动触发的反应堆保护动作信息，并生成保护动作确认信息；

输出所述保护动作确认信息，以供操作员进行确认。

在该实施例中，当发生事故时，核电机组的保护模块会自动触发的反应堆保护动作，此时，需要操作员对机组已经触发的反应堆保护自动动作进行确认，而且，该确认是结合主控室操作员工作站的显示器的画面信息以及数字化的事故处理规程进行逐一确认的。

进一步地，在一个可选实施例中，本发明的核电厂事故处理方法还包括：

在执行所述第一事故处理规程的过程中，根据所述第一事故处理规程中的操作动作、操作对象，确定当前待操作信息；

输出所述当前待操作信息，以供操作员进行操作。

在该实施例中，对于当前正在执行的事故处理规程，DCS系统可自动提取事故处理规程中的操作动作、操作对象，生成当前待操作信息，并进行输出，以供操作员进行操作。例如，在操作员工作站上显示降低温度、开启阀门、启动泵等，这样操作员可根据指引进行操作，从而减少人因错误的发生，降低误操作的风险。

下面说明使用本发明核电厂事故处理方法来处理核电厂事故的过程：假设某核电厂发生了一种不明确原因的事故，那么根据机组产生的报警、机组的状态等运行数据，DCS智能诊断系统可确定出重要设备及机组状态功能的监测结果信息，进而根据预设的初始导向规程，确定出所对应的一事故处理规程，例如，输出机组应执行的第一事故处理规程的名称，在主控室操作员工作站的显示器上不停闪烁：请进入“xxx事故处理规程”。

一二回路操作员根据DCS智能诊断系统的指引，对机组的状态参数以及报警进行确认，进入了相应的事故处理规程，再对机组已经触发的反应堆保护自动动作进行确认。然后再按照数字化的事故处理规程的操作步骤，在操作员工作站上进行操作，例如，降低温度，开启阀门，启动泵等。

操作员在控制机组的过程中，需要不断注意DCS智能诊断系统给出的信息，例如，哪些重要设备不可用、机组状态功能参数是否进一步恶化，并根据相应的监测结果信息，在事故处理规程的指引下，将操作员再导向到其它事故处理规程，将机组过渡到与目前事故匹配的安全的后撤模式状态。

本发明还构造一种可读存储介质，该可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序在被处理器执行时实现以上所述的核电厂事故处理方法的步骤。

本发明还构造一种基于DCS系统的核电厂事故处理系统，该核电厂事故处理系统包括处理器，该处理器在执行所存储的计算机程序时实现以上所述的核电厂事故处理方法的步骤。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何纂改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种基于DCS系统的核电厂事故处理方法，其特征在于，在发生核电厂事故时，在DCS系统中进行以下步骤：

实时获取核电机组的当前运行数据，并根据当前运行数据确定重要设备及机组状态功能的监测结果，以生成第一监测结果信息；

根据预设的初始导向规程，确定所述第一监测结果信息所对应的第一事故处理规程，其中，所述初始导向规程包括多个不同的事故处理规程分别所对应的入口条件，以及多个所述入口条件的组合逻辑规则；

输出所述第一事故处理规程，以供操作员执行所述第一事故处理规程。

2.根据权利要求1所述的基于DCS系统的核电厂事故处理方法，其特征在于，在所述初始导向规程中，多个所述入口条件按所对应的事故类型的严重程度从高到低进行排列；

所述根据预设的初始导向规程，确定当前第一监测结果信息所对应的第一事故处理规程的步骤，包括：

按事故类型的严重程度从高到低的顺序，逐一判断所述第一监测结果信息是否满足所述初始导向规程中的所述入口条件，并将最先满足的入口条件所对应的事故处理规程作为第一事故处理规程。

3.根据权利要求1所述的基于DCS系统的核电厂事故处理方法，其特征在于，还包括：

在执行所述第一事故处理规程的过程中，根据预设的多个事故处理规程分别所对应的监测参数，确定所述第一事故处理规程所对应的监测参数；

根据当前运行数据确定所述第一事故处理规程所对应的监测参数的结果信息，以生成第二监测结果信息；

显示第二监测结果信息。

4.根据权利要求3所述的基于DCS系统的核电厂事故处理方法，其特征在于，还包括：

判断所述第二监测结果信息是否满足第二事故处理规程的入口条件；

在满足第二事故处理规程的入口条件时，输出所述第二事故处理规程，以供操作员执行所述第二事故处理规程。

5.根据权利要求3所述的基于DCS系统的核电厂事故处理方法，其特征在于，还包括：

判断所述第二监测结果信息是否满足设备检修条件；

在满足设备检修条件时，输出相应的设备检修信息，以供操作员通知检修人员对相应设备进行检修。

6.根据权利要求1所述的基于DCS系统的核电厂事故处理方法，其特征在于，在所述确定当前第一监测结果信息所对应的第一事故处理规程的步骤之后，还包括：

输出所述第一事故处理规程的进入提示信息。

7.根据权利要求1所述的基于DCS系统的核电厂事故处理方法，其特征在于，还包括：

在执行所述第一事故处理规程的过程中，获取核电机组自动触发的反应堆保护动作信息，并生成保护动作确认信息；

输出所述保护动作确认信息，以供操作员进行确认。

8.根据权利要求1所述的基于DCS系统的核电厂事故处理方法，其特征在于，还包括：

在执行所述第一事故处理规程的过程中，根据所述第一事故处理规程中的操作动作及操作对象，确定当前待操作信息；

输出所述当前待操作信息，以供操作员进行操作。

9.一种可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述的核电厂事故处理方法的步骤。

10.一种基于DCS系统的核电厂事故处理系统，包括处理器，其特征在于，所述处理器在执行所存储的计算机程序时实现权利要求1-8任一项所述的核电厂事故处理方法的步骤。

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