（国核示范电站有限责任公司山东威海264300）
摘要：仪控系统作为核电厂基础设施建设的重点项目，需要满足机组运行的基本要求，包括监测、控制与保护等多项功能，而且，还能对维修过程进行不断优化。其中，数字化仪控系统，不光可以提高核电站运行的效率，同时，还能在一定程度上提高其安全性与实用性。然而，核电机组在其实际运用过程中依旧面临着许多问题，这就需要对机组的各项功能进行优化，比如，安装仪控系统、维护运行机组等。可核电站厂数字化仪控系统出现故障的根本原因就是软件失效与软硬件交互故障。因而，就需要灵活运用系统理论事故建模来对失效模式展开研究，并同时将软硬件作为主要监测对象，创建一种全状态监测机制，以便可以进一步提高系统监测的预警能力。
关键词：核电厂；数字化；仪控系统；状态监测
引言：
伴随市场经济的快速发展，科学技术的不断进步，这在一定程度上推动我国基础设施建设的发展。尤其是在核电厂的体系结构中，其自身所具备的功能，也就是状态监测，主要起着支撑系统的重要作用。其主要是对状态参数与特征展开的研究，以便可以对系统的运行状态进行判断，一旦出现紧急情况，就可自动进行处理。其实，系统状态的主要监测对象就是一些物理参数，比如，温度与压力等。但不论是哪一种，都不忽视其重要作用。直到现在，数字化仪控系统已得到广泛运用，就相当于一个模拟系统，而唯一差别就在于系统运行是否安全、可靠。
1对核电厂数字化仪控系统的失效模式展开分析
如果想要满足数字化仪控系统的基本要求，就应采用系统理论事故建模与处理模型，或者是过程分析技术。其中，系统理论事故建模与处理模型主要是以系统理论作为前提，其认为事故之所以会出现，就是因为外部因素的影响，或者是软件、硬件出现故障。上述模型运用的建模方法就是将控制结构的上层当作一个控制器，而这个控制器的内部还存有一个过程模型，只要该模型在反馈信息时出现故障，就有可能会引发安全事故，此外系统本身的安全性就可算是一个问题，而且事故的出现主要是因为设计不合理、运行出现故障等引发的一系列问题。所以说，就应在系统安全运行的过程中，来及时提高其可靠性。
当然，系统理论事故建模与处理模型还提供了安全指导理论，第一，假如控制器不能发出正常的指令时，就必须要将故障处理好；第二，指导指令不科学；第三，反馈不及时。通过分析可知，数字化控制系统出现故障的主要原因就是指令出现失误。再加上，硬件本身就出现故障，导致各系统之间无法正常进行交流，进而出现了一系列控制缺陷。具体如图（1）所示。
图（1）
众所周知，核电厂数字化仪控系统其本身就是一项非常复杂的系统，这是因为硬件设备会出现故障，而且软件引发的一系列事故等，都有可能会让系统处于失控状态。尽管如此，仪控系统的其他相关部件也不会出现上述现象，且系统的软硬件也能在制定范围内开展工作。只不过，需要引起重视，否则就会出现安全事故，让整个数字化仪控系统处于失控状态。重要的是，该种故障模式还具备一定的隐藏性，基本很难被发现。而传统的监测模式仅局限于硬件的输出值，难以真正转变该种模式。打个比方，假如控制棒处于失控状态，那就需要对其运行温度进行判断，判断其是否出现异常，只要温度一过高，系统就会自动发出信号。上述信号是指停堆信号，如果该信号要发出时，其必须要通过计算机来进行判断，也就是控制模块的反应，等过一段时间后，就可以阻断电源，等到控制棒出现堆停堆反应。由此可见，软件模块如果想要事先确定好位置，就必须下达指令，此时，如果指令是合理的，就只需通过通讯线路就可将其传递给仪控系统。可如果软件的内部逻辑出现错误的话，其他设备就有可能会出现其他故障，比如线路不通、停堆设备出现故障等，上述这些故障都有可能会给系统带来不利影响。
而在数字化仪控系统中，由于软件状态也属于该系统，所以，当软硬件状态一起发生变化时，就有可能会影响到系统的运行。可如果是从系统理论的角度来看待问题，就可将软硬件当成研究对象，这样一来，就能实现软硬件状态的交互，同时，还能全面实现数字化仪控系统的安全运行。
2核电厂全状态监测体系分析
假设对核电厂数字化仪控系统的失效模式进行分析，就能在硬件监测机制的前提下，创建一种更具安全性与时代性的状态监测体系，当然，在该体系中，不光有硬件、软件，而且还有软硬件交互，进而全面对上述系统进行判断。不仅如此，还可结合仪控系统的状态信息来对安全状态进行划分，只有这样做，才能实现对运行系统的监测。除此之外，还能起到规避风险的作用。
以下主要是对数字化仪控系统中的子系统控制棒展开的分析，而且还设计了全状态监测机制。也就是图（2）。通过图（2）可知，该机制增加了一个监测器。其中，调节系统的重要就是发布信号，并同时输入其他变化量。这样就能将对全状态进行监控，同时，还能将感知系统的状态转变为软硬件交互状态，进而实现了各项数据的交互，最重要的是，还能获取全状态信息。等全状态信息传递完以后，就可对数字化仪控系统的运行进行监督，并尽可能不给操作员带来麻烦。在这一过程中，如果全状态监测机制可以灵活运用软件技术，就能在原状态机制下，开发出一个新的监测点，而且还能获取数据值。基于此，就可以对监测节点的结果展开探讨，最后，可将系统运行的参数通过计算机的界面显示出来，这样就能起到提示操作员的作用。
图（2）
通过对数字化仪控系统的全状态监测机制展开研究，可得出新型监测机制主要具备以下职能：其一，可以持续保持原有硬件状态的监测能力。这是因为全状态监测方案的制定主要是将软硬件作为监测对象，并在此基础上拓展状态监测机制，使其可以具备一定的监测能力。其二，让数字化仪控系统更具规避风险能力。通过对失效系统的模式进行分析可得出，当系统在运行时，就可通过监测技术来获取运行参数，哪怕是软件出现故障，也能阻断软件的传播，避免软件处于失控状态。也就是说，在软件失效以前，就已发出预警信息。因而，进一步完成了安全事故的预警目标。
3结语
综上所述，随着信息技术的不断发展和进步，我国核电厂数字化仪控系统也面临着许多问题，比如软硬件故障、软硬件交互故障等，长时间下去，只会留下安全隐患。针对上述问题，就应在现有状态监测机制的条件下，对新型失效模式出现的问题进行分析。基于该现状，就应在仪控系统的设计过程中，全面对应软硬件的状态展开研究，并将其作为主要研究对象。这样一来，就能通过监测机制来对系统的运行状态进行监督，以便全面反应系统的时效性。总的来说，对核电厂数字化仪控系统展开探讨，可以为系统以后的发展提供参考依据。由此可见，全状态监测机制在整个数字化仪控系统中占据着至关重要的地位。
参考文献：
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