田湾核电站应急辅助决策支持系统应用

杨强 许建军 赵伟伟

[摘 要] 为更好地开展田湾核电站应急准备工作，在应急响应过程中为运行控制组提供快速辅助决策支持，便于运行控制组迅速做出应急状态判断，确保高效、快速、正确的人员响应与信息传递，以有效控制和减轻核事故后果，避免或减少工作人员和公众所接受的剂量，保护环境。江苏核电有限公司组织开发了《应急响应辅助决策支持系统》。本文对系统的建设、技术实现、应用及对应急管理的提升等进行了阐述及经验总结。

[关键词] 田湾核电站；应急辅助决策；信息化；应用

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

[中图分类号] F272.7；TM623 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2014）12- 0036- 01

1 系统建设背景

核事故发生后，快速准确地判断出应急响应水平，对核事故分级及对后续响应、控制、缓解核事故能够起到有效作用。为更好地开展上述工作，在核事故应急响应过程中为运行控制组提供快速辅助决策支持功能，使运行控制组能够迅速做出应急状态判断，确保高效、快速、正确的人员响应与信息传递，江苏核电有限公司组织开发了《应急响应辅助决策支持系统》。

本系统是在田湾核电站《PI实时参数系统》的基础上开发完成的。《PI实时参数系统》拥有1、2号机组相关工艺系统、设备较为完整的测点数据，能够提供准确和实时的数据来源；同时，《PI实时参数系统》能够将电站所在位置的气象和地震数据统一地管理起来，从而为系统的建立打下了坚实基础。此外，电站现有的运行值班和化学数据系统能够为本系统提供取样分析的数据来源，为基于裂变产物三道屏障的应急状态分级初始条件和基于辐射水平异常和放射性流出物异常的应急状态分级初始条件提供数据来源。

在上述基础上，田湾核电站依托自身的技术力量，通过需求分析、系统设计、系统实现、测试与完善等一系列过程，建立了一套能够自行适应应急行动水平规则变化的应急辅助决策系统。

2 系统设计方案

通过分析软件系统的需求，目前国内没有能够直接适用这一特定需求的软件系统，也没有直接可用的技术支撑本系统的建设。通过分析和比较，权衡软件系统的开发进度和效率以及系统的可靠性，本系统最终选定如下的解决方案。

2.1 软件架构

通过对系统功能的需求分析，系统采用业界主流的B/S软件架构，以满足跨地域和跨平台的访问需求，采用分层的软件结构，能够有效地提高系统可靠性和满足系统的可拓展性和可维护性的要求。系统采用HTTP协议为标准通信协议，分为3层，即客户端、服务层、数据库层。后台使用Oracle作为数据库。

2.2 硬件架构

系统采用通用的应用程序部署架构，通过单独的Web服务器面向用户提供服务，需要存储的数据将存储在数据库服务器中。Web服务器与数据库服务器通过核心交换机与PI服务器相连，以保证Web应用程序能够使用到准确的数据源。前端用户通过台式终端或者移动终端访问Web应用程序。

3 系统功能组成

在整体结构上，系统通过系统提供的人机交互界面，实现实时应急状态显示、应急行动指南、获取应急资料等功能，同时，系统提供了对用户的认证、授权和日志功能，保证系统的安全可控。系统采用的数据源主要来自于《PI实时参数系统》数据库，其数据源包括有1、2号机组、模拟机、辐射监测数据、气象数据、地震数据。此外，系统从权限数据库中获取权限数据。系统的数据统一存储在数据库中，实现了状态存储和行动追溯等功能。

在具体的模块划分上，系统主要分为在线监测、节点维护、服务管理、指南管理、日志管理等部分。系统通过完善的架构设计，保证了正常稳定运行，使得系统具有以下特点：

（1）可靠性：系统能够应对环境变化而始终保持高可用的特性，能够满足突发情况下可靠使用的需要。

（2）安全性：系统设计中充分考虑了系统安全，通过网络防火墙和内部严格的权限管理功能，确保应急状态等功能安全，防止盗用，以免扰乱应急指挥体系正常运作。

（3）扩展性：系统设计上充分考虑了未来机组的使用需要，采用可配置性的内存数据库处理机制，能够通过配置式的逻辑定义功能，将应急行动水平分解成具体的计算逻辑，能够有效应对其逻辑的变化而无需再次编码。

（4）自动化：以《PI实时参数系统》为本系统的基础数据平台，对于应进入相应应急行动水平的初始条件数据，采用直接引用方式实现初始条件的自动判断、应急状态升级的自动判断、应急报告数据的自动生成等。

（5）易用性：系统界面友好、简单易学、操作方便。能够通过简单操作实现生产与模拟机的数据源切换，满足日常应急演习与应急准备的需要。

4 系统的效果和作用

田湾核电站主控室的应急响应流程是：电站主控室配发有核应急响应程序，同时悬挂《田湾核电站应急响应初始条件和行动水平》挂图。当发生需要启动应急组织的事故或事件时，当班值长根据《田湾核电站应急响应初始条件和行动水平》判断应急行动水平，判定是否需进入应急状态以及所进入的应急状态等级，并向运行控制组组长建议，运行控制组组长向应急总指挥和运行副总指挥提出相应的应急状态建议，得到批准后根据相关的程序进行响应。运行控制组在进行机组状态控制的同时，根据当前机组状态的变化，运行控制组需要频繁的核对《田湾核电站应急响应初始条件和行动水平》和机组的状态，填写并向外发布各类报表、信息表格等，牵扯了较多的精力。本系统的建设使运行控制组从繁杂的事务中抽身出来，从而能够集中精力按照事故处理规程进行机组状态控制，进而提升运行控制组的应急响应能力。

经过田湾核电站模拟机和应急演习的模拟应用，本系统得到了主控室操纵员的好评，能够帮助他们在紧急情况下快速判断机组状态，准确进入相应的应急状态，同时减少了他们收集数据的工作量，争取了更多的时间执行事故规程和稳定机组状态。

5 结 论

实践表明，田湾核电站《应急响应辅助决策支持系统》能够从实际工作出发，系统具备可靠性、安全性、易用性和高度的自动化水平，大大提高了工作效率。系统为核电站应急准备和应急情况下的管理提供了新手段，也是信息化与工业化的融合与创新。

本系统基于田湾核电站自主技术力量实施，拥有自主知识产权，获得了国家版权局颁发的计算机软件著作权。本系统具备推广到国内类似机组和其他核电站的条件和特点，可在今后与各同行核电站进行交流，为我国核电厂应急准备工作提供有力保障。