《电子技术应用》
您所在的位置:首页 > 模拟设计 > 设计应用 > 基于MBSE的核电厂应急预案系统的顶层需求分析与接口设计研究
基于MBSE的核电厂应急预案系统的顶层需求分析与接口设计研究
电子技术应用
方思聪1,2,侯嘉伟1,戴浩1,2,祁蔚1,2,黄尚龙1
1.中核武汉核电运行技术有限公司;2.中核核工业仿真技术重点实验室
摘要: 在核电领域,任何意外情况都可能引发严重的后果,因此,制定科学、有效的应急预案系统是保障核电安全不可或缺的一环。作为一种先进的系统工程方法,基于模型的系统工程(MBSE)以其系统化、模型化、可视化的优势,为核电应急预案系统的设计与实施提供了新的思路和方法。探讨了MBSE在核电厂应急预案系统设计中的初步应用,分析了核电应急体系的关键要素以确定其与MBSE方法论的契合度,利用MBSE方法论进行了顶层需求的承接。针对应急体系接口问题,构建了核电应急体系各组成部分之间的交互模型。结果表明,MBSE可以提高核电厂应急预案系统设计便利性和开发效率。
中图分类号:TL48 文献标志码:A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.245149
中文引用格式: 方思聪,侯嘉伟,戴浩,等. 基于MBSE的核电厂应急预案系统的顶层需求分析与接口设计研究[J]. 电子技术应用,2024,50(10):36-43.
英文引用格式: Fang Sicong,Hou Jiawei,Dai Hao,et al. Research on top-level requirement analysis and interface design of emergency response management system for nuclear power plants based on MBSE[J]. Application of Electronic Technique,2024,50(10):36-43.
Research on top-level requirement analysis and interface design of emergency response management system for nuclear power plants based on MBSE
Fang Sicong1,2,Hou Jiawei1,Dai Hao1,2,Qi Wei1,2,Huang Shanglong1
1.China Nuclear Power Operation Technology Co., Ltd.; 2.CNNC Key Laboratory on Nuclear Industry Simulation
Abstract: In the field of nuclear power, any unforeseen situation may lead to serious consequences. Therefore, the development of scientific and effective emergency response management system is an indispensable part of guaranteeing the safety of nuclear power. Model-Based Systems Engineering (MBSE), as an advanced systems engineering method, provides new ideas and methods for the design and implementation of nuclear power emergency response management system with its advantages of systematization, modeling and visualization. The preliminary application of MBSE in nuclear power plant emergency response management system is explored. The key elements of the nuclear power emergency response system are analyzed for its fitness with the MBSE methodology, and the MBSE methodology is utilized to undertake the top-level requirements. The interaction model between the components of the nuclear power emergency response system is constructed for the emergency response system interface problem. The results indicate that MBSE can enhance the convenience of designing emergency response management systems for nuclear power plants and improve the development efficiency.
Key words : Model-Based System Engineering (MBSE);nuclear power plant emergency response management system;requirement analysis;interface design

引言

保护环境、保障核电厂工作人员及周边地区广大公众的健康和安全是我国发展核电事业严格遵循的一条基本方针。核电厂场内应急预案是核应急体系有效运作的基础,是核电厂营运单位为提高保障公众安全和处置应急事件的能力,最大限度地预防和减少应急事件及其造成的损害,保障公众生命财产安全,依据国家核安全相关法律、法规、规范编制而成的应急事件应对的原则性方案[1]。应急预案提供了应急事件应对的标准化反应程序,是应急事件处置的基本规则和应急响应的重要依据。

核电厂应急事件具有种类多、分布广、损失大、影响深等特点,因此在构建核电厂应急预案体系过程中必须考虑覆盖各专业、各系统、各种来源和类型的应急事件,使预案具有系统性、完整性和广泛性。对于如此庞大的系统,目前应急预案通常是电子文档的形式,导致相关资料查找困难,且不同人从文档中查找各种要求和记录分析可能存在二义性[2]。其次基于文档的设计缺乏需求管理体系,很难在不同阶段对需求进行追踪以及验证。因此,建立对应的系统模型尤为重要。例如,风险分析和应急能力评估是应急预案设计的基石,需建立在核电厂故障风险与应急能力模型之上。并且预案评估和修订常通过应急演习进行,但该方法周期长、成本高,若无系统模型辅助,工作将更为困难。

基于模型的系统工程(MBSE)是以模型驱动系统开发流程,利用模型表达系统全生命周期中需求、设计、分析、验证和确认等过程[3]。MBSE能够以数字化、图形化、标准化的模型完成对系统的表达,在系统研制过程中能够有效地提升设计需求一致性、增强需求可追溯性。

本文采用基于模型的系统工程方法论,对核电厂应急预案进行设计,实现从需求分析、功能设计、逻辑映射的完整闭环,满足用户需求。


本文详细内容请下载:

https://www.chinaaet.com/resource/share/2000006176


作者信息:

方思聪1,2,侯嘉伟1,戴浩1,2,祁蔚1,2,黄尚龙1

(1.中核武汉核电运行技术有限公司,湖北 武汉 430223;

2.中核核工业仿真技术重点实验室,湖北 武汉 430223)


Magazine.Subscription.jpg

此内容为AET网站原创,未经授权禁止转载。