一种用于核电站设备的可靠性数据在线采集分析存储系统及其存储方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于核电站设备的可靠性数据在线采集分析存储系统及其存储方法。包括可靠性数据采集模块、数据甄别模块、可靠性参数分析模块和数据存储模块；可靠性数据采集模块包括在线自动采集模块和离线手动输入模块；数据甄别模块接收在线自动采集和离线手动输入的数据，将采集到的操作员指令信息和设备的状态信息进行对比，判别当前信息是否为故障信息；可靠性参数分析模块分析得到设备在该种失效模式下的失效率；数据存储模块储存采集到的运行信息、基本信息和操作员指令信息，长期储存计算得到的设备可靠性参数。本发明专利技术能够实现核电站特有可靠性数据的拓有效应用的，并且能够提高数据利用效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于核安全与可靠性分析领域，尤其涉及一种用于核电站设备的可靠性数 据在线采集分析存储系统及其存储方法。
技术介绍
核安全一直以来都是核电站运行的立足点与生命线。在保证核电站安全的前提之 下使核电站能够尽可能经济地运行是工程技术人员追求的目标。在福岛核事故之后，我国 将核电发展政策由积极发展改为了谨慎前行。核电站在线风险监测与管理系统在核电站的 运行与管理过程中引入了概率安全评价与风险管理。它通过监测核电站运行设备的组态及 其变化，计算得到核电站的瞬时风险与平均风险，可以优化核电站的运行以及维修决策，提 高了电站的安全性与经济性。为了计算核电站的风险水平，评估核电站的可靠性与安全性， 实现核电站设备的优化管理，就需要设备可靠性数据作为基础。设备的可靠性数据是进行 可靠性分析与安全分析的最基本输入条件。在核电站的设计、建造、运行以及安全分析中， 都会涉及到大量的数据采集、处理、分析和应用的工作。设计计算和安全分析结果的好坏不 仅取决于计算的模型以及计算程序，而且还取决于输入数据的准确程度。 目前，国内外可靠性数据的采集、分析与储存工作已取得了一些进展。可靠性数据 的采集工作目前只能手动将设备的运行、状态与操作信息数据输入计算机中，不能直接将 核电站数字化控制系统或信息系统采集到的数据自动存储至计算机当中，并且不能判别输 入数据的真伪，数据准确性较差。由采集到的样本信息得到可靠性参数是一个复杂的计算 过程。目前，主流的国外商用可靠性分析计算软件中所采取的可靠性参数计算方法比较简 单，数据来源复杂，不能针对性地分析当前核电站设备的可靠性水平，设备寿命分布的差别 较大，可靠性数据的精度比较低。在核电站中，设备的可靠性一般都比较高，设备的失效与 异常事件不经常发生，可靠性数据采集困难，因此为了能够有针对性地评价核电站设备的 可靠性水平，长时间积累设备的可靠性数据，获得较大数量的样本才具有统计意义。长期 积累的可靠性数据可以专门描述特定核电站设备的可靠性水平，得到的可靠性参数更加准 确，为以概率论为基础的核安全分析方法提供数据支持。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够实现核电站特有可靠性数据的拓有效应用的，一种 用于核电站设备的可靠性数据在线采集分析存储系统。本专利技术的目的还包括提供一种能够 提高数据利用效率的，一种用于核电站设备的可靠性数据在线采集分析存储方法。 -种用于核电站设备的可靠性数据在线采集分析存储系统，包括可靠性数据采集 模块、 数据甄别模块、可靠性参数分析模块和数据存储模块； 可靠性数据采集模块包括在线自动采集模块和离线手动输入模块，在线自动采集 模块从核电站信息系统通过数据交换接口采集其中记录的数据，在线自动采集模块采集到 的数据为部分设备运行信息以及操作员指令信息，离线手动输入模块采集的数据为部分设 备运行信息和设备基本信息，其中设备运行信息包括设备的运行属性，运行开始与停止时 亥IJ，设备当前的工作状态以及设备的失效数据； 数据甄别模块接收在线自动采集和离线手动输入的数据，将采集到的操作员指令 信息和设备的状态信息进行对比，判别当前信息是否为故障信息； 可靠性参数分析模块是利用设备运行的寿命、设备启停次数、失效次数和失效模 式信息，分析得到设备在该种失效模式下的失效率； 数据存储模块储存采集到的运行信息、基本信息和操作员指令信息，长期储存计 算得到的设备可靠性参数。 一种用于核电站设备的可靠性数据在线采集分析存储方法，包括以下几个步骤： 步骤一：可靠性数据采集模块采集数据，可靠性数据采集模块包括在线自动采集 和离线手动输入，在线自动采集模块通过与核电站数字化信息系统设置接口，自动地采集 部分设备运行数据与操作员指令信息，离线手动输入模块通过设置人机界面人工手动地将 部分设备运行数据与设备基本数据输入给甄别模块； 步骤二：对采集到的数据进行甄别确认后进行存储，具体甄别过程为： 将采集到的操作员指令信息和设备的状态信息进行对比，判断出当前设备是接收 指令而停止运行还是由于故障而停止运行，如果是故障数据，则记录故障次数，等待人工确 认后将数据存储到数据库中，如果不是故障数据，记录设备的运行时间； 步骤三：将甄别判断后的数据存入数据库中，为可靠性参数分析计算提供数据，并 且将分析计算的结果也存入数据库中； 步骤四：进行可靠性参数分析计算，得到用于核电站风险计算的设备可靠性参数， 具体计算过程为： 将采集到的设备运行信息作为样本数据进行分析与处理，根据采样样本以及事先 储存在系统中的先验数据，计算得到设备的可靠性参数，设备的可靠性参数包括运行设备 的故障率以及运行时间信息，设备的需求失效数据以及备用设备的备用失效数据；设备的 可靠性数据估计方法采用Bayes方法与点估计相结合的方法；在样本数据足够大的情况 下，采用点估计方法可以反映当前特定设备的可靠性水平；在样本数据不足的情况下，结合 设备先验数据，利用Bayes方法对可靠性参数进行求解。 本专利技术一种用于核电站设备的可靠性数据在线采集分析存储方法，还可以包括： 1、可靠性参数分析计算包括：备用设备的失效模型，需求失效模型和运行失效模 型，备用设备的失效概率为： P = Pd+ λ TTest/2 式中P为备用设备失效的概率;匕为设备在每次需求时发生失效的概率，是一个 固定值，其概率与备用时间无关；λ为备用失效率，在设备整个备用期间不发生变化；I^ st 为设备的试验周期； 运行失效率的求取分两种情况： (1) 一般情况下，设备运行失效率λ为： λ = Ν/Τ 式中，N-一所观察到的运行失效次数；T一一设备的累计运行时间； (2)设备的运行失效次数N为0时，设备运行失效率λ为： 需求失效概率P的求取分两种情况： (1) 一般情况下，设备的需求失效概率为 Pr = Nds/Ns 式中，Nds--所观察到的设备状态变换失效次数；NS--设备状态变化总次数； (2)没有设备状态变换故障时，设备的需求失效概率为： 2、设备的可靠性数据估计方法采用Bayes方法与点估计相结合的方法指的是：当 失效数据数目小于5时，选用贝叶斯更新方法，当失效数据数目大于5时采用点估计方法， 当没有失效数据时采用X 2在50 %的规则。 有益效果： 本专利技术能够充分利用核电站的数字化信息系统，部分实现核电站设备数据的在线 自动采集功能，并且判别采集信息是否为失效信息，还能够计算得到设备可靠性参数的估 计值，给出参数估计的置信区间，还能够实现可靠性数据的长期积累，并且对核电站设备的 管理与维护提出优化建议。 本专利技术对已采集数据进行甄别，之后将其处理成为可以用于核电站在线风险分析 计算的设备可靠性参数并且能够实现数据信息长期储存功能的系统。由此可以改进可靠性 数据的采集与处理能力，实现核电站特有可靠性数据的拓有效应用，提高数据的利用效率， 便于系统的扩展与维护。核电站现有的数据库并不能实现在线及时数据采集当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于核电站设备的可靠性数据在线采集分析存储系统，其特征在于：包括可靠性数据采集模块、数据甄别模块、可靠性参数分析模块和数据存储模块；可靠性数据采集模块包括在线自动采集模块和离线手动输入模块，在线自动采集模块从核电站信息系统通过数据交换接口采集其中记录的数据，在线自动采集模块采集到的数据为部分设备运行信息以及操作员指令信息，离线手动输入模块采集的数据为部分设备运行信息和设备基本信息，其中设备运行信息包括设备的运行属性，运行开始与停止时刻，设备当前的工作状态以及设备的失效数据；数据甄别模块接收在线自动采集和离线手动输入的数据，将采集到的操作员指令信息和设备的状态信息进行对比，判别当前信息是否为故障信息；可靠性参数分析模块是利用设备运行的寿命、设备启停次数、失效次数和失效模式信息，分析得到设备在该种失效模式下的失效率；数据存储模块储存采集到的运行信息、基本信息和操作员指令信息，长期储存计算得到的设备可靠性参数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张志俭，马颖菲，王贺，张敏，张华志，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23