核电站机组的可靠性分析方法、装置、设备和存储介质与流程

1.本技术涉及核电站的安全管理技术领域，特别是涉及一种核电站机组的可靠性分析方法、装置、设备和存储介质。


背景技术：

2.对于核电站的日常运行来说，核电站机组的发电可靠性是至关重要的指标之一。传统技术中，通常采用定性方法预估相关核电设备失效后对核电站机组发电可靠性的影响，缺少定量分析评价的手段，导致分析结果的准确性较低。


技术实现要素：

3.本技术提供一种核电站机组的可靠性分析方法、装置、设备和存储介质。
4.第一方面，本技术实施例提供一种核电站机组的可靠性分析方法，包括：
5.获取所述核电站机组的故障树模型；
6.获取所述故障树模型的底事件对应的核电设备的运行状态信息；
7.在所述核电设备发生失效时，根据所述核电设备的实际失效数据，按照由底层到顶层的顺序对所述故障树模型进行逐层计算，得到所述核电站机组的发电可靠性指标。
8.第二方面，本技术实施例提供一种核电站机组的可靠性分析装置，包括：
9.第一获取模块，用于获取所述核电站机组的故障树模型；
10.第二获取模块，用于获取所述故障树模型的底事件对应的核电设备的运行状态信息；
11.处理模块，用于在所述核电设备发生失效时，根据所述核电设备的实际失效数据，按照由底层到顶层的顺序对所述故障树模型进行逐层计算，得到所述核电站机组的发电可靠性指标。
12.第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本技术实施例第一方面提供的核电站机组的可靠性分析方法的步骤。
13.第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本技术实施例第一方面提供的核电站机组的可靠性分析方法的步骤。
14.本技术实施例提供的技术方案，获取核电站机组的故障树模型，以及获取故障树模型的底事件对应的核电设备的运行状态信息，在核电设备发生失效时，根据核电设备的实际失效数据，按照由底层到顶层的顺序对故障树模型进行逐层计算，得到核电站机组的发电可靠性指标。也就是说，在某些核电设备失效后，能够通过故障树模型所提供的事件之间的逻辑关系，定量分析核电设备失效对核电站机组的发电可靠性指标的影响，减少了人为因素的参与度，使得分析结果更加客观，从而提高了分析结果的准确性。
附图说明
15.图1为本技术实施例提供的核电站机组的可靠性分析方法的一种流程示意图；
16.图2为本技术实施例提供的筛选关键核电设备的一种流程示意图；
17.图3为本技术实施例提供的核电站机组的可靠性分析装置的一种结构示意图；
18.图4为本技术实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
具体实施方式
19.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过下述实施例并结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
20.需要说明的是，下述方法实施例的执行主体可以是核电站机组的可靠性分析装置，该装置可以通过软件、硬件或者软硬件结合的方式实现成为电子设备的部分或者全部。可选地，该电子设备可以为各种类型的设备，且该电子设备可以与外部设备进行信息交互。可选地，该电子设备可以为pda(个人数字助理)、pad(平板电脑)、pmp(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)、手机以及pc(个人计算机)等中的任意一种。下述方法实施例以执行主体是电子设备为例进行说明。
21.图1为本技术实施例提供的核电站机组的可靠性分析方法的一种流程示意图。如图1所示，该方法可以包括：
22.s101、获取所述核电站机组的故障树模型。
23.其中，所述故障树模型可以包括：顶事件、中间事件和底事件。顶事件可以为核电站机组的各种故障现象，每个顶事件均对应一个故障树，作为该故障树的首节点，比如故障树模型的顶事件可以为反应堆停堆、汽轮机停机以及大幅度降功率等。中间事件为核电站机组的故障路径中的过程节点，比如顶事件“反应堆停堆”的中间事件可以为反应堆冷却泵1a轴承水温高。底事件为导致核电站机组出现各种故障现象的最小部件，也即故障树中无法继续展开的发生故障的基本部件，作为该故障树的尾节点，比如中间事件“反应堆冷却泵1a轴承水温高”的底事件可以为主泵机械故障以及温度传感器运行失效等。
24.在实际应用中，可以预先构建核电站机组的故障树模型。即构建故障树模型的顶事件，中间事件以及尾事件，并按照故障发生的逻辑关系形成核电站机组的故障树模型。例如，以顶事件“反应堆停堆”为例，结合自动停堆逻辑、手动停堆逻辑以及失效模式分析，绘制出核电站反应堆停堆的故障树模型。
25.总体来说，故障树模型的所有节点都是故障，子节点发生的故障是父节点发生故障的故障原因。父节点与子节点之间的逻辑门可以包括但不限于与门、或门、非门、与非门等。例如，与门的定义为仅当所有子节点对应的设备均发生故障时，父节点才会发生故障。或门的定义为当至少一个子节点对应的设备发生故障时，父节点就会发生故障。非门的定义用于表示子节点对应的设备不发生故障时，父节点才发生故障。与非门的功能类似于与门和非门的一种组合，用于表示当至少子节点之一不发生故障时，父节点才发生故障。
26.s102、获取所述故障树模型的底事件对应的核电设备的运行状态信息。
27.其中，所述运行状态信息用于表征所述核电设备是否正常运行，即需要确定核电设备是否发生故障或者是否处于预防性维修阶段。当核电设备发生故障或者处于预防性维
修阶段时，可以确定该核电设备失效。在实际应用中，可以通过预设的维修计划信息确定所述核电设备是否处于预防性维修阶段。
28.s103、在所述核电设备发生失效时，根据所述核电设备的实际失效数据，按照由底层到顶层的顺序对所述故障树模型进行逐层计算，得到所述核电站机组的发电可靠性指标。
29.可选地，上述发电可靠性指标可以包括反应堆停堆风险、汽轮机停机风险和/或引起幅度超过预设比例的降功率风险。当然，还可以包括其它用于表征核电站机组失效的风险。
30.在基于核电设备的运行状态信息确定核电设备发生失效时，可以基于核电设备的实际失效数据，从故障树模型的底层开始，按照事件之间的逻辑关系逐层向顶层进行计算，以确定该核电设备失效导致核电站机组出现顶层事件的概率，从而得到核电站机组的发电可靠性指标。例如，某一核电设备失效后，可以通过该核电设备的实际失效数据和故障树模型提供的逻辑关系，计算核电站机组的停堆停机风险值。这样，便可以获知该核电设备的失效对核电站机组的影响程度，为后续一系列的维修决策提供依据。
31.在实际应用中，可能会存这样一种情况，例如，某一导致幅度大于10％降功率的事件集同样对汽轮机停机有一定的影响贡献，此时为了提高所确定的核电站机组的发电可靠性指标的准确性，在计算发电可靠性指标的过程中，需要去除故障树模型中冗余的底事件，避免对同一底事件的重复计算。
32.在一个实施例中，可选地，当所述发电可靠性指标超过预设阈值时，突出展示上述核电设备的信息。具体的，可以在当前界面高亮展示该核电设备的信息，也可以通过语音播报的方式输出该核电设备的信息，以提醒维修人员重点关注该核电设备。
33.在核电设备发生失效后，通过核电设备的实际失效数据和故障树模型提供的事件之间的逻辑关系，确定核电设备失效对核电站机组失效风险的影响，可便于预防性维修、状态监测策略的制定、核电设备维修窗口的确定、维修方案的制定、系统和设备变更改造的决策以及为重要设备降级时是否提前进入大修提供决策依据等等。
34.本技术实施例提供的核电站机组的可靠性分析方法，获取核电站机组的故障树模型，以及获取故障树模型的底事件对应的核电设备的运行状态，在核电设备发生失效时，根据核电设备的实际失效数据，按照由底层到顶层的顺序对故障树模型进行逐层计算，得到核电站机组的发电可靠性指标。也就是说，在某些核电设备失效后，能够通过故障树模型所提供的事件之间的逻辑关系，定量分析核电设备失效对核电站机组的发电可靠性指标的影响，减少了人为因素的参与度，使得分析结果更加客观，从而提高了分析结果的准确性。
35.在一个实施例中，可选地，还可以根据预设的量化策略对所述发电可靠性指标进行分析，以确定所述发电可靠性指标与量化指标间的偏差是否超过预设范围；若是，则对所述故障树模型进行修正。
36.其中，所述量化策略包括以下参数中的至少一种：行业经验反馈信息以及概率风险评价模型。
37.也就是说，为了进一步提高核电站机组可靠性分析结果的准确性，还可以将上述通过故障树模型所计算出的发电可靠性指标与行业经验反馈信息或者概率风险评价模型所反馈的评价结果信息进行比对，如果两者偏差较大，则可以根据核电站机组的历史故障
记录，对上述故障树模型的逻辑或者故障树模型中各底事件的初始失效概率进行修正，以使故障树模型更符合核电站实际运行情况。其中，上述量化指标可以为行业经验反馈信息或者概率风险评价模型所反馈的评价结果信息。后续，则可以根据修正后的故障树模型对核电站机组的可靠性进行分析。
38.在本实施例中，还可以通过预设的量化策略对所计算出的发电可靠性指标进行分析，基于分析结果对核电站机组的故障树模型进行修正，使得故障树模型更符合核电站实际运行情况，从而进一步提高了在核电设备失效后对核电站机组的可靠性分析结果的准确性。
39.在一个实施例中，还可以筛选出对核电站机组的发电可靠性指标影响贡献较大的关键核电设备进行重点监控，以确保核电站机组的正常运行。为此，可选地，在上述实施例的基础上，如图2所示，该方法还可以包括：
40.s201、确定所述故障树模型中各底事件的重要度。
41.其中，所述重要度用于表征对所述核电站机组的发电可靠性指标的影响程度。故障树模型中的底事件数量较多，但并不是所有的底事件的发生都会对故障树模型的顶事件的发生带来较大的影响，也就是说，有的底事件对核电站机组的发电可靠性指标的影响较大，有的底事件对核电站机组的发电可靠性指标的影响较小。在本实施例中，需要重点关注对核电站机组的发电可靠性指标影响程度较大的底事件。
42.具体的，首先，获取所述故障树模型中各底事件的初始失效概率。在本技术实施例中，可以根据专家经验以及发生故障概率大小，对每个底事件分别赋以初始失效概率。
43.然后，获取历史失效记录，基于所述历史失效记录分别统计各底事件发生的次数，并根据各底事件发生的次数，确定各底事件的修正失效概率。对于任一底事件而言，其修正失效概率应与其发生的次数正相关，即若某一底事件发生的次数越多，则其修正失效概率越大，反之，若某一底事件发生的次数越少，则其修正失效概率越小。
44.接着，根据各底事件的初始失效概率和修正失效概率，确定各底事件的目标失效概率。在此，可以将初始失效概率和修正失效概率的乘积确定为各底事件的目标失效概率，也可以使用修正失效概率更新初始失效概率，从而得到各底事件的目标失效概率。
45.进一步地，根据各底事件的目标失效概率，按照由底层到顶层的顺序对所述故障树模型进行逐层计算，得到各底事件的重要度。在得到各底事件的目标失效概率之后，可以按照故障树模型提供的逻辑关系，依次计算各底事件对顶事件的影响程度，从而得到各底事件的重要度。
46.s202、根据各重要度，从各底事件中确定目标底事件。
47.其中，目标底事件为对核电站机组的发电可靠性指标影响贡献较大的底事件。在得到各底事件的重要度之后，可以将重要度大于或等于预设数值的底事件确定为目标底事件，也可以按照各重要度对各底事件进行排序，基于排序结果确定目标底事件。
48.s203、输出所述目标底事件对应的关键核电设备的信息。
49.在确定出目标底事件之后，可以将目标底事件对应的核电设备确定为关键核电设备，并输出关键核电设备的信息。由于关键核电设备的失效对核电站机组的发电可靠性指标影响较大，因此需要对关键核电设备进行重点监控。
50.进一步地，对关键核电设备进行重点监测，在监测到关键核电设备发生故障时，还
可以从预设的数据库中查找与所述故障对应的解决方案信息，并将所述解决方案信息发送至维修人员所在的终端设备。这样，维修人员可以依照该解决方案信息对关键核电设备进行故障处理。
51.在本实施例中，可以确定故障树模型中各底事件的重要度，并依据各重要度，从各底事件中确定目标底事件，以及输出目标底事件对应的关键核电设备的信息，从而得到对核电站机组的发电可靠性指标影响较大的关键核电设备，进而对关键核电设备进行重点监测，以确保核电站机组的正常运行，有效杜绝安全隐患。
52.图3为本技术实施例提供的核电站机组的可靠性分析装置的一种结构示意图。如图3所示，该装置可以包括：第一获取模块301、第二获取模块302和处理模块303。
53.具体的，第一获取模块301用于获取所述核电站机组的故障树模型；
54.第二获取模块302用于获取所述故障树模型的底事件对应的核电设备的运行状态信息；
55.处理模块303用于在所述核电设备发生失效时，根据所述核电设备的实际失效数据，按照由底层到顶层的顺序对所述故障树模型进行逐层计算，得到所述核电站机组的发电可靠性指标。
56.本技术实施例提供的核电站机组的可靠性分析装置，获取核电站机组的故障树模型，以及获取故障树模型的底事件对应的核电设备的运行状态信息，在核电设备发生失效时，根据核电设备的实际失效数据，按照由底层到顶层的顺序对故障树模型进行逐层计算，得到核电站机组的发电可靠性指标。也就是说，在某些核电设备失效后，能够通过故障树模型所提供的事件之间的逻辑关系，定量分析核电设备失效对核电站机组的发电可靠性指标的影响，减少了人为因素的参与度，使得分析结果更加客观，从而提高了分析结果的准确性。
57.可选地，所述发电可靠性指标包括反应堆停堆风险、汽轮机停机风险和/或引起幅度超过预设比例的降功率风险。
58.在上述实施例的基础上，可选地，该装置还包括：第一确定模块、第二确定模块和输出模块。
59.具体的，第一确定模块用于确定所述故障树模型中各底事件的重要度；其中，所述重要度用于表征对所述核电站机组的发电可靠性指标的影响程度；
60.第二确定模块用于根据各重要度，从各底事件中确定目标底事件；
61.输出模块用于输出所述目标底事件对应的关键核电设备的信息。
62.在上述实施例的基础上，可选地，第一确定模块具体用于获取所述故障树模型中各底事件的初始失效概率；获取历史失效记录，基于所述历史失效记录分别统计各底事件发生的次数，并根据各底事件发生的次数，确定各底事件的修正失效概率；根据各底事件的初始失效概率和修正失效概率，确定各底事件的目标失效概率；根据各底事件的目标失效概率，按照由底层到顶层的顺序对所述故障树模型进行逐层计算，得到各底事件的重要度。
63.在上述实施例的基础上，可选地，该装置还包括：查找模块。
64.具体的，查找模块用于对所述关键核电设备进行监测，在所述关键核电设备发生故障时，从预设的数据库中查找与所述故障对应的解决方案信息，并将所述解决方案信息发送至维修人员所在的终端设备。
65.在上述实施例的基础上，可选地，该装置还包括：量化分析模块和修正模块。
66.具体的，量化分析模块用于根据预设的量化策略对所述发电可靠性指标进行分析，以确定所述发电可靠性指标与量化指标间的偏差是否超过预设范围；
67.修正模块用于在量化分析模块确定所述发电可靠性指标与量化指标间的偏差超过预设范围时，对所述故障树模型进行修正；
68.其中，所述量化策略包括以下参数中的至少一种：行业经验反馈信息以及概率风险评价模型。
69.在上述实施例的基础上，可选地，该装置还包括：展示模块。
70.具体的，展示模块用于当所述发电可靠性指标超过预设阈值时，突出展示所述核电设备的信息。
71.在一个实施例中，提供了一种电子设备，其内部结构图可以如图4所示。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口和数据库。其中，该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该电子设备的数据库用于存储核电站机组的可靠性分析过程中所涉及的数据。该计算机程序被处理器执行时以实现一种核电站机组的可靠性分析方法。
72.本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的电子设备的限定，具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
73.在一个实施例中，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
74.获取所述核电站机组的故障树模型；
75.获取所述故障树模型的底事件对应的核电设备的运行状态信息；
76.在所述核电设备发生失效时，根据所述核电设备的实际失效数据，按照由底层到顶层的顺序对所述故障树模型进行逐层计算，得到所述核电站机组的发电可靠性指标。
77.可选地，所述发电可靠性指标包括反应堆停堆风险、汽轮机停机风险和/或引起幅度超过预设比例的降功率风险。
78.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：确定所述故障树模型中各底事件的重要度；其中，所述重要度用于表征对所述核电站机组的发电可靠性指标的影响程度；根据各重要度，从各底事件中确定目标底事件；输出所述目标底事件对应的关键核电设备的信息。
79.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取所述故障树模型中各底事件的初始失效概率；获取历史失效记录，基于所述历史失效记录分别统计各底事件发生的次数，并根据各底事件发生的次数，确定各底事件的修正失效概率；根据各底事件的初始失效概率和修正失效概率，确定各底事件的目标失效概率；根据各底事件的目标失效概率，按照由底层到顶层的顺序对所述故障树模型进行逐层计算，得到各底事件的重要度。
80.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：对所述关键核电设
备进行监测，在所述关键核电设备发生故障时，从预设的数据库中查找与所述故障对应的解决方案信息，并将所述解决方案信息发送至维修人员所在的终端设备。
81.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据预设的量化策略对所述发电可靠性指标进行分析，以确定所述发电可靠性指标与量化指标间的偏差是否超过预设范围；若是，则对所述故障树模型进行修正；其中，所述量化策略包括以下参数中的至少一种：行业经验反馈信息以及概率风险评价模型。
82.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：当所述发电可靠性指标超过预设阈值时，突出展示所述核电设备的信息。
83.在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
84.获取所述核电站机组的故障树模型；
85.获取所述故障树模型的底事件对应的核电设备的运行状态信息；
86.在所述核电设备发生失效时，根据所述核电设备的实际失效数据，按照由底层到顶层的顺序对所述故障树模型进行逐层计算，得到所述核电站机组的发电可靠性指标。
87.上述实施例中提供的核电站机组的可靠性分析装置、设备以及存储介质可执行本技术任意实施例所提供的核电站机组的可靠性分析方法，具备执行该方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本技术任意实施例所提供的核电站机组的可靠性分析方法。
88.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
89.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。