一種基于CNPO-IMS平臺的核電站在役檢查無損檢測報告文件生成系統(tǒng)研制

馬奔宇 張文哲 夏清友

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2101-5640-6149

摘? 要：CNPO項目組基于核電站/核設(shè)施相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)以及無損檢測檢驗報告的各類數(shù)據(jù)來源特點設(shè)計了一種匯聚所有必要數(shù)據(jù)信息的標(biāo)準(zhǔn)中間文件格式，同時采用了基于樣本訓(xùn)練的手寫字體掃描、解析與識別等技術(shù)，最終形成了一套可同CNPO-IMS系統(tǒng)（中核武漢在役檢查數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)平臺）對接的、具備任務(wù)分配及離線工作能力的網(wǎng)絡(luò)版多用戶協(xié)作通用無損檢驗報告文件自動生成系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：核電站? 無損檢測? 檢驗報告? 自動生成

中圖分類號：TP311.52? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）03（c）-0001-3

Development of a Non-destructive Inspection Report File Generation System for In-Service Inspection of Nuclear Power Plants Based on CNPO-IMS Platform

MA Benyu1? ZHANG Wenzhe1? XIA Qingyou2

（1.China Nuclear Power Operation Technology Corporation， Ltd.， Wuhan， Hubei Province， 430223 China; 2.Research Institute of Nuclear Power Operation， Wuhan， Hubei Province，430223 China）

Abstract： The CNPO project team designed a standard intermediate file format based on the relevant regulations and standards of nuclear power plants and facilities and the features of various data sources of NDT inspection reports，and adopted a handwritten scanning， parsing and recognition solution based on sample training，finally constructed a web-based multi-user collaborative NDT report file auto-manufacturing system with the ability of task assignment， CNPO-IMS（CNPO In-service Inspection Data Management System Platform） docking and off-line working is developed.

Key Words： Nuclear power plant; Nondestructive testing; Inspection report; Automatic generation

現(xiàn)狀

當(dāng)前，中核武漢在承擔(dān)的各核電站/核設(shè)施在役檢查工作中，每種主要檢驗方法的檢查結(jié)果記錄文件通常包括“現(xiàn)場記錄單”、“檢驗結(jié)果單”、“檢驗報告單”，檢查結(jié)果綜合報告文件囊括了這些檢查結(jié)果記錄文件中的內(nèi)容。實際工作中，相關(guān)基礎(chǔ)信息（通常包括檢查大綱、檢查人員資格清單、檢查儀器設(shè)備清單等）需要報告編寫人員從多份WORD文檔中提取相關(guān)數(shù)據(jù)匯總而成，文檔數(shù)量多、樣式復(fù)雜，特別是當(dāng)編制一份大型設(shè)備/系統(tǒng)的檢查結(jié)果綜合報告時，需要技術(shù)人員分頭處理多個檢驗方法的檢查結(jié)果記錄文件，并根據(jù)對應(yīng)方法的規(guī)范化模板調(diào)整檢查結(jié)果和記錄文件的格式、手工填寫數(shù)據(jù)信息，整個編制的過程耗時較長，極易出現(xiàn)錯誤，明顯增加了在役檢查工作量和人力成本[1-2]。

研制思路

針對檢驗報告文件的編制過程進(jìn)行分析可發(fā)現(xiàn)，一份檢驗報告通常由正文、結(jié)果單及報告單等部分組成，每一部分均能夠從檢驗對象數(shù)據(jù)、在役檢查過程數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)等類型的數(shù)據(jù)來源中找到所需的信息，數(shù)據(jù)量增大時，整個過程將極為繁瑣，且容易出現(xiàn)整理后的數(shù)據(jù)信息與來源不匹配等錯誤[3]。為解決上述問題，系統(tǒng)的研制思路如下：

構(gòu)建能夠同IMS主平臺進(jìn)行交互的離線工具，在同主平臺聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下離線工具能夠獲取檢驗報告編制任務(wù)數(shù)據(jù)和所需的檢查大綱、儀器設(shè)備/人員清單等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，完成編制任務(wù)后能向主平臺聯(lián)網(wǎng)提交任務(wù)數(shù)據(jù)[4];

設(shè)計通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能夠以一種統(tǒng)一的格式存儲各核電站在役檢查現(xiàn)場所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并提供相關(guān)信息的自動校驗功能，使得報告文件生成所需的基礎(chǔ)信息搜集過程自動化;

采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，配合由標(biāo)準(zhǔn)字符集及定制字符集構(gòu)建的“字體特征樣本庫”對識別算法以樣本訓(xùn)練的方式進(jìn)行優(yōu)化，提高手寫字體識別精度。

具體實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)概述

根據(jù)對自動生成的全過程進(jìn)行分析，設(shè)計了覆蓋“無損檢驗任務(wù)輸入”、“記錄單文件生成”、“記錄單文件輸入和識別”、“中間文件的生成”、“中間文件的內(nèi)容校驗”和“檢驗報告文件生成”等處理流程的各子功能模塊，共同組成了無損檢驗報告文件自動生成系統(tǒng)，各模塊內(nèi)容如下：

任務(wù)輸入模塊（TI），實現(xiàn)無損檢驗任務(wù)輸入功能，TI模塊包括無損檢驗任務(wù)庫和記錄單模板庫，其中無損檢驗任務(wù)庫由在役檢查任務(wù)庫和常規(guī)檢查任務(wù)庫組成，記錄單模板庫由記錄單參數(shù)庫和記錄單樣式庫組成;

記錄單生成模塊（RG），實現(xiàn)記錄單文件的生成功能，RG模塊包含技術(shù)參數(shù)動態(tài)計算子模塊、工藝參數(shù)智能計算子模塊和打印子模塊;

紙質(zhì)記錄單識別模塊（PRR），實現(xiàn)紙質(zhì)記錄單文件的輸入和識別功能，PRR模塊包含掃描子模塊、役檢數(shù)據(jù)預(yù)處理子模塊和圖像識別子模塊;

RDIF文件生成模塊（RFG），實現(xiàn)中間文件RDIF的生成功能，分別將與檢驗報告模板相關(guān)的數(shù)據(jù)、檢驗對象相關(guān)的數(shù)據(jù)、役檢資源相關(guān)的數(shù)據(jù)、役檢過程相關(guān)的數(shù)據(jù)、役檢結(jié)果相關(guān)的數(shù)據(jù)和掃描圖像數(shù)據(jù)集成至對應(yīng)的向量中，最終通過對這些向量的組合與裝配生成RDIF文件[5];

RDIF文件校驗?zāi)K（RFC），實現(xiàn)中間文件RDIF的校驗功能，RFC模塊包含RDIF自動校驗子模塊和RDIF手動校驗子模塊，分別對RDIF文件中的內(nèi)容執(zhí)行自動校驗和手動校驗;

檢驗報告生成模塊（FRG），實現(xiàn)檢驗報告文件的生成功能，F(xiàn)RG模塊包含RDIF文件記錄遍歷模塊、RDIF文件處理模塊、WORD文件生成模塊和PDF文件生成模塊，分別執(zhí)行RDIF文件中向量數(shù)據(jù)遍歷、解析與提取以及WORD、PDF檢驗報告文件的生成[6]。

綜上，系統(tǒng)通過對記錄單文件進(jìn)行掃描和解析，將生成檢驗報告文件所必需信息集成至對應(yīng)向量，并將各向量整合形成RDIF文件，系統(tǒng)從RDIF文件的各向量中獲取信息，最后通過FRG（檢驗報告生成）模塊執(zhí)行WORD格式或PDF格式的檢驗報告文件生成。

3.2 基礎(chǔ)信息通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)RDIF

項目組設(shè)計了一種匯聚所有必要數(shù)據(jù)信息的專用文件格式，Recording Data Integrated File，簡稱RDIF，即“記錄數(shù)據(jù)集成文件”。RDIF是一種能夠記錄集成的在役檢查基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的文件格式，每份RDIF文件中可包含單個或多個記錄;RDIF文件包含以下部分：文件頭H_RDIF、模板向量V_t、檢驗對象向量V_o、在役檢查資源向量V_re、在役檢查過程向量V_p、在役檢查結(jié)果向量V_d及圖像向量V_g。根據(jù)RDIF內(nèi)容規(guī)模程度不同，文件中的記錄數(shù)可包含單個或多個，即對應(yīng)單個或多個待生成的檢驗報告文件。各向量包含的內(nèi)容如下：

文件頭H_RDIF中給出該RDIF文件的大小、版本、所含記錄數(shù);

模板向量V_t，包含記錄單編號、類型、電廠編碼、機(jī)組號、大修代號、無損檢驗方法類型、生成日期等基本信息，以及記錄單對應(yīng)的工程文件信息集、檢驗報告模板信息等;

檢驗對象向量V_o，包含記錄單對應(yīng)的無損檢驗對象（焊縫、彎頭等）信息，如對象編碼、檢驗方法、檢驗周期等;

役檢資源向量V_re，包含檢驗人員信息、試塊/工器具信息等;

役檢過程向量V_p，包含役檢實施范圍及質(zhì)量計劃等信息;

役檢結(jié)果向量V_d，包含識別解析的記錄單中輸入的檢查結(jié)果信息，如缺陷長度、缺陷半徑等;

圖像向量V_g，包含掃描裝置獲取的記錄單原始圖像;

結(jié)束標(biāo)記E_RDIF，RDIF文件結(jié)束的標(biāo)記。

3.3 基于IMS平臺的任務(wù)機(jī)制及離線工作能力

本系統(tǒng)通過與IMS平臺的對接來實現(xiàn)報告文件任務(wù)的生成、分配及執(zhí)行功能。

通過與IMS平臺聯(lián)網(wǎng)，用戶可使用離線端工具完成任務(wù)數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取，待完成報告文件任務(wù)后將任務(wù)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)回傳至IMS平臺，以此實現(xiàn)核電站在役檢查現(xiàn)場報告文件任務(wù)的統(tǒng)一調(diào)配。主要的步驟如下：

報告文件任務(wù)生成：系統(tǒng)根據(jù)用戶選擇的報告文件類型自動裝載適用的在役檢查基礎(chǔ)信息和報告文件模板，并形成所選報告文件類型的初稿，此步驟在線上完成;

報告文件任務(wù)導(dǎo)出：授權(quán)用戶在線上將任務(wù)數(shù)據(jù)分配至指定人員賬戶，對應(yīng)賬戶可使用離線版工具下載任務(wù)數(shù)據(jù);

報告文件任務(wù)獲取：用戶登錄離線版工具并連接Web端，導(dǎo)入任務(wù)文件及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)文件;

報告文件任務(wù)執(zhí)行：用戶完成紙版記錄單掃描后，系統(tǒng)解析記錄單信息并自動生成報告文件;

報告文件任務(wù)完成/提交：離線編制完畢的報告單任務(wù)、綜合報告任務(wù)需執(zhí)行完提交至Web端操作后該條任務(wù)設(shè)置為完成狀態(tài)，并由Web端記錄該任務(wù)中報告單/綜合報告的版本信息;未完成的報告文件任務(wù)可在離線版工具中保存并提交至Web端，并由Web端分配至其它用戶賬號繼續(xù)完成編制工作。

3.4 字體特征樣本庫構(gòu)建

需軟件識別的常用字符及字符串包含英文字母（大/小寫）、阿拉伯?dāng)?shù)字以及采用運算符號（加、減、除、等號、方括號、井號、正斜線及小數(shù)點等）等，不同技術(shù)人員筆跡的差異會導(dǎo)致手寫字體同標(biāo)準(zhǔn)印刷字體之間會存在較大差異，因此本系統(tǒng)采用了“標(biāo)準(zhǔn)字符庫”搭配“個性化樣本庫”的方式對字體特征樣本庫進(jìn)行搭建。

其中，標(biāo)準(zhǔn)字符集中包含各類常用的印刷字體字符集;定制字符集中存放經(jīng)規(guī)范化后的手寫字體字符集，配合“樣本數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出接口”能夠同識別模塊進(jìn)行樣本數(shù)據(jù)交互。

4? 結(jié)語

本文在總結(jié)與歸納傳統(tǒng)核電站在役檢查現(xiàn)場無損檢驗報告管理工作內(nèi)容和業(yè)務(wù)流程的基礎(chǔ)上，對報告文件自動生成的實現(xiàn)方式進(jìn)行了分析，對開發(fā)的系統(tǒng)軟件功能進(jìn)行了闡述，并對“基礎(chǔ)信息通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)RDIF”、“基于IMS平臺的任務(wù)機(jī)制及離線工作能力”和“手寫字體識別解決方案”等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹。通過使用本文所述的系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對編制檢驗報告所需的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化分類與存儲、紙質(zhì)記錄單文件的掃描與識別和綜合報告、檢查結(jié)果單和檢查報告單文件的自動生成，有效縮短役檢工期、顯著提高工作效率。

參考文獻(xiàn)

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