核電廠外報指標信息化系統(tǒng)開發(fā)

核動力運行研究所 于洪濤 孫林 劉奇

核電廠作為核能發(fā)電企業(yè)，其生產(chǎn)運行過程受到所屬集團公司、國家能源局、國家核安全局等多個監(jiān)管部門的多重監(jiān)管。利用信息化系統(tǒng)，高效、準確、規(guī)范的向不同監(jiān)管部門報送滿足監(jiān)管要求的指標數(shù)據(jù)是核電廠急需解決的現(xiàn)實問題。核電廠外報指標信息化系統(tǒng)開發(fā)研究通過全面系統(tǒng)的分析，提出系統(tǒng)構(gòu)建思路，明確各模塊的功能要求，對核電廠構(gòu)建外報指標信息化系統(tǒng)具有重要的指導(dǎo)意義。

目前國內(nèi)核電廠外報指標主要包括WANO 指標、能源局指標、核安全局指標等，上述指標體系之間存在指標和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)項的交叉，但同時由于管理要求上的差異，各指標體系在報送周期、計算方法、統(tǒng)計范圍、考核閾值等方面均存在明顯的差異，如何高效、準確、規(guī)范的報送這些指標數(shù)據(jù)，對核電廠來說是一項繁重的工作負擔。通過開發(fā)外報指標信息化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)各種外報指標相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)一在線填報、自動計算、自動生成外報報表、指標計算結(jié)果在線展示等功能，可以高效、準確的完成該項工作，有效地降低電廠工作人員在外報指標工作中的負擔。研究核電廠外報指標信息化管理系統(tǒng)的功能需求，為用戶和軟件開發(fā)者之間建立共同協(xié)議創(chuàng)立一個基礎(chǔ)，提高軟件開發(fā)效率，具有重要的指導(dǎo)意義。

1 外報信息化系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)路線

構(gòu)建外報指標信息化系統(tǒng)需要開展數(shù)據(jù)梳理、數(shù)據(jù)填報、指標自動計算、指標展示和報表導(dǎo)出等工作。

1.1 數(shù)據(jù)梳理

面對多監(jiān)管部門多指標體系的數(shù)據(jù)外報，實現(xiàn)信息化管理首先要完成輸入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)項梳理，通過數(shù)據(jù)梳理明確各指標體系相關(guān)底層數(shù)據(jù)的最小共集，從而實現(xiàn)不同指標體系在數(shù)據(jù)層面的共通與復(fù)用。數(shù)據(jù)梳理要充分考慮以下因素：（1）客觀性，系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)項應(yīng)盡可能的是客觀的數(shù)據(jù)項，減少數(shù)據(jù)填報人主觀判斷對數(shù)據(jù)項的影響；（2）直觀性，系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)項應(yīng)盡可能是直觀易理解的數(shù)據(jù)項，減少數(shù)據(jù)收集過程中復(fù)雜的計算匯總過程，導(dǎo)致數(shù)據(jù)背后的直觀影響因素難以識別與判斷；（3）復(fù)用性，信息化系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)應(yīng)充分考慮不同指標體系間的數(shù)據(jù)重復(fù)引用問題，在充分考慮計算規(guī)則、統(tǒng)計周期、報送頻率等因素后，盡量選取同時滿足各指標要求的最小顆粒度的數(shù)據(jù)項；（4）管理要求，系統(tǒng)輸入的數(shù)據(jù)項還必須充分考慮數(shù)據(jù)歸口處室的管理要求，確定數(shù)據(jù)項獲取的可行性，確定相關(guān)處室能夠提供滿足系統(tǒng)需要的指標數(shù)據(jù)項[1]。

1.2 數(shù)據(jù)填報

數(shù)據(jù)填報是將梳理確定的指標數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，數(shù)據(jù)填報按照數(shù)據(jù)歸口管理處室分發(fā)到各處室填報，按照設(shè)定的填報頻率生成每個月需填報的數(shù)據(jù)項，由責任處室制定專人負責相關(guān)數(shù)據(jù)的定期填報，必要的話可以通過流程校對與審核。審核流程完成后的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)管理總表單用于后續(xù)指標計算。

1.3 指標計算

電廠外報指標是系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)總表中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)自動計算得到的。計算規(guī)則嚴格遵守各指標的定義及計算方法，并充分考慮各監(jiān)管部門的數(shù)據(jù)統(tǒng)計范圍及報送頻率等。指標計算一般按月進行，當月度填報數(shù)據(jù)正式寫入總表時自動觸發(fā)計算規(guī)則進行指標計算，此外數(shù)據(jù)修改后也會觸發(fā)計算結(jié)果的更新。

1.4 指標展示和報表導(dǎo)出

按照電廠的使用需求，系統(tǒng)展示指標的結(jié)果。同時根據(jù)外報的要求自動生成報表，滿足電廠指標外報的需求。

1.5 指標預(yù)測與裕量分析

指標預(yù)測是通過系統(tǒng)中已有數(shù)據(jù)，結(jié)合未來的工作計劃，對未來某一時間點的指標結(jié)果進行測算。裕量分析是設(shè)置未來某個時間點綜合指標的目標值，通過系統(tǒng)內(nèi)置計算規(guī)則，計算達成目標各構(gòu)成因素的裕量。

2 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

外報指標信息化管理系統(tǒng)主要用于實現(xiàn)核電廠對外報送相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的在線填報、指標結(jié)果值自動計算、指標分析結(jié)果在線展示、外報報表自動生成等功能，并根據(jù)歷史數(shù)據(jù)及后續(xù)計劃信息對指標結(jié)果和裕量進行預(yù)測。

2.1 功能模塊組成

核電廠外報指標信息化系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)填報與審核、WANO 指標、能源局指標、核安全指標、系統(tǒng)設(shè)置5 個功能模塊及其他輔助模塊共同構(gòu)成。軟件功能模塊如圖1所示。

圖1 核電廠外報指標信息化管理系統(tǒng)功能模塊示意圖Fig.1 Schematic diagram of the functional modules of the nuclear power plant's external reporting index information management system

2.2 數(shù)據(jù)填報與審核

數(shù)據(jù)填報與審核模塊主要用于系統(tǒng)數(shù)據(jù)錄入人員向平臺填報基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)審核人對填報的數(shù)據(jù)進行審核，具體包括指標基礎(chǔ)數(shù)據(jù)填報、處室基礎(chǔ)數(shù)據(jù)審核、核安全處數(shù)據(jù)審核功能。

2.2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)填報

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)填報頁面主要用于數(shù)據(jù)填報人員按月向系統(tǒng)中填報WANO 指標、能源局指標、核安全局指標計算相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動對填寫數(shù)據(jù)進行校驗，發(fā)現(xiàn)超出設(shè)定取值范圍的數(shù)據(jù)彈出對話框告知，數(shù)據(jù)校驗通過后自動執(zhí)行保存并提交。數(shù)據(jù)提交成功后，再次進入已提交數(shù)據(jù)的機組填報界面，頁面內(nèi)所有數(shù)據(jù)狀態(tài)變?yōu)榇龑徍藸顟B(tài)，無法修改。

2.2.2 處室數(shù)據(jù)審核

處室數(shù)據(jù)審核頁面主要用于處室負責人對本處室填報的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行審核，頁面樣式與填報界面布局基本一致，但功能和頁面顯示上略有不同，審核頁面除可以完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)審核工作外，還可以完成“數(shù)據(jù)填報界面”的所有工作，回退表示數(shù)據(jù)未通過審核，相關(guān)數(shù)據(jù)填報人的填報界面重新獲得數(shù)據(jù)填報權(quán)限，數(shù)據(jù)填報人可以在填報界面再次修改數(shù)據(jù)；通過審核時，數(shù)據(jù)填報人和數(shù)據(jù)審核人均失去對該頁面數(shù)據(jù)的修改權(quán)限。

2.2.3 主管部門數(shù)據(jù)審核

主管部門數(shù)據(jù)審核頁面主要用于指標主管部門對各處室填報并經(jīng)過本處室審核的數(shù)據(jù)進行再次審核。頁面采用整體表格的形式顯示所選月份各處室的數(shù)據(jù)填報、審核進度，頁面包括處室、數(shù)據(jù)狀態(tài)、數(shù)據(jù)詳情、郵件提醒等信息，點擊處室對應(yīng)的數(shù)據(jù)詳情查看對應(yīng)處室選定月份的全部數(shù)據(jù)進行查看，此外還可以手動發(fā)送郵件提醒。郵件提醒按照“權(quán)限清單”向?qū)?yīng)人員發(fā)送提醒郵件。

2.3 WANO 指標

WANO 指標模塊主要用于展示外報指標中的WANO指標的情況，包括“WANO 綜合指數(shù)”“WANO 單項指標”“指標預(yù)測”3 個子模塊[2]。

2.3.1 WANO 綜合指數(shù)

WANO 綜合指數(shù)主要展示核電各機組綜合指數(shù)結(jié)果及歷史變化趨勢，頁面展示內(nèi)容主要包括“機組綜合指數(shù)結(jié)果”“ 機組WANO 綜合指數(shù)歷史變化趨勢”兩部分內(nèi)容。各機組綜合指數(shù)結(jié)果以柱狀圖的形式顯示截至當前月最新的結(jié)果數(shù)據(jù)，機組按照綜合指數(shù)得分由高到低排序，鼠標光標點擊機組柱形圖后，顯示浮動窗口展示選定機組綜合指數(shù)相關(guān)各單項指標得分詳情；各機組WANO 綜合指數(shù)歷史變化趨勢部分，默認以折線圖的形式顯示截止最近月各機組WANO 綜合指數(shù)的變化趨勢。

2.3.2 WANO 單項指標總體情況

WANO 單項指標主要展示核電廠各機組月度WANO單項指標總體情況，包括所有機組各單項指標的結(jié)果，對比WANO 單項指標四分位值，用不同顏色展示各指標分布情況、所參考WANO 單項指標四分位值列表、各機組單項指標雷達圖及各機組單項指標歷史變化趨勢等內(nèi)容。

2.3.3 指標預(yù)測

指標預(yù)測主要用于WANO 指標預(yù)測功能，通過選擇機組、目標時間節(jié)點、后續(xù)大修計劃等信息，系統(tǒng)通過內(nèi)置計算規(guī)則，計算從當前月到截止月間各月的綜合指數(shù)結(jié)果及綜合指數(shù)變化趨勢圖。

也可以通過輸入預(yù)期節(jié)點的WANO 綜合指數(shù)目標，反向預(yù)測要達成目標計劃損失滿功率天數(shù)和非計劃損失滿功率天數(shù)，通過選擇機組、選擇目標時間節(jié)點、目標綜合指數(shù)得分，系統(tǒng)通過內(nèi)置算法首先判定預(yù)期綜合指數(shù)得分目標能否達成，當判定為可以達成，則繼續(xù)計算達成目標計劃損失等效滿功率天數(shù)和非計劃損失等效滿功率天數(shù)。

2.4 能源局指標模塊

能源局指標模塊主要展示各廠每月報送能源局指標的結(jié)果及指標狀態(tài)，按照報送能源局的模板生成展示界面并具備導(dǎo)出功能。通過選取機組、時間展示報送能源局的指標結(jié)果及指標狀態(tài)，頁面具備導(dǎo)出功能，導(dǎo)出頁面內(nèi)顯示的數(shù)據(jù)表單，所見即所得。

2.5 核安全局指標模塊

核安全局指標模塊主要通過按季度填報基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)根據(jù)填寫的數(shù)據(jù)自動計算核安全局指標體系中各指標結(jié)果，按照核安全局季度報送要求系統(tǒng)自動生成外報核安全局的季報，導(dǎo)入季報即可報送核安全局，同時系統(tǒng)兼顧各指標狀態(tài)展示功能。

2.6 系統(tǒng)運維

系統(tǒng)運維主要包括“基礎(chǔ)數(shù)據(jù)總表”“機組參數(shù)”“日志管理”“權(quán)限清單維護”“郵件維護”“數(shù)據(jù)字典”等功能子模塊[3]。

2.6.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)總表

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)總表旨在按機組管理所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)項，總表中數(shù)據(jù)主要來源于各處室填報的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，當各處室填報的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過審核后，這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)寫入總表，頁面內(nèi)可以查看每臺機組的全部歷史數(shù)據(jù)。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)總表是整個系統(tǒng)計算指標的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，表中數(shù)據(jù)寫入后正常狀態(tài)下只能查看不能修改，如確認基礎(chǔ)數(shù)據(jù)必須修改，則進行頁面操作，使頁面進入可編輯狀態(tài)，修改后進行保存，頁面退出可編輯狀態(tài)。

2.6.2 機組參數(shù)

機組參數(shù)頁面，主要用于維護中國核電所有機組在計算指標時的相關(guān)機組參數(shù)，機組參數(shù)采用一次維護，后續(xù)自動調(diào)用的方式，只有當機組參數(shù)發(fā)生變更時，才需要再次修改，否則每次調(diào)用時，參數(shù)保持一致。

2.6.3 日志管理

日志管理模塊需要實現(xiàn)的功能是軟件操作日志的記錄、查詢。數(shù)據(jù)主要包括操作人、操作時間、操作模塊、修改數(shù)據(jù)項的名稱、被修改數(shù)據(jù)項原值、修改后值等。日志存儲原則上永久記錄，但如相關(guān)日志進行了導(dǎo)出保存操作后，即可刪除。

2.6.4 權(quán)限清單維護

權(quán)限清單維護用于維護系統(tǒng)各類人員的權(quán)限信息，包括用戶角色設(shè)定、訪問頁面設(shè)置等。系統(tǒng)通過該模塊賦予訪問者不同的角色，而不同角色分別指定對不同頁面的訪問權(quán)限，通過這種方式實現(xiàn)了訪問者可訪問頁面的管理。

2.6.5 郵件維護

郵件維護用于維護系統(tǒng)郵件相關(guān)功能，郵件類型包括數(shù)據(jù)填報提醒郵件、數(shù)據(jù)審核提醒郵件、核安全處審核提醒郵件等，郵件內(nèi)容維護界面里包括收件人維護，抄送維護、郵件主題維護、郵件正文維護等。系統(tǒng)郵件設(shè)定手動發(fā)送和設(shè)定時間自動發(fā)送兩種模式，對參與指標數(shù)據(jù)報送的人員進行郵件提醒，確保及時參與系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理工作。

2.6.6 數(shù)據(jù)字典

數(shù)據(jù)字典用于維護頁面的數(shù)據(jù)項，包括電廠名稱維護、機組名稱維護、WANO 單項指標名稱維護、機組參數(shù)名稱維護等。要求上述項目可根據(jù)實際情況，及時添加與刪除。

3 結(jié)語

構(gòu)建核電廠外報指標信息化系統(tǒng)，將核電廠外報指標的數(shù)據(jù)收集、指標計算、系統(tǒng)分析與展示、外報報表等通過信息化系統(tǒng)規(guī)范的管理，提高了核電廠信息外報的準確性和時效性，有效的滿足了核電廠向監(jiān)管部門外報數(shù)據(jù)的需要。本文介紹的系統(tǒng)實現(xiàn)方式已在部分電廠進行實踐，技術(shù)路線和系統(tǒng)功能實現(xiàn)方式得到了有效驗證，構(gòu)建完成的系統(tǒng)基本滿足了核電廠指標外報的需要。因此本文介紹的外報指標信息化系統(tǒng)的技術(shù)路線和實現(xiàn)方式可以推廣到各核電廠，具有一定的普遍適用性。

引用

[1] 孫曉丹.企業(yè)信息化績效考核評價體系建設(shè)探討[J].金融電子化,2016(10):56-58.

[2] 齊曉梅,樓潤平,成俊會.IT能力構(gòu)建及其對企業(yè)和諧信息化的影響研究[J].科研管理,2019,40(5):145-154.

[3] 孫埡杰,朱月龍.秦山核電輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)信息化建設(shè)[J].科技視界,2020(24):112-114.