船用堆核安全在線支持系統(tǒng)的開發(fā)研究

陳玉清，王曉龍，蔡琦

（海軍工程大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430033）

人們?cè)陂_發(fā)應(yīng)用核能過(guò)程中，一直受到核安全風(fēng)險(xiǎn)失控的威脅，為確保核反應(yīng)堆安全，業(yè)界建立了縱深防御原則，設(shè)置了事件預(yù)防—糾偏保護(hù)—事故限制—事故應(yīng)對(duì)—事故應(yīng)急等五道防線，并不斷通過(guò)技術(shù)革新和嚴(yán)格的管理措施來(lái)保障各道防線的有效性。已有的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)表明，由于核事故后果的極端嚴(yán)重性，關(guān)鍵還是要進(jìn)一步提升前三道防線的有效性來(lái)防止發(fā)生反應(yīng)堆嚴(yán)重事故。而對(duì)于核動(dòng)力艦船，后兩道防線的設(shè)置還受應(yīng)用環(huán)境和資源條件的制約，更需要突出前三道防線的安全。艦船核動(dòng)力大量的運(yùn)行實(shí)踐表明，無(wú)論是設(shè)備故障還是人因失誤引起的異常，及早發(fā)現(xiàn)、快速準(zhǔn)確的干預(yù)可有效阻止事件發(fā)展擴(kuò)大為事故，但干預(yù)失誤往往會(huì)導(dǎo)致更加嚴(yán)重的后果。

基于對(duì)核能安全的重視，國(guó)內(nèi)外核能機(jī)構(gòu)通過(guò)不斷開展技術(shù)攻關(guān)、總結(jié)事故教訓(xùn)，在人因工程、故障診斷、特性仿真、事故分析等方面開展了大量技術(shù)探索和研究，為操縱員級(jí)運(yùn)行安全支持系統(tǒng)的研究提供了有力技術(shù)支撐。目前，有些支持手段已直接內(nèi)化到核動(dòng)力操作控制系統(tǒng)，有些作為單獨(dú)的外接系統(tǒng)存在，已投入運(yùn)行或正在研究開發(fā)的操縱員技術(shù)支持系統(tǒng)主要包括：堆芯安全監(jiān)督系統(tǒng)[1]、計(jì)算機(jī)化報(bào)警監(jiān)督系統(tǒng)[2]、安全參數(shù)顯示系統(tǒng)[3]、計(jì)算機(jī)化的應(yīng)急操作規(guī)程[4]、設(shè)備故障診斷專家系統(tǒng)[5,6]。這些系統(tǒng)從支持功能上涵蓋了監(jiān)控報(bào)警分析、故障輔助診斷[7-9]、堆芯安全特性參數(shù)監(jiān)督、事故應(yīng)急處置等多個(gè)方向，在輔助運(yùn)行操作[10]、減少人因失誤[11]、指導(dǎo)事故應(yīng)急[12]方面發(fā)揮了重要作用。總結(jié)、吸收、改進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)支持技術(shù)，基于船用反應(yīng)堆核安全保障特殊需求，本文研究設(shè)計(jì)了船用堆專用核安全在線支持系統(tǒng)，以期為船用堆運(yùn)行操縱員提供技術(shù)和信息支持，提高裝備可用性、易用性，從而減小操縱員工作負(fù)擔(dān)和心理壓力，降低人因失誤概率，提高船用堆安全運(yùn)維水平。從應(yīng)用前景分析，支持系統(tǒng)對(duì)預(yù)防核事故的發(fā)生和確保反應(yīng)堆安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 船用堆核安全在線支持系統(tǒng)的總體框架設(shè)計(jì)

基于對(duì)核能安全性的重視，國(guó)內(nèi)外核能研究機(jī)構(gòu)通過(guò)不斷開展技術(shù)攻關(guān)、總結(jié)事故教訓(xùn)，在人因工程、故障診斷、特性仿真、事故分析等技術(shù)方面得到了快速發(fā)展，有效支撐了各種操縱員運(yùn)行支持技術(shù)的開發(fā)。以壓水堆核電廠作為技術(shù)改良的原型堆進(jìn)行分析研究，其核安全在線支持系統(tǒng)主要定位在：監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、故障智能診斷、堆芯安全監(jiān)督系統(tǒng)開發(fā)、智能化事故處置規(guī)程等方面，再結(jié)合船用反應(yīng)堆的實(shí)際運(yùn)行需求和操縱人員經(jīng)驗(yàn)反饋信息，最終設(shè)計(jì)出了船用堆核安全在線支持系統(tǒng)的總體應(yīng)用框架，具體如圖1 所示。

圖1 船用堆核安全在線支持系統(tǒng)的應(yīng)用框架Fig.1 Application framework of online safety support system for marine reactor

根據(jù)船用反應(yīng)堆使命任務(wù)、裝置技術(shù)狀態(tài)及核安全縱深防御體系的特征，可以確定核反應(yīng)堆的允許運(yùn)行工況及運(yùn)行支持預(yù)期技術(shù)目標(biāo)，即希望在線系統(tǒng)提供什么樣的技術(shù)幫助，進(jìn)而可以推斷出所需開發(fā)研究的關(guān)鍵技術(shù)。從裝置正常使用到不同異常引起裝置可運(yùn)行性的變化特征看，核反應(yīng)堆狀態(tài)可以分為正常工況、監(jiān)控系統(tǒng)異常工況、功能系統(tǒng)異常工況（通過(guò)處置、加強(qiáng)監(jiān)控或簡(jiǎn)單搶修，反應(yīng)堆可以不停閉，維持一定的功率水平，確保主動(dòng)力不喪失）、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故工況和嚴(yán)重事故工況。

對(duì)于核反應(yīng)堆正常工況，核安全支持的重點(diǎn)是開展運(yùn)行狀態(tài)、操作過(guò)程檢查，預(yù)防人因失誤、設(shè)備異常的發(fā)生，當(dāng)異常發(fā)生時(shí)能第一時(shí)間準(zhǔn)確判明事件特征。對(duì)于核反應(yīng)堆監(jiān)控系統(tǒng)異常工況，核安全支持的重點(diǎn)是快速恢復(fù)對(duì)異常監(jiān)控參數(shù)的認(rèn)知，嚴(yán)防這些參數(shù)參與控制時(shí)將裝置導(dǎo)向錯(cuò)誤的狀態(tài)，防止異常影響擴(kuò)大。對(duì)于核反應(yīng)堆部分功能系統(tǒng)異常的情況，核安全支持的重點(diǎn)是輔助完成故障診斷、功能系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估和堆芯安全狀態(tài)監(jiān)督功能，輔助判斷能否開展應(yīng)急搶修、如何搶修；如果故障不能及時(shí)修復(fù)，還需輔助運(yùn)行人員分析評(píng)估故障對(duì)運(yùn)行安全的影響，找出合理的運(yùn)行策略：能否降功率運(yùn)行，確保主動(dòng)力不喪失。事故工況下導(dǎo)致保護(hù)停堆或手動(dòng)停堆后，核安全支持的重點(diǎn)是評(píng)估異常工況情況及堆芯余熱排出能力，正確預(yù)測(cè)堆芯安全裕量，給出應(yīng)急搶修時(shí)間限制，控制事故工況的惡化發(fā)展。在反應(yīng)堆嚴(yán)重事故工況下，核安全支持的重點(diǎn)是輔助評(píng)價(jià)堆芯損傷情況、預(yù)測(cè)輻射影響的范圍及后果，輔助開展應(yīng)急決策、減輕事故后果影響。

2 核安全在線支持系統(tǒng)核心技術(shù)研究

根據(jù)上述應(yīng)用框架設(shè)計(jì)可知，核安全在線支持系統(tǒng)的核心技術(shù)模塊主要包括：裝置的狀態(tài)檢測(cè)與報(bào)警優(yōu)化；反應(yīng)堆特征參數(shù)重構(gòu)分析；反應(yīng)堆運(yùn)行事件智能診斷；事故狀態(tài)安全裕量評(píng)估模塊；事故狀態(tài)堆芯損傷評(píng)價(jià)模塊、事故狀態(tài)輻射后果預(yù)測(cè)模塊。

2.1 裝置的狀態(tài)檢測(cè)與報(bào)警優(yōu)化

狀態(tài)檢測(cè)與報(bào)警優(yōu)化主要是根據(jù)裝置的運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)估裝置運(yùn)行狀態(tài)，用于裝置、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)多維度顯示與報(bào)警提醒?；谟?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與顯示技術(shù)的應(yīng)用，為裝置狀態(tài)檢測(cè)與報(bào)警優(yōu)化提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。根據(jù)信息特征時(shí)效性的差異，系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控的信息主要分為實(shí)時(shí)信息和趨勢(shì)信息；根據(jù)信息間的關(guān)聯(lián)特征，系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控的信息主要分為單一指示信息和耦合關(guān)系信息；根據(jù)信息的表現(xiàn)形式，系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控的信息主要包括指示燈、指示儀表、特征曲線和狀態(tài)監(jiān)控八角圖。這其中指示燈、指示儀表主要反映實(shí)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)、狀態(tài)信息；特征曲線主要反映系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)一定時(shí)間內(nèi)的變化趨勢(shì)；八角圖是通過(guò)參數(shù)間的耦合關(guān)系、圖形變化特征反映裝置的運(yùn)行狀態(tài)。

但現(xiàn)有的狀態(tài)監(jiān)測(cè)問題如：在越限報(bào)警方面不能根據(jù)運(yùn)行工況變化而變化，有些參數(shù)從報(bào)警到觸發(fā)保護(hù)時(shí)間余量較?。挥行﹫?bào)警缺乏智能分析和智能提醒功能，難以滿足實(shí)際運(yùn)行需要。針對(duì)正常運(yùn)行工況，設(shè)置主要參數(shù)顯示、設(shè)定細(xì)化報(bào)警區(qū)間。系統(tǒng)將根據(jù)運(yùn)行工況自動(dòng)調(diào)整參數(shù)限值，系統(tǒng)管理人員也可以根據(jù)需要自己調(diào)整參數(shù)區(qū)間。通過(guò)參數(shù)間冗余關(guān)系、耦合關(guān)系、關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立智能分析評(píng)估功能，分析并給出參數(shù)越限報(bào)警的原因提醒。

2.2 反應(yīng)堆特征參數(shù)重構(gòu)分析

核反應(yīng)堆安全運(yùn)行的關(guān)鍵是人—機(jī)—環(huán)境的協(xié)調(diào)，人員正確操縱的基礎(chǔ)是感知裝置真實(shí)的運(yùn)行狀態(tài)。在核動(dòng)力裝置運(yùn)行過(guò)程出現(xiàn)參數(shù)顯示異常的情形時(shí)，需迅速判斷到底是功能系統(tǒng)異常還是測(cè)控 顯示系統(tǒng)自身異常；如果是測(cè)控顯示系統(tǒng)自身異常引發(fā)的問題，則需要根據(jù)其他參數(shù)開展重構(gòu)分析給出真實(shí)的裝置狀態(tài)特征。核動(dòng)力系統(tǒng)是一個(gè)高度復(fù)雜的非線性熱能動(dòng)力系統(tǒng)，具有較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)特性。本文重點(diǎn)基于參數(shù)耦合關(guān)系和在線仿真方法實(shí)現(xiàn)喪失參數(shù)的重構(gòu)分析。

2.2.1 基于系統(tǒng)在線仿真的參數(shù)重構(gòu)分析

實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明，兩個(gè)或多個(gè)儀表同時(shí)因測(cè)控顯示系統(tǒng)故障出現(xiàn)指示異常的概率較小，這樣當(dāng)某一參數(shù)顯示異常時(shí)，可以根據(jù)與之有關(guān)的正常參數(shù)，通過(guò)耦合關(guān)系估算實(shí)現(xiàn)喪失參數(shù)的重新標(biāo)定。該方法的基本原理就是根據(jù)參數(shù)間的耦合關(guān)系，建立計(jì)算模型，從而根據(jù)準(zhǔn)確的參數(shù)輸入獲取異常參數(shù)的標(biāo)定，特別適用于重構(gòu)分析具有明確耦合關(guān)系的特征參數(shù)，該方法具有模型已解讀、計(jì)算速度快等特點(diǎn)。如果有兩個(gè)或多個(gè)特征參數(shù)同時(shí)異常，則要重點(diǎn)分析是否是裝置功能系統(tǒng)發(fā)生異常。

2.2.2 基于耦合關(guān)系估算的參數(shù)重構(gòu)分析

仿真計(jì)算重構(gòu)分析的核心工具為核動(dòng)力系統(tǒng)高精度的模擬分析平臺(tái)。隨著核動(dòng)力系統(tǒng)模擬仿真技術(shù)的發(fā)展，模擬計(jì)算的效率和仿真精度不斷得到提高，在實(shí)時(shí)計(jì)算方面，目前計(jì)算機(jī)計(jì)算能力已經(jīng)可以滿足工程仿真的計(jì)算要求。實(shí)現(xiàn)基于在線仿真的參數(shù)重構(gòu)方式主要是將在線仿真重構(gòu)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與實(shí)際核動(dòng)力裝置同步運(yùn)行，通過(guò)匹配對(duì)比實(shí)現(xiàn)喪失或虛假參數(shù)指示的參數(shù)重構(gòu)。在線仿真參數(shù)重構(gòu)系統(tǒng)的總流程如圖 2 所示。系統(tǒng)主要?jiǎng)澐譃?4個(gè)單元模塊：數(shù)據(jù)采集與處理、運(yùn)行工況庫(kù)、人機(jī)界面等單元模塊。各個(gè)單元模塊之間不是孤立存在的，系統(tǒng)調(diào)入初始運(yùn)行狀態(tài)后提取特征參數(shù)并進(jìn)行處理和篩選，將得到的仿真數(shù)據(jù)存入?yún)⒖紨?shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)仿真數(shù)據(jù)與實(shí)際運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析實(shí)現(xiàn)喪失參數(shù)的重構(gòu)，同時(shí)判斷裝置是發(fā)生了功能系統(tǒng)異常還是監(jiān)測(cè)儀表的指示錯(cuò)誤。如果是發(fā)生了功能系統(tǒng)異常，則可進(jìn)一步開展典型事故的特征匹配分析，判斷裝置功能故障的類型，預(yù)測(cè)事故安全特征。

圖2 基于在線仿真的參數(shù)重構(gòu)分析流程Fig.2 The analysis flow for parameter reconstruction based on online simulation

比如穩(wěn)壓器水位信號(hào)，穩(wěn)壓器水位是一回路系統(tǒng)非常重要的監(jiān)測(cè)參數(shù)，穩(wěn)壓器水位的變化可直接反映核動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的改變，操縱員根據(jù)穩(wěn)壓器水位及其他運(yùn)行參數(shù)的輔助可預(yù)測(cè)反應(yīng)堆的運(yùn)行瞬變，然而，在某些運(yùn)行瞬態(tài)，穩(wěn)壓器內(nèi)由于汽水混合現(xiàn)象會(huì)造成假水位或超量程水位問題，需要重構(gòu)標(biāo)定。

核動(dòng)力裝置一回路系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)封閉的系統(tǒng)，正常功率運(yùn)行時(shí)與外界幾乎沒有物質(zhì)交換，只有能量交換，因此其參數(shù)間存在很強(qiáng)的耦合關(guān)系，利用這種耦合關(guān)系可以重構(gòu)該參數(shù)，首先利用系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，記錄的堆進(jìn)出口溫度、回路流量，穩(wěn)壓器溫度，穩(wěn)壓器壓力、核功率等與穩(wěn)壓器水位相關(guān)的一回路參數(shù)，改進(jìn)和使用支持向量回歸智能學(xué)習(xí)算法，學(xué)習(xí)挖掘上述參數(shù)之間的耦合關(guān)系，然后用于在穩(wěn)壓器水位參數(shù)喪失時(shí)，進(jìn)行重構(gòu)分析，其結(jié)果如表1～表2 所示。

表1 線性核函數(shù)SVR 重構(gòu)結(jié)果Table 1 Reconstruction results by linear kernel function

表2 多項(xiàng)式、RBF 和sigmoid 核函數(shù)SVM 重構(gòu)結(jié)果Table 2 Reconstruction results by multinomial,RBF and sigmoid kernel function

采用4 種核函數(shù)SVR 算法對(duì)測(cè)試樣本的穩(wěn)壓器水位信號(hào)重構(gòu)總體結(jié)果對(duì)比，試驗(yàn)結(jié)果表明，在反應(yīng)堆正常工況運(yùn)行時(shí)，穩(wěn)壓器水位與反應(yīng)堆出口溫度、反應(yīng)堆入口溫度、一回路主泵流量、穩(wěn)壓器溫度、穩(wěn)壓器壓力、核功率符合特定的函數(shù)關(guān)系，因此可以通過(guò)SVR 方法，利用上述信號(hào)重構(gòu)出穩(wěn)壓器水位信號(hào)。

2.3 反應(yīng)堆運(yùn)行事件智能診斷

運(yùn)行事件智能診斷模塊主要用于實(shí)時(shí)辨識(shí)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、診斷事件類型與程度、分析事件進(jìn)程；對(duì)于高度依賴操縱員干預(yù)的船用反應(yīng)堆，該模塊是在線核安全支持系統(tǒng)的重要功能模塊，主要通過(guò)專家系統(tǒng)和智能算法兩種途徑實(shí)施診斷。

專家系統(tǒng)主要是通過(guò)建立推理機(jī)，綜合利用已有的專家知識(shí)建立專家系統(tǒng)，按照一定的推理方法去逐步推理，診斷確定事件類型。本文通過(guò)梳理船用堆運(yùn)行事故（事件）的特點(diǎn)，建立了事故分類分級(jí)方法，首先將運(yùn)行事故分為8 類，主要包括：反應(yīng)性及功率分布異常、反應(yīng)堆冷卻劑流量減少、反應(yīng)堆冷卻劑裝量減少、二回路系統(tǒng)排熱異常增加、二回路系統(tǒng)排熱異常減少、工程安全設(shè)施異常、核輔助系統(tǒng)功能喪失、放射性包容失效。針對(duì)上述8 類事故，分別開展了事故誘因和始發(fā)事件分析，細(xì)分確定開展智能診斷研究的始發(fā)事件清單，基于層次遞進(jìn)的推理機(jī)制建立專家知識(shí)規(guī)則集。專家知識(shí)規(guī)則集的建立在于分析提取各種典型事故下特征參數(shù)的變化規(guī)律，并根據(jù)響應(yīng)規(guī)律提取事故判據(jù)，建立反向推理機(jī)制，用于事故診斷。該方法具有繼承核動(dòng)力裝置已有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)，可以根據(jù)知識(shí)庫(kù)的累積不斷豐富診斷內(nèi)容。

智能算法主要依據(jù)核動(dòng)力裝置歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)、仿真計(jì)算數(shù)據(jù)，借助支持向量機(jī)等人工智能算法，訓(xùn)練數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的工況判斷、故障診斷模型或者網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)變化，辨識(shí)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、異常事件，診斷故障類型。該方法可以識(shí)別事故條件下核動(dòng)力裝置的特征參數(shù)細(xì)微的征兆或判據(jù)差異，實(shí)現(xiàn)智能診斷分析，經(jīng)支持向量機(jī)的分析方法驗(yàn)證，能算法可以獲得較高的診斷效率和準(zhǔn)確率，可以作為專家知識(shí)不足的有效補(bǔ)充。但該方法嚴(yán)重依賴訓(xùn)練樣本與真實(shí)事故響應(yīng)的一致性，對(duì)事故過(guò)程的高保真分析要求較高。

2.4 堆芯安全裕量分析

堆芯安全裕量研究主要是計(jì)算事故進(jìn)程中的堆芯主要狀態(tài)量與堆芯安全邊界限值的距離，評(píng)估采用各種應(yīng)急對(duì)策后堆芯安全狀態(tài)演變趨勢(shì)，判斷開展后續(xù)的堆芯損傷與源項(xiàng)評(píng)價(jià)計(jì)算的必要性和預(yù)測(cè)突破安全邊界限值的時(shí)間點(diǎn)。采用系統(tǒng)模擬分析手段，計(jì)算了不同工況、各種典型事故下的響應(yīng)過(guò)程，給出了安全裕量特征，形成堆芯安全裕量分析評(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù)。在船用堆發(fā)生異常事件（事故）時(shí)，可根據(jù)事故特征匹配查詢給出堆芯安全裕量信息。

2.5 堆芯損傷評(píng)價(jià)

評(píng)估堆芯損傷狀態(tài)（堆芯無(wú)損傷/包殼損傷/燃料過(guò)熱/燃料熔化），可以為確定核應(yīng)急的水平、源項(xiàng)等提供比較準(zhǔn)確的信息，對(duì)核應(yīng)急指揮決策具有重要意義。與事故進(jìn)程密切相關(guān)的一些特殊參數(shù)變化能反映出堆芯的狀態(tài)演變，堆芯溫度、堆芯水位、裂變產(chǎn)物釋放情況（安全殼放射性水平）、氫產(chǎn)量。

2.6 輻射后果預(yù)測(cè)

結(jié)合輻射場(chǎng)計(jì)算分系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果及地理、氣候等信息，對(duì)放射性污染區(qū)內(nèi)的人員受照劑量進(jìn)行評(píng)估，評(píng)價(jià)各種防護(hù)行動(dòng)方案的必要性和有效性。可以根據(jù)放射性物質(zhì)在艇（洞庫(kù)）內(nèi)空氣中的的濃度場(chǎng)結(jié)果，預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)范圍內(nèi)人員可能的劑量后果，評(píng)價(jià)人員可能受到的輻射劑量與健康危害。該分系統(tǒng)主要用于在核裝備核設(shè)施發(fā)生核事故情況下，為海軍各級(jí)指揮部位決策應(yīng)急處置行動(dòng)和指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)救援行動(dòng)提供輻射后果預(yù)測(cè)技術(shù)支持。該分系統(tǒng)內(nèi)部主要由艇（洞庫(kù)）輻射場(chǎng)子系統(tǒng)和環(huán)境輻射場(chǎng)計(jì)算子系統(tǒng)構(gòu)成。由源項(xiàng)計(jì)算分系統(tǒng)提供源項(xiàng)輸入，由外部數(shù)據(jù)模塊提供用于計(jì)算的模型參數(shù)，如模型尺寸、地形、氣象及水文數(shù)據(jù)。輻射場(chǎng)分系統(tǒng)的過(guò)程數(shù)據(jù)如濃度場(chǎng)數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果如劑量場(chǎng)數(shù)據(jù)為可視化分系統(tǒng)和后果評(píng)價(jià)子系統(tǒng)提供輸入。

3 結(jié)論

本文根據(jù)潛艇核動(dòng)力裝置運(yùn)行管理的實(shí)際需求，基于模塊化、數(shù)據(jù)庫(kù)、人工智能和可視化編程技術(shù)構(gòu)建了一套艇員級(jí)核安全支持系統(tǒng)。主要實(shí)現(xiàn)了：

（1）多維信息資源的優(yōu)化管理；

（2）反應(yīng)堆運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)優(yōu)化；

（3）異常指示參數(shù)的重構(gòu)分析；

（4）異常運(yùn)行事件的智能診斷分析；

（5）堆芯安全參數(shù)的監(jiān)督分析等功能的設(shè)計(jì)研究，并集成開發(fā)了一套艇員級(jí)核安全支持原型系統(tǒng)。

系統(tǒng)整合了大量實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)及事故序列，較準(zhǔn)確的核物理與熱工水力計(jì)算模型，通過(guò)友好的人機(jī)界面可為船用堆操縱員用戶以及運(yùn)維研究用戶呈現(xiàn)各項(xiàng)分析和支持功能，操作方便。并在某型船用核動(dòng)力裝置配套的模擬機(jī)上，開展了部署驗(yàn)證，驗(yàn)證工況涵蓋啟停堆，行進(jìn)一至行進(jìn)六功率運(yùn)行，快速升降負(fù)荷運(yùn)行，失水事故運(yùn)行，失流事故運(yùn)行，控制棒引起的反應(yīng)性事故運(yùn)行，冷水效應(yīng)引起的反應(yīng)性事故運(yùn)行，蒸汽管道破口事故運(yùn)行等諸多典型工況，均獲得良好的支持效果，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。