核电厂外报指标信息化系统开发_于洪涛.pdf

2023 年 1 月 Jan 2023Digital Technology&Application第 41 卷 第 1 期Vol.41 No.1数字技术与应用187中图分类号:TM623文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2023)01-0187-03DOI:10.19695/12-1369.2023.01.57核电厂外报指标信息化系统开发核动力运行研究所于洪涛孙林刘奇核电厂作为核能发电企业，其生产运行过程受到所属集团公司、国家能源局、国家核安全局等多个监管部门的多重监管。利用信息化系统，高效、准确、规范的向不同监管部门报送满足监管要求的指标数据是核电厂急需解决的现实问题。核电厂外报指标信息化系统开发研究通过全面系统的分析，提出系统构建思路，明确各模块的功能要求，对核电厂构建外报指标信息化系统具有重要的指导意义。目前国内核电厂外报指标主要包括 WANO 指标、能源局指标、核安全局指标等，上述指标体系之间存在指标和基础数据项的交叉，但同时由于管理要求上的差异，各指标体系在报送周期、计算方法、统计范围、考核阈值等方面均存在明显的差异，如何高效、准确、规范的报送这些指标数据，对核电厂来说是一项繁重的工作负担。通过开发外报指标信息化管理系统，实现各种外报指标相关基础数据统一在线填报、自动计算、自动生成外报报表、指标计算结果在线展示等功能，可以高效、准确的完成该项工作，有效地降低电厂工作人员在外报指标工作中的负担。研究核电厂外报指标信息化管理系统的功能需求，为用户和软件开发者之间建立共同协议创立一个基础，提高软件开发效率，具有重要的指导意义。1 外报信息化系统实现技术路线构建外报指标信息化系统需要开展数据梳理、数据填报、指标自动计算、指标展示和报表导出等工作。1.1 数据梳理面对多监管部门多指标体系的数据外报，实现信息化管理首先要完成输入系统的数据项梳理，通过数据梳理明确各指标体系相关底层数据的最小共集，从而实现不同指标体系在数据层面的共通与复用。数据梳理要充分考虑以下因素：（1）客观性，系统的输入数据项应尽可能的是客观的数据项，减少数据填报人主观判断对数据项的影响；（2）直观性，系统的输入数据项应尽可能是直观易理解的数据项，减少数据收集过程中复杂的计算汇总过程，导致数据背后的直观影响因素难以识别与判断；（3）复用性，信息化系统的输入数据应充分考虑不同指标体系间的数据重复引用问题，在充分考虑计算规则、统计周期、报送频率等因素后，尽量选取同时满足各指标要求的最小颗粒度的数据项；（4）管理要求，系统输入的数据项还必须充分考虑数据归口处室的管理要求，确定数据项获取的可行性，确定相关处室能够提供满足系统需要的指标数据项1。1.2 数据填报数据填报是将梳理确定的指标数据输入系统，数据填报按照数据归口管理处室分发到各处室填报，按照设定的填报频率生成每个月需填报的数据项，由责任处室制定专人负责相关数据的定期填报，必要的话可以通过流程校对与审核。审核流程完成后的数据写入数据管理总表单用于后续指标计算。1.3 指标计算电厂外报指标是系统利用数据总表中的基础数据自动计算得到的。计算规则严格遵守各指标的定义及计算方法，并充分考虑各监管部门的数据统计范围及报送频率等。指标计算一般按月进行，当月度填报数据正式写入总表时自动触发计算规则进行指标计算，此外数据修改后也会触发计算结果的更新。1.4 指标展示和报表导出按照电厂的使用需求，系统展示指标的结果。同时根据外报的要求自动生成报表，满足电厂指标外报的需求。1.5 指标预测与裕量分析指标预测是通过系统中已有数据，结合未来的工作计划，对未来某一时间点的指标结果进行测算。裕量分析是设置未来某个时间点综合指标的目标值，通过系统内置计算规则，计算达成目标各构成因素的裕量。收稿日期：2022-08-28作者简介：于洪涛（1983），男，山东威海人，硕士研究生，工程师，研究方向：核电厂业绩指标。数字技术与应用 第 41 卷1882 系统功能实现外报指标信息化管理系统主要用于实现核电厂对外报送相关基础数据的在线填报、指标结果值自动计算、指标分析结果在线展示、外报报表自动生成等功能，并根据历史数据及后续计划信息对指标结果和裕量进行预测。2.1 功能模块组成核电厂外报指标信息化系统包括数据填报与审核、WANO 指标、能源局指标、核安全指标、系统设置 5 个功能模块及其他辅助模块共同构成。软件功能模块如图 1所示。核电厂外报指标信息化管理系统模块框架图WANO综合指数情况展示、WANO单项指标总体情况展示、WANO指标变化趋势展示、能源局指标展示、核安全局指标展示基础数据填报与维护基础数据填报基础数据审核基础数据维护核安全局指标能源局指标能源局指标计算能源局指标展示参考资料WANO指标参考管理能源局指标参考文件核安全局指标参考文件数据字典机组参数维护机组、指标、基础数据映射关系维护查询用户权限维护WANO单项指标计算WANO综合指数计算WANO综合指数展示与查询WANO单项指标展示与查询基础数据报表导出核安全局指标计算核安全局指标展示核安全局指标报表导出对外接口：1、数据推送2、单点登录WANO指标系统运维展示层单点登录组织机构用户管理权限管理系统日志菜单管理基础架构Web应用服务器和数据库操作系统网络、硬件、服务器层图 1 核电厂外报指标信息化管理系统功能模块示意图Fig.1 Schematic diagram of the functional modules of the nuclear power plants external reporting index information management system2.2 数据填报与审核数据填报与审核模块主要用于系统数据录入人员向平台填报基础数据，数据审核人对填报的数据进行审核，具体包括指标基础数据填报、处室基础数据审核、核安全处数据审核功能。2.2.1 基础数据填报基础数据填报页面主要用于数据填报人员按月向系统中填报 WANO 指标、能源局指标、核安全局指标计算相关的基础数据，系统自动对填写数据进行校验，发现超出设定取值范围的数据弹出对话框告知，数据校验通过后自动执行保存并提交。数据提交成功后，再次进入已提交数据的机组填报界面，页面内所有数据状态变为待审核状态，无法修改。2.2.2 处室数据审核处室数据审核页面主要用于处室负责人对本处室填报的基础数据进行审核，页面样式与填报界面布局基本一致，但功能和页面显示上略有不同，审核页面除可以完成基础数据审核工作外，还可以完成“数据填报界面”的所有工作，回退表示数据未通过审核，相关数据填报人的填报界面重新获得数据填报权限，数据填报人可以在填报界面再次修改数据；通过审核时，数据填报人和数据审核人均失去对该页面数据的修改权限。2.2.3 主管部门数据审核主管部门数据审核页面主要用于指标主管部门对各处室填报并经过本处室审核的数据进行再次审核。页面采用整体表格的形式显示所选月份各处室的数据填报、审核进度，页面包括处室、数据状态、数据详情、邮件提醒等信息，点击处室对应的数据详情查看对应处室选定月份的全部数据进行查看，此外还可以手动发送邮件提醒。邮件提醒按照“权限清单”向对应人员发送提醒邮件。2.3 WANO 指标WANO 指标模块主要用于展示外报指标中的 WANO指标的情况，包括“WANO 综合指数”“WANO 单项指标”“指标预测”3 个子模块2。2.3.1WANO 综合指数WANO 综合指数主要展示核电各机组综合指数结果及历史变化趋势，页面展示内容主要包括“机组综合指数结果”“机组 WANO 综合指数历史变化趋势”两部分内容。各机组综合指数结果以柱状图的形式显示截至当前月最新的结果数据，机组按照综合指数得分由高到低排序，鼠标光标点击机组柱形图后，显示浮动窗口展示选定机组综合指数相关各单项指标得分详情；各机组WANO 综合指数历史变化趋势部分，默认以折线图的形式显示截止最近月各机组 WANO 综合指数的变化趋势。2.3.2WANO 单项指标总体情况WANO 单项指标主要展示核电厂各机组月度 WANO单项指标总体情况，包括所有机组各单项指标的结果，对比 WANO 单项指标四分位值，用不同颜色展示各指标分布情况、所参考 WANO 单项指标四分位值列表、各机组单项指标雷达图及各机组单项指标历史变化趋势2023 年第 1 期189于洪涛 孙林 刘奇：核电厂外报指标信息化系统开发等内容。2.3.3 指标预测指标预测主要用于 WANO 指标预测功能，通过选择机组、目标时间节点、后续大修计划等信息，系统通过内置计算规则，计算从当前月到截止月间各月的综合指数结果及综合指数变化趋势图。也可以通过输入预期节点的 WANO 综合指数目标，反向预测要达成目标计划损失满功率天数和非计划损失满功率天数，通过选择机组、选择目标时间节点、目标综合指数得分，系统通过内置算法首先判定预期综合指数得分目标能否达成，当判定为可以达成，则继续计算达成目标计划损失等效满功率天数和非计划损失等效满功率天数。2.4 能源局指标模块能源局指标模块主要展示各厂每月报送能源局指标的结果及指标状态，按照报送能源局的模板生成展示界面并具备导出功能。通过选取机组、时间展示报送能源局的指标结果及指标状态，页面具备导出功能，导出页面内显示的数据表单，所见即所得。2.5 核安全局指标模块核安全局指标模块主要通过按季度填报基础数据，系统根据填写的数据自动计算核安全局指标体系中各指标结果，按照核安全局季度报送要求系统自动生成外报核安全局的季报，导入季报即可报送核安全局，同时系统兼顾各指标状态展示功能。2.6 系统运维系统运维主要包括“基础数据总表”“机组参数”“日志管理”“权限清单维护”“邮件维护”“数据字典”等功能子模块3。2.6.1 基础数据总表基础数据总表旨在按机组管理所有基础数据项，总表中数据主要来源于各处室填报的基础数据，当各处室填报的基础数据通过审核后，这些基础数据写入总表，页面内可以查看每台机组的全部历史数据。基础数据总表是整个系统计算指标的数据基础，表中数据写入后正常状态下只能查看不能修改，如确认基础数据必须修改，则进行页面操作，使页面进入可编辑状态，修改后进行保存，页面退出可编辑状态。2.6.2 机组参数机组参数页面，主要用于维护中国核电所有机组在计算指标时的相关机组参数，机组参数采用一次维护，后续自动调用的方式，只有当机组参数发生变更时，才需要再次修改，否则每次调用时，参数保持一致。2.6.3 日志管理日志管理模块需要实现的功能是软件操作日志的记录、查询。数据主要包括操作人、操作时间、操作模块、修改数据项的名称、被修改数据项原值、修改后值等。日志存储原则上永久记录，但如相关日志进行了导出保存操作后，即可删除。2.6.4 权限清单维护权限清单维护用于维护系统各类人员的权限信息，包括用户角色设定、访问页面设置等。系统通过该模块赋予访问者不同的角色，而不同角色分别指定对不同页面的访问权限，通过这种方式实现了访问者可访问页面的管理。2.6.5 邮件维护邮件维护用于维护系统邮件相关功能，邮件类型包括数据填报提醒邮件、数据审核提醒邮件、核安全处审核提醒邮件等，邮件内容维护界面里包括收件人维护，抄送维护、邮件主题维护、邮件正文维护等。系统邮件设定手动发送和设定时间自动发送两种模式，对参与指标数据报送的人员进行邮件提醒，确保及时参与系统数据的处理工作。2.6.6 数据字典数据字典用于维护页面的数据项，包括电厂名称维护、机组名称维护、WANO 单项指标名称维护、机组参数名称维护等。要求上述项目可根据实际情况，及时添加与删除。3 结语构建核电厂外报指标信息化系统，将核电厂外报指标的数据收集、指标计算、系统分析与展示、外报报表等通过信息化系统规范的管理，提高了核电厂信息外报的准确性和时效性，有效的满足了核电厂向监管部门外报数据的需要。本文介绍的系统实现方式已在部分电厂进行实践，技术路线和系统功能实现方式得到了有效验证，构建完成的系统基本满足了核电厂指标外报的需要。因此本文介绍的外报指