一种基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成方法

技术领域

本发明属于核事故应急处置技术领域，尤其涉及一种基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成方法。

背景技术

目前，核事故发生后事故应急处置措施对于控制事故发展进程，缓解事故后果具有重要影响，核事故处置对策的生成和实施对于核事故处理成败与否起到了决定性的作用。核动力系统具有系统构成复杂、事故发展变化迅速、状态参数多样等特点，对于在核事故背景下确定科学合理的事故处置对策带来巨大挑战。

通常，核事故的处置对策都根据事故规程或预案进行，事故规程或预案要求的处置措施大多是既定的，缺乏有效的效果预测手段。同时，具体事故处置措施的效果与核事故的后续进程之间有非常密切的联系，处置对策应该结合实施效果和核事故进展变化情况及时调整和优化。因此，如何对核事故处置对策的实施效果进行预测评估，并综合选择和优化具体处置措施是核事故应急处置过程中亟待解决的问题。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的核事故处置对策生成方案无法对处置对策进行有效的调整和优化，也不能对其实施效果进行评估。

现有方法通常参照事故处理规程和严重事故导则制定处置对策，无法对具体事故处置措施的科学性、有效性和可行性进行合理的评估；

无法根据事故发展趋势对具体事故处置措施进行有效的调整和优化；

无法对多种备选事故处置措施的效能进行对比和优选；

无法评估具体事故处置措施对水、电、油等资源的需求和损耗情况。

解决以上问题及缺陷的难度为：

相关规程、导则通常是用于指导某类事故或某种事故现象下的处置与缓解，具有较强的通用性，而实际中具体的事故处置措施往往包含了多种可用的方案与路径，如何评估这些可用方案与路径的有效性并进行优选，进一步提升事故处置措施的科学性和可行性，整体较为困难

解决以上问题及缺陷的意义为：

本发明提出一种基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成方法，能够基于专业计算软件进行推演优化，对具体事故处置措施的科学性、有效性和可行性进行合理的评估；

本发明能够根据事故的发展趋势以及当前处置措施的评估分析结果，对当前处置方案进行不断的调整和迭代推演优化；

本发明基于推演结果对反应堆关键参数的发展趋势进行比较，能够从多个潜在的事故处置方案与路径中优选出可行更较强的对策方案，从而有效预防或缓解核事故后果；

本发明能够基于资源裕量分析结果，评估具体事故处置措施对水、电、油等资源的需求和损耗情况，为事故现场的核应急处置提供有效支持。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成方法、系统。

本发明是这样实现的，一种基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成方法，所述基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成方法包括：

通过生成核故处置方案、推演任务下发、推演任务跟踪、推演结果分析、核事故处置方案优选、迭代优化推演，生成核事故处置对策。

进一步，所述基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成方法包括以下步骤：

步骤一，根据事故状态研判结果，确定事故处置参照的规程或导则和具体的处置措施，并结合现场实际情况及核应急专家意见建立生成多种可能的核事故处置方案；所述导则包括：未进入严重事故阶段的参照事故处理规程，将进入或已进入严重事故阶段的参照严重事故缓解导则；

步骤二，将建立的多种可能的核事故处置方案分别生成推演任务，下发至各专业计算分系统进行事故发展趋势的推演以及事故处置措施实施效果评估；并通过监控各专业计算分系统的运行状态，跟踪推演任务进展情况；所述各专业计算分系统包括：事故状态分析系统、安全裕量评估系统、资源可用裕量分析系统及严重事故分析系统；

步骤三，待各专业计算分系统完成推演计算任务后，读取各推演任务的计算分析结果，查看各推演方案的详细结果；

步骤四，根据核事故处置方案推演分析结果，综合多种关键状态参数评价事故处置方案的效果，并根据评价结果对核事故处置方案进行优化修改和迭代推演分析；所述关键状态参数包括：堆芯裸露时间、燃料包壳温度达到温度限值的时间；

步骤五，根据核事故处置方案优选分析结果，最终形成核事故处置对策。

进一步，所述处置措施可分为需要推演优化的方案和不需要推演优化的方案。

进一步，所述结合专家意见建立生成多种可能的核事故处置方案包括：

对于不需要推演优化的方案，直接按照规程推送处置方案即可；

对于需要推演优化的方案，需结合具体事故特点、事故发展进程和处置措施所需系统和资源情况，形成不同的处置方案进行推演对比和优化分析。

进一步，所述推演任务包括任务名称、任务编号、执行推演任务分系统名称、事故处置方案描述以及任务分析优先级。

进一步，所述各专业计算分系统包括：事故状态分析系统、严重事故分析系统、资源可用裕量分析系统。

进一步，所述下发至各专业计算分系统进行事故处置措施实施效果评估包括：

对于未进入严重阶段的事故的处置措施，利用事故状态分析系统和资源可用裕量分析系统进行推演方案分析，评估处置措施投入运行的处置效果；

对于已进入严重阶段的事故的处置措施，利用严重事故分析系统和资源可用裕量分析系统进行推演方案分析，评估严重事故预防和缓解措施投入运行的处置效果。

进一步，所述详细分析结果包括：资源可用裕量评估结果、事故状态分析结果和严重事故分析结果。

进一步，所述堆芯裕量结果包括但不限于：安全阀起跳时间、燃料包壳温度达到温度限值时间。

进一步，所述综合多种状态参数评价事故处置方案的效果包括：

对于未进入严重阶段的事故的处置方案，则将事故状态分析结果中的堆芯裕量结果作为状态参数评价核事故处置方案的效果；

对于已进入严重阶段的事故的处置方案，则将堆芯裸露时间、包壳破损时间、下封头失效时间、熔穿时间、堆芯熔化份额和堆芯氢气产量及其他相关参数作为状态参数评价核事故处置方案的效果。

进一步，所述根据评价结果对核事故处置方案进行优化修改和迭代推演分析包括：

若已建立的事故处置方案实施效果不理想，则可在已建立的事故处置方案基础上，结合推演分析结果修改事故处置方案，生成优化的事故处置方案，再次下发推演任务进行迭代分析。

本发明另一目的在于提供一种基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成系统，所述基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成系统实施所述基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成方法。

本发明另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成方法。

本发明另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成方法步骤。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提出了一种基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成方法，能够结合核事故状态分析和严重事故分析程序等的计算分析，对核事故处置对策的实时效果进行仿真推演，并以多种状态参数对不同事故处置对策方案进行对比优选和优化迭代，从而为核事故处置过程提供科学有效的处置对策生成手段。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成方法原理图。

图2是本发明实施例提供的基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成方法流程图。

图3是本发明实施例1提供的基于事故状态推演优化核事故处置对策生成业务流程图。

图4是本发明实施例1提供的分发推演任务用例图。

图5是本发明实施例提供的事故处置措施生成的逻辑流程图。

图6是本发明实施例提供的任务分发逻辑流程图。

图7是本发明实施例提供的推演进程跟踪逻辑流程图。

图8是本发明实施例提供的推演结果解析逻辑流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。

本发明实施例提供的基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成方法包括：

通过生成核故处置方案、推演任务下发、推演任务跟踪、推演结果分析、核事故处置方案优选、迭代优化推演，生成核事故处置对策。

如图1-图2所示，本发明实施例提供的基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成方法包括以下步骤：

S101，根据事故状态研判结果，确定事故处置参照规程或导则和具体的处置措施，并结合专家意见建立生成多种可能的核事故处置方案；

S102，将建立的多种可能的核事故处置方案分别生成推演任务，下发至各专业计算分系统进行事故处置措施实施效果评估；并通过监控各专业计算分系统的运行状态，跟踪推演任务进展情况；

S103，于服务器读取各推演任务的计算分析结果，查看各推演方案的详细结果；

S104，根据核事故处置方案推演分析结果，综合多种状态参数评价事故处置方案的效果，并根据评价结果对核事故处置方案进行优化修改和迭代推演分析；

S105，根据核事故处置方案优选分析结果，最终形成核事故处置对策。

本发明实施例提供的处置措施可分为需要推演优化的方案和不需要推演优化的方案。

本发明实施例提供的结合专家意见建立生成多种可能的核事故处置方案包括：

对于不需要推演优化的方案，直接按照规程推送处置方案即可；

对于需要推演优化的方案，需结合具体事故特点、事故发展进程和处置措施所需系统和资源情况，形成不同的处置方案进行推演对比和优化分析。

本发明实施例提供的推演任务包括任务名称、任务编号、执行推演任务分系统名称、事故处置方案描述以及任务分析优先级。

本发明实施例提供的各专业计算分系统包括：事故状态分析系统、严重事故分析系统、资源可用裕量分析系统。

本发明实施例提供的下发至各专业计算分系统进行事故处置措施实施效果评估包括：

对于未进入严重阶段的事故的处置措施，利用事故状态分析系统和资源可用裕量分析系统进行推演方案分析，评估处置措施投入运行的处置效果；

对于已进入严重阶段的事故的处置措施，利用严重事故分析系统和资源可用裕量分析系统进行推演方案分析，评估严重事故预防和缓解措施投入运行的处置效果。

本发明实施例提供的详细分析结果包括：资源可用裕量评估结果、事故状态分析结果和严重事故分析结果。

本发明实施例提供的堆芯裕量结果包括但不限于：安全阀起跳时间、燃料包壳温度达到温度限值时间。

本发明实施例提供的综合多种状态参数评价事故处置方案的效果包括：

对于未进入严重阶段的事故的处置方案，则将事故状态分析结果中的堆芯裕量结果作为状态参数评价核事故处置方案的效果；

对于已进入严重阶段的事故的处置方案，则将堆芯裸露时间、包壳破损时间、下封头失效时间、熔穿时间、堆芯熔化份额和堆芯氢气产量及其他相关参数作为状态参数评价核事故处置方案的效果。

本发明实施例提供的根据评价结果对核事故处置方案进行优化修改和迭代推演分析包括：

若已建立的事故处置方案实施效果不理想，则可在已建立的事故处置方案基础上，结合推演分析结果修改事故处置方案，生成优化的事故处置方案，再次下发推演任务进行迭代分析。

下面结合具体实施例对本发明的技术效果作进一步描述。

实施例1：

本发明提出了一种基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成方法，实现核事故后生成科学合理的处置对策。本发明的主要步骤如下如图3。

步骤1：核事故处置方案生成

接收前端系统的分析任务后，根据事故状态研判结果，确定事故处置参照规程或导则和具体的处置措施，并结合专家意见建立生成多种可能的核事故处置方案。处置措施可分为需要推演优化的方案和不需要推演优化的方案。

对于不需要推演优化的方案，通常事故处置措施比较简单、明确，可直接按照规程推送处置方案即可；

对于需要推演优化的方案，需结合具体事故特点、事故发展进程和处置措施所需系统和资源情况，形成不同的处置方案进行推演对比和优化分析。

步骤2：推演任务下发

将建立的多种可能的核事故处置方案分别生成推演任务，下发到各专业计算分系统(事故状态分析、严重事故分析、资源可用裕量分析等)进行事故处置措施实施效果评估，分析论证事故处置方案对事故进程和后果的影响。

对于未进入严重事故阶段的情况，遵照规程处置事故，可利用事故状态分析程序和资源可用裕量评估程序进行推演方案分析，评估专设安全系统等措施投入运行的处置效果。

对于已进入严重事故阶段的情况，遵照导则处置事故，可以利用严重事故分析程序和资源可用裕量评估程序进行推演方案分析，评估严重事故预防和缓解措施投入运行的处置效果。如图4所示。

步骤3：推演任务跟踪

在各专业计算分系统进行计算过程中，通过监控各分系统运行状态，跟踪推演任务进展情况。

步骤4：推演结果分析

待各专业计算分系统计算完成后，可在服务器读取各推演任务的计算分析结果，查看各推演方案的详细结果。详细分析结果主要包括资源可用裕量评估结果、事故状态分析结果和严重事故分析结果。

步骤5：核事故处置方案优选

根据核事故处置方案推演分析结果，综合多种状态参数评价事故处置方案的效果，并根据评价结果对核事故处置方案进行优化修改和迭代推演分析。

对于未进入严重事故阶段的情况，方案对比的关键参数为事故状态分析结果中的堆芯裕量结果(例如安全阀起跳时间、燃料包壳温度达到温度限值时间等)。

对于已进入严重事故阶段的情况，方案对比的关键参数为堆芯裸露时间、包壳破损时间、下封头失效时间、熔穿时间、堆芯熔化份额和堆芯氢气产量等结果。

根据不同方案的推演结果，选择推荐方案的优先级排序，可手动调整推荐方案的顺序。

步骤6：迭代优化推演

如果对于已建立的事故处置方案实施效果不理想，可以在已建立的事故处置方案基础上，结合推演分析结果修改事故处置方案，生成优化的事故处置方案，再次下发推演任务进行迭代分析。

步骤7：核事故处置对策生成

根据核事故处置方案优选分析结果，最终形成核事故处置对策。

实施例2：

以下结合附图给出本发明的具体实施案例。

如图1所示的基于事故状态推演优化的核事故处置对策生成方法，步骤如下：

步骤1：核事故处置方案生成

根据事故状态研判确定的事故类型和事故状态，参照相应的事故处置规程或严重事故缓解导则，提出初步的事故处置措施，包括处置措施描述、涉及的相关系统及其支持系统、设备需求、水源或热阱、事故处置过程可能的风险和出口条件等。制定事故处置方案时，可以根据不同的事故处置措施以及核应急专家意见建立生成多个不同的处置方案。

对于不需要推演优化的方案，直接推送处置方案即可；

对于需要推演优化的方案，形成不同的处置方案进行推演对比和优化分析。

步骤2：推演任务下发

对建立的不同事故处置方案，根据事故进程和具体事故处置措施不同，选择执行推演分析任务的分系统。

对于未进入严重事故阶段的情况，遵照规程处置事故，则勾选推演任务执行的分系统为事故状态分析程序和资源可用裕量评估程序。

对于已进入严重事故阶段的情况，遵照导则处置事故，则勾选推演任务执行的分系统为严重事故分析程序和资源可用裕量评估程序。

所下发的推演任务应包含的参数如下表所示。

步骤3：推演任务跟踪

各专业计算分系统在进行计算时，持续向本系统发送系统数据和分析进程数据，便于系统跟踪推演任务分析进度，自动呈现分析任务进程百分比。

推演分析过程中，系统可迭代发送新的推演任务，并根据任务分析优先级决定是否中止当前分析的任务。对于推演分析进度出现异常的任务，可重新发送推演分析任务。

步骤4：推演结果分析

各专业计算分系统计算完成后，系统可查看各分系统的计算结果。分析结果主要包括资源可用裕量评估结果、事故状态分析结果和严重事故分析结果。

资源可用裕量分析结果如下表所示。

事故状态分析结果如下表所示。

1)堆芯安全裕量结果

2)事件序列进程结果

严重事故分析结果包括事故序列进程、关键参数数值和入口条件参数曲线。事故序列进程以时间轴的图形化方式呈现。其中重要的时间点为堆芯裸露时间、包壳破损时间、下封头失效时间、熔穿时间，突出显示。关键参数曲线给出堆芯熔化份额和堆芯氢气产量两个参数的数值。

步骤5：核事故处置方案优选

根据核事故处置方案推演分析结果对核事故处置方案进行优选排序。

对于未进入严重事故阶段的情况，综合对比事故状态分析结果中的堆芯裕量结果，评估事故处置效果的重要参数如下表所示。

对于已进入严重事故阶段的情况，综合对比严重事故分析结果中的关键参数，如下表所示。

根据重要状态参数的比较，对不同的核事故处置方案进行优选排序。可以综合专家意见参照某个参数进行优先排序，也可以参照多个参数结果进行综合排序，支持手动调整优选排序结果，以确定最优的事故处置方案。

步骤6：迭代优化推演

根据事故发展进程和推演分析结果，可以结合当前实际情况重新制定新的事故处置方案，或在已建立的事故处置方案基础上，结合推演分析结果修改事故处置方案，生成优化的事故处置方案，再次下发推演任务进行迭代分析。

步骤7：核事故处置对策生成

根据核事故处置方案优选分析结果，最终形成核事故处置对策。

在本发明中，图5是本发明实施例提供的事故处置措施生成的逻辑流程图。图6是本发明实施例提供的任务分发逻辑流程图。图7是本发明实施例提供的推演进程跟踪逻辑流程图。图8是本发明实施例提供的推演结果解析逻辑流程图。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。