CC BY
30
УДК 621.311.25
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ВИЗУАЛИЗАЦИИ И АНАЛИЗА СООТВЕТСТВИЯ ПОЛНОМАСШТАБНЫХ ТРЕНАЖЕРОВ ОП ЗАЭС БЛОКАМ-ПРОТОТИПАМ В РАМКАХ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ И ПРОВЕРОК ПМТ
В учебно-тренировочном центреЗапорожской АЭС ведется обучение персонала атомной станции практическим навыкам эксплуатации энергоблоков в тренажерном комплексе. Для повышения эффективности тренажера разработан программный модуль, позволяющий проводить наглядный анализ критериев соответствия модели полномасштабных тренажеров (далее ПМТ) блоку-прототипу для всех режимов, по которым представлены (либо получены в процессе эксплуатации) эталонные параметры.
Ключевые слова: Запорожская АЭС, учебно-тренировочный центр, полномасштабный тренажер, программный модуль, подготовка персонала.
There is a training complex in the educational-training center of Zaporozhye nuclear power plant where the staff is trained in using the practical skills of power units exploitation. To increase the efficiency of this trainer the programme module has been worked out. It lets analyze all criteria of coincidence the model of full-scale trainers to the block-prototype for all regimes, according to them the standard parameters were presented (or were known in the process of exploitation).
Keywords: Zaporozhye nuclear power plant, educational-training center, full-scale trainer, programme module, stuff training.
Запорожская АЭС (ЗАЭС) - это крупнейшая в Европе и в Украине атомная электростанция. Решение о ее строительстве было принято в 1977 г. Сегодня ЗАЭС -современное предприятие, наибольший поставщик электроэнергии в Украине.
В последние годы станция вырабатывает около 50% всей электроэнергии, производимой атомными электростанциями Украины, и более 21% от общей генерации электроэнергии в стране.
Учебно-тренировочный центр(УТЦ) ОП ЗАЭС - специализированное по типу реакторной установки подразделение, осуществляющее подготовку и поддержание квалификации персонала АЭС с отрывом и без отрыва от производства
В соответствии с «Концепцией создания национальной системы подготовки персонала АЭС Украины» ключевым элементом в системе подготовки персонала ОП ЗАЭС является учебно-тренировочный центр - один из крупнейших учебных центров Европы.
Наиболее важным элементом в организации учебного процесса по подготовке оперативного персонала является обучение практическим навыкам эксплуатации
И.А. Загорулько
ОП «Запорожская АЭС», Энергодар
«Zaporozhye nuclear power plant», Energodar
Введение
энергоблоков в тренажерном комплексе.
В состав тренажерного комплекса входят три действующих тренажера:
- полномасштабный тренажер №1;
- полномасштабный тренажер №2;
- полномасштабный тренажер №3.
1 Общие положения
Поддержание конфигурации полномасштабных тренажеров энергоблоков является средством контроля за качеством тренажера на станционном уровне и составлено в соответствии с СТП 0.18.023-2003 «Требования к техническим средствам обучения персонала АЭС» НАЭК «Энергоатом» и «Процедурой поддержания конфигурации полномасштабного тренажера» 00.УЦ.МТ.86Б УТЦ ОП ЗАЭС.
В результате выполнения работ определяется объем необходимых модификаций полномасштабного тренажера для приведения ПМТ в соответствие с БЩУ, РЩУ энергоблоков.
Работы по проведению испытаний и проверок для определения соответствия конфигурации ПМТ текущей конфигурации энергоблока-прототипа и требованиям нормативной и технической документации выполняются ежегодно в период испытательной сессии тренажера в соответствии с графиками тестирования тренажера.
Исходное состояние тренажера при проведении испытаний определено в соответствующих процедурах.
Результаты выполненных работ оформляются путем заполнения процедур испытания ПМТ и приложения к ним графиков контролируемых параметров. Процедуры испытания ПМТ на подтверждение критериев достоверности моделирования режимов нарушения нормальной эксплуатации и аварий хранятся в базе данных ПМТ ЭБ.
Графики контролируемых параметров испытуемых режимов нарушения нормальной эксплуатации и аварий заносятся в базе данных ПМТ ЭБ и хранятся вместе с данной программой.
В среднем в ежегодных испытаниях проверяется 20 различных режимов эксплуатации энергоблоков. Для анализа адекватности модели и соответствия ПМТ блоку-прототипу проводится фиксация и проверка 80 различных параметров соответствующих выбранному режиму. Для ежегодной оценки необходимо осуществить суммарную проверку параметров: 8=Я*Р;
8=80*20;
8=1600 (параметров).
Процедура испытания в среднем занимает 1 час. Время фиксации параметров тренажера 1 сек, итого 3600 секунд испытаний. В результате получаем 1600*3600=5760000 «точек» сравнения.
Значения полученных «точек» выводятся в текстовый файл, который в дальнейшем переводится в таблицу. Для анализа такого объема информации целесообразно использовать графический способ сравнения данных.
В настоящее время выполнения данной работы проводится с использованием программы MSExcel. Такой способ является очень трудоемким и продолжительным по времени, так как построение каждого графика проводится «вручную» с дальнейшим его переносом в MSWord в соответствии с установленным шаблоном отчета.
В данной работе предлагается программный комплекс автоматизации данного процесса, сводящийся к:
- ускорению загрузки файла данных;
- автоматическому построению графиков всех параметров в нужном для сравнения виде;
- переносу графиков в шаблон MSWord для его дальнейшего вывода на печать;
- полной автоматизацию сравнения как графической, так и табличной информации, с выдачей информации об отклонении измеряемого параметра от эталона.
В целом процесс оценки достоверности модели ПМТ ускоряется в несколько раз и является более наглядной, чем сравнение параметров только по графическим данным.
2 Автоматизация процесса составления графических отчетов и оценки точности моделирования
Для автоматизации получения отчетов и сравнительного анализа, после процедур проверки ПМТ согласно выше изложенным целям и методикам предлагается использовать программный комплекс «LYNX_GRAPH», разработанный в виде оконного приложения Windows.
Общий вид программного модуля:
Рисунок 1 - Общий вид «LYNX_GRAPH»
После проведения испытаний ПМТ генерируется текстовый файл, содержащий массив значений контролируемых параметров в единицу времени (1 сек). Файл имеет следующий вид:
и сеж Д-™ ок« ж * а %
J J А Л Jib -j <а- * - а * - а» ¡л »<
А2 - Л
1г -1 HIN PCXYClGFOlBl RCXYA11Г06В1 RCxr A12T22B1 R№AlQ1iaSl RCXYB1DLIEH2 RCXYS10L1 IH2 R
3 00,3688 159,870117 317,274538 2B7,75*547 29,520142 30882294 235,047729 62
а 2 00.3922 159,679=67 317.274S97 267.754364 29,520447 30877626 235,942036 62
5 3 loo да 159,870661 317.274507 287,75412 30868753 235.032471 6
6 4 00.3943 159.870=61 317,274597 287.754C69 29,520589 30 866 545 23302858 62
т 5 00.3916 159.67 №61 317.274507 287.764CB9 29,520569 30858376 235,018846 62
Т 6 00,3927 169,6?Е61 317.274597 Я? .754089 29.520569 3083X64 235.008382 6
9 7 00.3932 159,670651 317J274597 267.754009 79520569 30843493 734,999905 62
Ж В 00,3937 169,879561 317,274597 287,75*69 295205® 30830520 234,993637 6
11 9 00,3912 159,679351 317.274S97 267,754069 29520569 »831747 234,965046 62
12 10 159.870636 317.274587 287,754069 295205га 30823124 234,973999 82
13 11 100,394 159,670651 317,274597 287,754069 29,520389 308)9605 234,969528 62
14 12 00.39® 199.B706SI 317.274597 287.7€4Св9 29,520589 30810263 234,957993 62
1S 13 00,3914 159,67 (£61 317J274S97 287.754069 29520569 30799793 234 945496 62
16 14 100 да 159.670651 317,274597 37,754089 79520569 30.795343 734,940196 62
1? IS 100,387 159,870117 317,274536 207,754059 29520447 30,764325 234,926437 62
1С 16 00,3665 159.670132 317.274536 207,75415 29 520325 30.774944 234,913193 6
1В 17 00.3917 189,870132 317.274323 287,75415 29,52002 30.768348 234,903961 6
20 16 00,3934 159.670117 317.274231 287,75415 2952002 30.766336 234,958193 62
21 1S 00.394S 159.669583 317.2742 287,75415 2952002 30 763367 234 №1022 62
22 20 00,3958 159.669049 317.274048 287,75415 29,519775 30.762846 234,888199 62
23 21 103,397 159,869561 317.273695 28? ,753398 29519897 30.762711 234.996093 62
24 22 00.3968 159,667535 317.273743 267,753265 79520935 30764105 ?34.935895 62
26 23 00,39® 158)66705 317,27356 287,752502 29521606 30,766491 234,936902 6
26 24 00,39® 159,666029 317.273041 267,750915 29522644 30.768347 234,930106 62
27 25 00,4001 159,865524 317.272738 287.750275 Я,522888 30.768936 234JB918 82
26 26 00,4017 159,864487 317,271942 287.748749 29,523621 30.77292 234,956805 62
29 27 00,4093 15988348 317:271088 287.747284 29,524109 30776833 234,90261В 62
30 28 00.4135 169.662261 317.270721 287.746704 29524353 30.777292 234.906075 62
Э1_ 29 00,4155 159,662447 317.269867 37.745427 29524597 30.780329 234,91127 62
33 3D 00,4191 169,862427 317,268165 207,744563 29525085 30783140 234,917343 62
33 31 00,4205 159,662427 317,268629 267.743744 29525269 30.764957 234,920944 62
34 32 00,4213 159,862961 317.268463 287/43317 29,625208 30.787561 234,926865 62
35 33 100,423 159.862346 317.263219 287.742361 2952533 30.789644 234,931427 62
н < ► KW ШШЧ
Рисунок 2 - Файл данных ПМТ
Файл данных блока-прототипа (или файл эталонных параметров), необходимый для анализа точности моделирования состоит из значений контролируемых параметров, взятых с блока-прототипа, но не в единицу времени, а в момент изменения параметра, имеет вид:
: I I и
4 I - ¡1 а ■■ Й^' '111 • »та * ■ д д 3 * * ^ - ¿> - А - |
1II 111 \ S3 111 tfi „ t р -г fill 1 75.9?* в 86 jp* 61.16* 75 32*
a iSSSlMStr"' £м 2t
ю р плра в парогенераторе n 4 кгсжмз »22 р пеплснэсит нуз активн зоной кгсгскс 1 iSSIl;:; 1 10 р iupa в парогенераторе ш _ кшсм2 V siiSflifi 3 kSSR 1 iSiilii II 9753 11 04 06 ii 2bc092 *b3 6 IIS 8 ц 66 jf44 I 66j#% 1
11 пмпия!» w) Е Ш -2.
1.1 1 и
Рисунок 3 - Файл данных эталонных параметров
Для проведения анализа параметров и оценки точности модели, необходимо построить график для каждого параметра из файла ПМТ, построить график соответствующего эталонного параметра и сравнить полученные значения. Но из-за того, что исходные файлы имеют различную форму и временные характеристики параметров, то анализ и оценка являются достаточно сложными и трудоемкими.
Для автоматизации процесса составления графических отчетов и оценки точности моделирования предлагается разработанный программный модуль «LYNX_GRAPH».
Программный модуль представляет собой стандартное приложение для ОС Windows. Модуль преобразует оба файла данных к однообразному виду, с временной характеристикой для контролируемых критериев (1 сек). Для этого файл эталонных данных сортируется по имени контролируемого параметра и преобразуется при помощи функции нормирования между двумя значениями и разбивает интервал посекундный.
Исходные файлы загружаются в программу через меню «Загрузить данные» -> ПМТ, либо «Загрузить данные» -> Блок (для загрузки эталонных значений).
llfJjMrfiMsliWe
Загрузить данные П|
Блок
ПМТ
Арнив Блок Арнив ПМТ .34
¿¿..Ui.Uf UU.UJ. 1 J
22.02.07 00:03:01.41
22.02.07 00:05:09.34
i
Рисунок 4 - Меню загрузки данных
В результате получаем две таблицы значений однообразного вида:
' Н и Ц ^ ..'.• " * I .; "18 ■..-. и | ||^ та ышч ■ ■ | зд ...;>, ч
Рисунок 5 - Файл данных эталонных параметров
Рисунок 6 - Файл данных ПМТ
Процесс преобразования файла занимает от 1 до 5 минут, в зависимости от размера исходного файла.
Полученные файлы можно сохранить в архив для ускорения загрузки при следующем использовании через меню «Загрузить данные» -> Архив ПМТ (Архив Блок).
Переключение между таблицами осуществляется через меню: «Просмотреть данные» -> ПМТ (Блок)
Рисунок 7 - Меню просмотра данных
Для выбора параметра и внесения его в список визуализации необходимо на выбранном параметре нажать правую кнопку мыши и выбрать необходимый пункт в выпадающем меню:
- Выбрать параметр.
- Выбрать начальное время.
- Выбрать конечное время.
- Сохранить таблицу в архив.
Установка параметров начального и конечного времени необходимы, если интервалы снятия параметров ПМТ и блока различны.
Выбранные параметры заносятся в список, для дальнейшего построения графиков
Рисунок 8 - Список параметров для анализа
Для получения графической информации и сравнительного анализа необходимо выбрать пункт меню «Графики» - «Построить».
Рисунок 9 - Визуализация данных
После выбора параметров контроля и временного интервала становится доступной функция построения графика наблюдаемого параметра или их группы.
Рисунок 10 - Общее представление графической информации
Далее для анализа и составления отчета необходимо выбрать соответствующие параметра в списке.
Рисунок 11 - Сравнительный анализ графической информации
Сравнительный анализ данных по времени оценивается в таблице, определением расхождения графиков. Если расхождение превышает допущенный диапазон, модуль выдает предупреждающее сообщение в заголовке главного окна. Для сравнительного анализа должно быть 2 параметра:
Рисунок 12 - Предупреждение ошибок
Над графиком можно применить следующие процедуры:
- масштабирование;
- возвращение к исходному масштабу;
- вывод меток (значение);
- экспортирование в MSWord, для составления отчета;
- сохранение в виде графического файла;
- непосредственный вывод на печать;
- изменение цвета графика для удобства печати.
Рисунок 13 - Экспорт в MSWORD
Рисунок 14 - Меню настройки графика
Рисунок 15 - Визуальные данные, экспортированные в MSWORD файл отчета
Подробно функции работы с модулем описаны в меню ПОМОЩЬ программы.
На настоящем этапе программный модуль находится на стадии тестирования и частично используется на ПМТ для составления некоторых отчетов по оценки параметров моделирования.
Позволяет проводить наглядный анализ критериев соответствия модели ПМТ блоку-прототипу для всех режимов, по которым существуют эталонные параметры.
На данном этапе идет сбор данных для усовершенствования модуля, согласно требованиям пользователей и вида составляемых отчетов.
Вывод
Программный модуль «LYNX_GRAPH» предназначен для автоматизации и усовершенствования процедур анализа и оценки соответствия ПМТ ОП ЗАЭС заданным критериям, согласно СТП 0.18.023-2003 «Требования к техническим средствам обучения персонала АЭС» НАЭК «Энергоатом» и «Процедурой поддержания конфигурации полномасштабного тренажера» 00.УЦ.МТ.86Б УТЦ ОП ЗАЭС.
Автоматизация на данном этапе позволит ускорить работу по составлению отчетов в рамках проведенных испытаний и усовершенствовать процесс анализа полученных данных с эталонными параметрами, что и является актуальностью данного предложения.
Загорулько Ирина Анатольевна - Запорожская АЭС, Инженер-программист 2 кат. УТЦ,аспирант Севастопольского национального университета ядерной энергии и промышленности. E-mail: [email protected]
Zagorulko Irina A. - Zaporozhye NPP, IT-specialist of the 2nd category. ETC, postgraduate student of Sevastopol national university of nuclear energy and industry. E-mail: [email protected]
