群厂模拟机运维管理平台业务模型及数据流设计论文_于永华,李望,白忠成,陈素东,毛伟,王惠杰

(辽宁红沿河核电有限公司 大连 116001)

摘要:为满足国家相关法规及各类评估对核电厂模拟机运维管理系统的要求,解决集团内多基地面临的FSS运维数据管理不规范、管理效率低下问题,红沿河公司通过深入分析FSS运维管理体系特点,构建了一种基于组件的运维管理业务模型,共同完成模拟机运维过程中如偏差、工改及备件管理等6大关键业务、45个子模块的应用层数据流设计。设计完成后由集团CIT委托第三方负责实施。该平台是集团内首个标准化、综合性模拟机运维管理平台,过程数据具备可衡量性和追溯性,可为各类检查评估工作提供依据,得到了集团内其他基地广泛关注。

关键词:FSS;FOMS;运维管理;业务模型;数据流设计;评估;

一、背景与过程

项目背景:

国家能源标准NB/T 20015-2010《核电厂操纵人员培训及考试用模拟机》对全范围模拟机(简称FSS)信息管理系统有明确要求,监管部门对核电安全监管越来越重视,模拟机作为机组操纵员主要培训设施,是监管部门主要监管对象[1]。以及WANO等相关国际组织单位从模拟机偏差数量、可用率、及现场变更在模拟机实施的及时性等方面对模拟机设施运维评估要求越来越严,进行评估检查的次数不断增加,模拟机运维管理面临严峻挑战。

目前,集团多数基地模拟机运维相关的偏差、工改及备件管理仍采用纸质登记管理,流程管理上不满足现有人员分工需求,与实际机组一致性管理工作量巨大,容易遗漏,模拟机运维管理效率低下,给模拟机培训和执照考试留下了重大安全隐患。

二、平台架构设计与技术难点

FOMS平台开发工作主要包括:业务分解及架构设计、数据流及接口设计、基础设施架构、开发技术选型、源代码编写这几个主要步骤,其中前两步是本平台研发的关键和技术难点,下面从内容、技术难点对这两步关键工作进行分析,如下:

1)业务分解及架构设计:

模拟机日常业务主要分为软件、硬件两大方向,软件方向侧重于模拟机核心数据的修改、升级,包括偏差、工改在内的机组相关的一致性修改,数据翻译、集成,以及平台升级和数据版本维护;硬件方面涉及模拟机硬件设备的寿期管理、备件采购与管理、设备盘点。

技术难点:

业务模型开发没有统一标准可参照,模拟机各业务模块间PSC工作流数据交互频繁,如何实现业务模块独立配置和管理,以满足各基地差异化需求。且日常巡检、备件库管理需要支持便携式设备随时访问系统数据库,实现起来都十分困难。

2)数据流及接口设计:

FOMS平台包括模拟机配置升级数据、台账管理、运维数据、日常任务等多维度数据,除此之外,与系统对接的外部系统包括SAP、PECFUS、集团短信平台、人员卫星库等。系统主数据、上下游及接口数据开发的质量直接影响平台整体性能,集团对入网平台开发技术也有很多限制,给平台开发带来巨大挑战。

技术难点:

如何在开发技术受限情况下实现不同基地用户差异性数据需求,需要将业务流转过程中全部可能情况均涵盖进数据流设计中,并实现与外部系统数据对接。

1 业务模型及架构设计

引入“组件管理”理念:

针对“模拟机各业务模块间PSC工作流数据交互频繁,将业务模块间关联度降到最低,实现业务模块独立配置和管理”这一技术难点,本文采用了一种先进的基于组件的模块开发理念,将数据关联度作为模块拆分依据,通过后台进行组件管理,实现功能模块的配置及不同用户的访问控制。

平台设计前期,根据业务开展了大量调研,并对现有运维管理工具进行分析,共梳理出6大业务模型,45个子业务模块,并完成全部业务模块的HMI接口样式设计。

图1 模拟机运维管理组件

便利性考量:

由于平台最终要嵌入到集团网中使用,平台架构设计采用与集团网一致的B/S模式,但是为了平台使用的便利性,需要考量移动设备的接入,如偏差、日常巡检手机端录入,备件库设备管理用到PC机、扫码枪,需要单独考虑设备接入需求,经过充分考虑和验证后,最终形成包括数据库、构建服务层、应用层、接入层和用户层在内的5层系统架构。

创新点:

引入“组件管理”的模型设计理念,覆盖模拟机运维管理全部工作,建立了一个全面、综合性信息化管理模型,支持独立配置和管理的组件,应用更灵活,能够满足多基地差异化需求;平台支持PC、手机移动端、扫码枪等设备接入,大大提升了用户的便利性,将实现模拟机运维工作全程标准化、电子化管理。

2 数据流及接口设计

本文开篇提到POMS需要满足国家对核电仿真机的规范性要求,为此,根据多基地模拟机运维现行标准和经验,开展了多轮沟通,开展大量的前期准备工作,特别是针对偏差、工改和备件库管理等重要功能模块,进行反复论证和优化,确保形成既能满足规范性要求。

规范性流程确立:

结合各基地模拟机运维管理程序相关要求,将流程中相同内容加以保留,建立流程雏形,再将各基地的差异性要求分别体现在流程中。以DR管理流程为例,其中红沿河与其他基地的差异在于偏差验收环节,模拟机教员验收完毕即关闭,而某些基地还需要模拟机维护人员进行最终验收,为此,需要在流程中增加“是否需要维护人员验收”事件判断,其他流程设计类似,不再一一阐述。

流程实体分解:

在实际项目开发过程中,需要将全部数据流及接口进行计算机语言化,实现向计算机模型转化,对于计算机编程人员来说,并不十分清楚核电模拟机运维管理的具体细节内容,就需要业主方协助开发方,将流程实体分解成若干步骤,每个步骤对应一到多个HMI接口,这部分的工作量巨大,且需要反复修正。

此外,还需要考虑平台与工改相关的外部系统数据交换,因分属不同系统的接口设计,需要消除不同应用之间的技术差异,最终平台接口设计如图2所示.

图2 与外部系统接口设计

创新点:

由于机组差异、现场机组与模拟机差异,导致各基地对系统功能的需求差异性较大,通过卓有成效的规范化流程确立、流程实体化分解,成功建立了既满足各基地运维需求又符合行业标准的数据流及接口模型,给各基地间模拟机运维规范化、统筹管理创造了流程和平台基础。

三、成果应用实例

自2018年平台投运以来,顺利完成模拟机历史的系统导入,并对各业务模块进行反复测试和修正,目前平台使用效果良好,提升了运维工作效率。

下图是FOMS平台开发完成后的用户应用界面,左侧目录为各业务模块,右侧为功能显示窗口,系统涵盖模拟机运维绝大多数工作,实现了运维工作的标准化、信息化管理。仅以图例给出其中一个模块功能介绍,图3 偏差查询界面、图4 偏差流程图。

四、总结

通过本项目的开发与应用,在广核集团内建立了首个规范化、综合性模拟机运维管理平台,成为国家相关法律及各类评估对模拟机衡量的重要载体,得到了集团内其他基地的广泛关注,特别是很多新核电基地从各种渠道寻求我们在这方面的工作经验和技术要点。

另外,本项目的应用成果也可作为核电站其他关键设备运维平台研发参考,具有一定的价值。

参考文件

[1] 国家核安全局.HAF103 核动力厂运行安全规定[R].北京:国家核安全局,2004.

作者简介:

于永华(1984年6月),男,内蒙古赤峰人,硕士研究生,工程师,从事模拟机维护工作。

论文作者:于永华,李望,白忠成,陈素东,毛伟,王惠杰

论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期

论文发表时间:2019/8/1

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