核电厂火灾后果监测方法、系统及存储介质与流程

1.本发明涉及核电厂火灾安全领域，尤其涉及一种核电厂火灾后果监测方法、系统及存储介质。


背景技术：

2.火灾是核电厂必须考虑的外部灾害之一，核电厂的防火设计不仅要考虑降低火灾发生的可能性，而且要对火灾事故快速响应，以减轻火灾对机组造成的影响。核电厂一般通过划分防火分区将执行同一安全功能的冗余设备分隔布置，并辅以防火门、排烟阀等消防设施限制某一区域发生火灾的后果，防止火灾影响扩展到相邻防火分区。核电机组设备繁多复杂，约有两万多台阀门，数十万条电缆，如果依靠操纵员在火灾事故发生时分析区域内设备火灾后果，是难以做到快速响应的。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中发生火灾时无法快速分析区域内影响后果的缺陷，提供一种核电厂火灾后果监测方法、系统及存储介质。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂火灾后果监测方法，包括：
5.获取核电厂的火灾确认信息，其中，所述火灾确认信息包括当前火灾的至少一个目标防火分区；
6.根据所述目标防火分区及预先建立的防火分区信息库，确定各个所述目标防火分区所对应的多个目标设备，以生成目标设备集；
7.根据所述目标设备集及预先建立的火灾后果影响库，确定所述当前火灾所对应的影响后果信息；
8.输出所述影响后果信息。
9.优选地，在所述获取核电厂的火灾确认信息之前，还包括：
10.获取核电厂的火警信息。
11.优选地，所述火灾后果影响库包括以下数据库：事故诊断导向信息数据库、机组运行功能数据库、机组支持功能数据库、机组重要安全信号数据库；
12.而且，所述根据所述目标设备集及预先建立的火灾后果影响库，确定所述当前火灾所对应的影响后果信息，包括：
13.步骤s31.根据所述目标设备集及预先建立的所述机组运行功能数据库，确定所述当前火灾所对应的机组运行功能影响后果信息；
14.步骤s32.根据所述目标设备集及预先建立的所述机组支持功能数据库，确定所述当前火灾所对应的机组支持功能影响后果信息；
15.步骤s33.根据所述目标设备集及预先建立的所述机组重要安全信号数据库，确定所述当前火灾所对应的机组重要信号影响后果信息；
16.步骤s34.根据所述目标设备集及预先建立的所述事故诊断导向信息数据库，确定所述当前火灾所对应的事故诊断导向信号影响后果信息。
17.优选地，所述火灾后果影响库还包括机组附加设备功能数据库；
18.而且，所述根据所述目标设备集及预先建立的火灾后果影响库，确定所述当前火灾所对应的影响后果信息，还包括：
19.步骤s35.根据所述目标设备集及预先建立的所述机组附加设备功能数据库，确定所述当前火灾所对应的附加设备功能影响后果信息。
20.优选地，所述步骤s31包括：
21.步骤s311.根据所述机组运行功能数据库中的设备信息，对所述目标设备集进行筛选，以确定所述机组运行功能数据库所对应的第一设备子集；
22.步骤s312.将所述第一设备子集中的各个设备所对应的功能状态分别确定为不可使用状态。
23.优选地，所述步骤s32包括：
24.步骤s321.根据所述机组支持功能数据库中的设备信息，对所述目标设备集进行筛选，以确定出所述机组支持功能数据库所对应的第二设备子集；
25.步骤s322.将所述第二设备子集中的各个设备所对应的功能状态分别确定为不可使用状态。
26.优选地，所述步骤s33包括：
27.步骤s331.根据所述机组重要安全信号数据库中的设备信息，对所述目标设备集进行筛选，以确定出所述机组重要安全信号数据库所对应的第三设备子集；
28.步骤s332.判断所述第三设备子集是否满足第一预设条件及第二预设条件，若满足所述第一预设条件，则将所对应的信号状态确定为受影响状态；若满足所述第二预设条件，则将所对应的信号状态确定为丧失状态。
29.优选地，判断所述第三设备子集是否满足第一预设条件及第二预设条件，包括：
30.步骤s3321.判断预先设置的相关联的多个第一特定设备是否属于所述第三设备子集；
31.步骤s3322.若所述多个第一特定设备中有至少一个第一特定设备属于所述第三设备子集，则判断属于所述第三设备子集的第一特定设备是否分别存在冗余设备，若存在，则执行步骤s3323；若不存在，则执行步骤s3324；
32.步骤s3323.判断所述第一特定设备的冗余设备是否属于所述第三设备子集，若是，则执行步骤s3325；若否，则执行步骤s3324；
33.步骤s3324.确定满足第一预设条件；
34.步骤s3325.确定满足第二预设条件。
35.优选地，所述步骤s34包括：
36.步骤s341.根据所述事故诊断导向信息数据库中的设备信息，对所述目标设备集进行筛选，以确定出所述事故诊断导向信息数据库所对应的第四设备子集；
37.步骤s342.判断所述第四设备子集是否满足第三预设条件及第四预设条件，若满足所述第三预设条件，则将所对应的信号状态确定为受影响状态；若满足所述第四预设条件，则将所对应的信号状态确定为丧失状态。
38.优选地，判断所述第四设备子集是否满足第三预设条件及第四预设条件，包括：
39.步骤s3421.判断预先设置的相关联的多个第二特定设备是否属于所述第四设备子集；
40.步骤s3422.若所述多个第二特定设备中有至少一个第二特定设备属于所述第四设备子集，则判断属于所述第四设备子集的第二特定设备是否分别存在冗余设备，若存在，则执行步骤s3423；若不存在，则执行步骤s3424；
41.步骤s3423.判断所述第二特定设备的冗余设备是否属于所述第四设备子集，若是，则执行步骤s3425；若否，则执行步骤s3424；
42.步骤s3424.确定满足第三预设条件；
43.步骤s3425.确定满足第四预设条件。
44.本发明还构造一种核电厂火灾后果监测系统，包括处理器及存储有计算机程序的存储器，所述处理器在执行所述存储器中所存储的计算机程序时实现以上所述核电厂火灾后果监测方法的步骤。
45.本发明还构造一种存储介质，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核电厂火灾后果监测方法的步骤。
46.本发明还构造一种核电厂火灾后果监测系统，包括：
47.火灾确认模块，用于获取核电厂的火灾确认信息，其中，所述火灾确认信息包括当前火灾的至少一个目标防火分区；
48.设备确认模块，用于根据所述目标防火分区及预先建立的防火分区信息库，确定各个所述目标防火分区所对应的多个目标设备，以生成目标设备集，其中，所述防火分区信息库包括核电厂内多个防火分区及每个防火分区内所对应的多个设备；
49.后果诊断模块，用于根据所述目标设备集及预先建立的火灾后果影响库，确定所述当前火灾所对应的影响后果信息；
50.输出模块，用于输出所述影响后果信息。
51.优选地，还包括：
52.火灾探测模块，用于获取核电厂的火警信息。
53.在本发明所提供的技术方案中，可以在火灾情况下自动诊断当前火灾所影响的后果，有效帮助操纵员在火灾情况下清晰准确的了解机组状态，为操纵员后续执行合适的火灾处理策略提供依据，帮助操纵员的及时干预快速地稳定机组，将机组带至安全状态，从而保证火灾情况下机组的安全。
附图说明
54.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：
55.图1是本发明核电厂火灾后果监测方法实施例一的流程图；
56.图2a是本发明火灾确认界面的示意图；
57.图2b是本发明火灾影响后果界面的部分示意图；
58.图2c是本发明火灾影响后果界面的部分示意图；
59.图3是图1中步骤s30实施例一的流程图；
60.图4是本发明一个实施例中步骤s332的流程图；
61.图5是本发明一个实施例中步骤s332的实现逻辑图；
62.图6是本发明一个实施例中步骤s332的实现逻辑图；
63.图7是本发明核电厂火灾后果监测系统实施例一的逻辑结构图。
具体实施方式
64.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。
65.图1是本发明核电厂火灾后果监测方法实施例一的流程图，该实施例的核电厂火灾后果监测方法包括以下步骤：
66.步骤s10.获取核电厂的火灾确认信息，其中，所述火灾确认信息包括当前火灾的至少一个目标防火分区；
67.在该步骤中，当发生火灾后，可引入火灾确认信号，利用该信号人为确认某防火分区确实发生火灾事故。在一个具体实施例中，核电厂消防实施多级干预原则，在发现火情后，主控室发出指令，立即启动消防二级干预，只有通过二级干预队确认火灾无法通过既有手段扑灭，需要专业消防队伍支持，才认为火灾得到确认。而且，可在数字化监控盘台设置火灾确认界面，如图2a所示，操纵员通过激活相应防火分区所对应的火灾确认按钮进行火灾确认。并通过导航链接，导航至火灾影响后果显示界面查看自动诊断的防护分区火灾影响后果。
68.步骤s20.根据所述目标防火分区及预先建立的防火分区信息库，确定各个所述目标防火分区所对应的多个目标设备，以生成目标设备集，其中，所述防火分区信息库包括核电厂内多个防火分区及每个防火分区内所对应的多个设备；
69.在该步骤中，关于防火分区信息库，需说明的是，对核电厂的每个防火分区，通过梳理区域内所有实体设备(包括泵、阀门等)来构成机组运行功能或机组支持功能；对于仪控探头(包括温度、水位、压力等测量仪表)或仪控信息设备(包括电缆、仪控机柜、dcs设备)需要分析其具体影响的机组安全功能、机组支持功能、机组重要信号、事故诊断导向信息或其他设备信息；对于供电盘及电力电缆，需要分析其失去所影响的实体设备，及该设备所影响的机组运行功能或机组支持功能。以某压水堆核电厂为例，防火分区设备信息库如表1所示：
[0070][0071]
表1
[0072]
步骤s30.根据所述目标设备集及预先建立的火灾后果影响库，确定所述当前火灾所对应的影响后果信息；
[0073]
步骤s40.输出所述影响后果信息。
[0074]
在该步骤中，所输出的影响后果信息可为操纵员提示火灾影响后果，而且，可借助数字化仪控系统的优势通过人机交互界面显示。
[0075]
通过该实施例的技术方案，可以在火灾情况下自动诊断当前火灾所影响的后果，有效帮助操纵员在火灾情况下清晰准确的了解机组状态，为操纵员后续执行合适的火灾处理策略提供依据，帮助操纵员的及时干预快速地稳定机组，将机组带至安全状态，从而保证火灾情况下机组的安全。
[0076]
进一步地，在步骤s10之前，还包括：获取核电厂的火警信息。在一个具体实施例中，可通过核电厂已有的火灾探测系统(jdt)探测火警，或者，通过现场人员目击、摄像头监控系统等方式发现火警，最终，由主控室操纵员汇总电厂火警信息。
[0077]
在一个可选实施例中，火灾后果影响库包括以下数据库：事故诊断导向信息数据库、机组运行功能数据库、机组支持功能数据库、机组重要安全信号数据库、机组附加设备功能数据库。而且，如图3所示，步骤s30包括：
[0078]
步骤s31.根据所述目标设备集及预先建立的所述机组运行功能数据库，确定所述当前火灾所对应的机组运行功能影响后果信息；
[0079]
步骤s32.根据所述目标设备集及预先建立的所述机组支持功能数据库，确定所述当前火灾所对应的机组支持功能影响后果信息；
[0080]
步骤s33.根据所述目标设备集及预先建立的所述机组重要安全信号数据库，确定所述当前火灾所对应的机组重要信号影响后果信息；
[0081]
步骤s34.根据所述目标设备集及预先建立的所述事故诊断导向信息数据库，确定所述当前火灾所对应的事故诊断导向信号影响后果信息；
[0082]
步骤s35.根据所述目标设备集及预先建立的所述机组附加设备功能数据库，确定所述当前火灾所对应的附加设备功能影响后果信息。
[0083]
在该实施例中，关于事故诊断导向信息数据库，其依据事故处理规程，识别和筛选事故处理所需的所有信息，包括状态诊断信息和事故处理序列执行所需的信息，建立事故
处理所需信息的完整数据库。其中，状态诊断信息是指事故处理规程导向所需的信息，包括堆芯中子通量、堆芯出口冷却剂过冷度、压力容器水位、蒸汽发生器放射性、蒸汽发生器水位等信息；事故处理序列执行所需的信息包括功能状态信息(如高压安全注射流量、安全壳喷淋流量等)、设备运行状态信息(如主泵运行状态、辅助给水泵运行状态等)等。并对为上述信息提供信号的测量仪表进行梳理，组成事故诊断导向信息数据库。以某压水堆核电厂为例，事故诊断导向信息数据库如表2所示：
[0084][0085][0086]
表2
[0087]
关于机组运行功能数据库，通过对机组正常运行与事故运行所需的功能进行总结(如二回路应急给水、二回路主给水、一回路应急硼化等)，并对运行功能进行拆解，梳理维持该功能正常运行所需的仪表、阀门、泵、风机等设备信息，组成机组运行功能数据库。针对每个信息，识别出将该信息送往主控室显示路径上的所有电缆、光缆、dcs机柜等设备，以供火灾后果分析使用。以某典型压水堆核电厂为例，机组运行功能数据库如表3所示：
[0088][0089][0090]
表3
[0091]
关于机组支持功能数据库，通过对机组正常运行与事故运行所需的功能进行总结(如设备冷却水系统、循环冷却水系统、380v应急交流电系统等)，并对运行功能进行拆解，梳理维持该功能正常运行所需的仪表、阀门、泵、风机等设备信息，组成机组支持功能数据库。针对每个信息，识别出将该信息送往主控室显示路径上的所有电缆、光缆、dcs机柜等设备，以供火灾后果分析使用。以某压水堆核电厂为例，机组支持功能数据库如表4所示：
[0092][0093]
表4
[0094]
关于机组重要安全信号数据库，通过对机组安全稳定运行所需的保护、控制、调节信号进行总结(如安注信号、跳机信号、跳堆信号)，并对信号逻辑进行拆解，梳理维持该功能正常运行所需的仪表、阀门、转动设备、仪控机柜等设备信息，组成机组运行重要安全信号数据库。针对每个信息，识别出将该信息送往主控室显示路径上的所有电缆、光缆、dcs机柜等设备，以供火灾后果分析使用。以某压水堆核电厂为例，机组重要安全信号数据库如表
5所示：
[0095][0096]
图5
[0097]
关于机组附加设备功能数据库，通过对保证机组安全稳定运行的安全级设备或安全级机组保护信号所驱动的设备，但未包括在上述数据库内的，如安全壳隔离信号所对应的安全壳隔离阀，需要将对应的设备信息列入机组附加设备功能数据库。以某压水堆核电厂为例，机组附加设备功能数据库如表6所示：
[0098]
附加设备信息动力电缆编码仪控电缆编码rri1801vn-rri5571cabrri3323cacsed4101vd-sed1011cabsed4852cac
………
[0099]
表6
[0100]
在该实施例的技术方案中，由于对火灾的影响后果的分析是根据各个数据库分别进行的，所以，在输出影响后果信息时，也可分模块显示，如图2b、2c所示，这样可向操纵员清晰地展示出火灾对机组的影响。
[0101]
在一个具体实施例中，步骤s31包括：
[0102]
步骤s311.根据所述机组运行功能数据库中的设备信息，对所述目标设备集进行筛选，以确定所述机组运行功能数据库所对应的第一设备子集；
[0103]
步骤s312.将所述第一设备子集中的各个设备所对应的功能状态分别确定为不可使用状态；
[0104]
步骤s32包括：
[0105]
步骤s321.根据所述机组支持功能数据库中的设备信息，对所述目标设备集进行筛选，以确定出所述机组支持功能数据库所对应的第二设备子集；
[0106]
步骤s322.将所述第二设备子集中的各个设备所对应的功能状态分别确定为不可使用状态。
[0107]
步骤s33包括：
[0108]
步骤s331.根据所述机组重要安全信号数据库中的设备信息，对所述目标设备集进行筛选，以确定出所述机组重要安全信号数据库所对应的第三设备子集；
[0109]
步骤s332.判断所述第三设备子集是否满足第一预设条件及第二预设条件，若满足所述第一预设条件，则将所对应的信号状态确定为受影响状态；若满足所述第二预设条件，则将所对应的信号状态确定为丧失状态；
[0110]
步骤s34包括：
[0111]
步骤s341.根据所述事故诊断导向信息数据库中的设备信息，对所述目标设备集进行筛选，以确定出所述事故诊断导向信息数据库所对应的第四设备子集；
[0112]
步骤s342.判断所述第四设备子集是否满足第三预设条件及第四预设条件，若满足所述第三预设条件，则将所对应的信号状态确定为受影响状态；若满足所述第四预设条件，则将所对应的信号状态确定为丧失状态。
[0113]
在上述实施例中，通过将事故诊断导向信息数据库、机组运行功能数据库、机组支持功能数据库、机组重要安全信号数据库及机组附加设备功能数据库作为底层数据库。当单一或多个防火分区的火灾确认后，通过对防火分区信息库的查找，可确定目标防火分区所对应的各个目标设备的编码信息，然后将根据各目标设备的编码信息对各个数据库中的设备信息进行筛选，从而筛选出两者重叠的设备编码信息，以形成各个数据库所对应的设备子集。最后，根据各个数据库所对应的设备子集，诊断出不可使用的设备、受影响的信号、丧失的信号，并将这些影响信息在人机交互界面显示。
[0114]
进一步地，如图4所示，步骤s332中，判断所述第三设备子集是否满足第一预设条件及第二预设条件，包括：
[0115]
步骤s3321.判断预先设置的相关联的多个第一特定设备是否属于所述第三设备子集；
[0116]
步骤s3322.若所述多个第一特定设备中有至少一个第一特定设备属于所述第三设备子集，则判断属于所述第三设备子集的第一特定设备是否分别存在冗余设备，若存在，则执行步骤s3323；若不存在，则执行步骤s3325；
[0117]
步骤s3323.判断所述第一特定设备的冗余设备是否属于所述第三设备子集，若是，则执行步骤s3325；若否，则执行步骤s3324；
[0118]
步骤s3324.确定满足第一预设条件；
[0119]
步骤s3325.确定满足第二预设条件。
[0120]
同样地，上述方法也同样适应于步骤s342中的判断，即，步骤s342中判断所述第四设备子集是否满足第三预设条件及第四预设条件，包括：
[0121]
步骤s3421.判断预先设置的相关联的多个第二特定设备是否属于所述第四设备子集；
[0122]
步骤s3422.若所述多个第二特定设备中有至少一个第二特定设备属于所述第四设备子集，则判断属于所述第四设备子集的第二特定设备是否分别存在冗余设备，若存在，则执行步骤s3423；若不存在，则执行步骤s3425；
[0123]
步骤s3423.判断所述第二特定设备的冗余设备是否属于所述第四设备子集，若是，则执行步骤s3425；若否，则执行步骤s3424；
[0124]
步骤s3424.确定满足第三预设条件；
[0125]
步骤s3425.确定满足第四预设条件。
[0126]
在该实施例的技术方案中，对多个相关联的特定设备的状态信息进行组态分析，当某特定设备失去(不可用)，且无替代设备(冗余设备)或替代设备同样失去时，则对应的信号的状态为丧失；当某特定设备失去(不可用)，但其替代设备(冗余设备)可用时，则对应的信号的状态为受影响。
[0127]
在一个具体实施例中，结合图5，相关联的多个特定设备为设备1、2、3、4，该四个特定设备例如为同一管线不同位置处的阀门。设备1、2、3、4在不可用(即，属于第三设备子集)时，输出高电平的不可用信号，反之输出低电平。当设备1、2、3、4中有至少一个不可用时，例如，设备3不可用，或门u1输出高电平，假如设备3的冗余设备依然不可用(即，依然属于第三设备子集)，则与门u2输出高电平，即，此时对应信号的状态为丧失状态；假如设备3的冗余设备可用(即，不属于第三设备子集)，经非门u4反转后，与门u3输出高电平，即，此时对应信号的状态为受影响状态。
[0128]
下面以核电厂乏燃料水池液位测量为例，结合图6来说明液位测量信号的状态判断的实现过程，ptr6001mn、ptr6002mr为a列的两个液位测量传感器，ptr6003mn、ptr6004mr为b列的两个液位测量传感器，而且，a列与b列互为冗余。另外，液位测量传感器在不可用(即，属于第三设备子集)时，输出高电平的不可用信号，反之输出低电平。在实际中可能出现以下几种情况：
[0129]
情况一、a列的两个液位测量传感器ptr6001mn、ptr6002mr中有至少一个不可用，或门u5输出高电平。同时，b列的两个液位测量传感器ptr6003mn、ptr6004mr中有至少一个不可用，或门u6输出高电平，从而使得与门u7输出高电平，即，此时乏燃料水池液位测量信号的状态为丧失状态；
[0130]
情况二、a列的两个液位测量传感器ptr6001mn、ptr6002mr均为可用，或门u5输出低电平，经非门u9后反转为高电平。同时，b列的两个液位测量传感器ptr6003mn、ptr6004mr中有至少一个不可用，或门u6输出高电平，从而使得与门u8输出高电平，或门u12输出高电平，即，此时乏燃料水池液位测量信号的状态为受影响状态；
[0131]
情况三、a列的两个液位测量传感器ptr6001mn、ptr6002mr中有至少一个不可用，或门u5输出高电平。同时，b列的两个液位测量传感器ptr6003mn、ptr6004mr均为可用，或门u6输出低电平，经非门u11后反转为高电平，从而使得与门u10输出高电平，或门u12输出高电平，即，此时乏燃料水池液位测量信号的状态为受影响状态。
[0132]
本发明还构造一种核电厂火灾后果监测系统，该核电厂火灾后果监测系统包括处理器及存储有计算机程序的存储器，该处理器在执行所述存储器中所存储的计算机程序时实现以上所述的核电厂火灾后果监测方法的步骤。
[0133]
本发明还构造一种存储介质，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核电厂火灾后果监测方法的步骤。
[0134]
图7是本发明核电厂火灾后果监测系统实施例一的逻辑结构图，该实施例的核电厂火灾后果监测系统包括：火灾确认模块10、设备确认模块20、后果诊断模块30、输出模块40，其中，火灾确认模块10用于获取核电厂的火灾确认信息，其中，所述火灾确认信息包括当前火灾的至少一个目标防火分区；设备确认模块20用于根据所述目标防火分区及预先建
立的防火分区信息库，确定各个所述目标防火分区所对应的多个目标设备，以生成目标设备集，其中，所述防火分区信息库包括核电厂内多个防火分区及每个防火分区内所对应的多个设备；后果诊断模块30用于根据所述目标设备集及预先建立的火灾后果影响库，确定所述当前火灾所对应的影响后果信息；输出模块40用于输出所述影响后果信息。
[0135]
进一步地，本发明的核电厂火灾后果监测系统还包括火灾探测模块，该火灾探测模块用于获取核电厂的火警信息。
[0136]
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。