《電子技術(shù)應(yīng)用》
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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。
中圖分類號：TL48 文獻標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.245149
中文引用格式： 方思聰，侯嘉偉，戴浩，等. 基于MBSE的核電廠應(yīng)急預(yù)案系統(tǒng)的頂層需求分析與接口設(shè)計研究[J]. 電子技術(shù)應(yīng)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

保護環(huán)境、保障核電廠工作人員及周邊地區(qū)廣大公眾的健康和安全是我國發(fā)展核電事業(yè)嚴(yán)格遵循的一條基本方針。核電廠場內(nèi)應(yīng)急預(yù)案是核應(yīng)急體系有效運作的基礎(chǔ)，是核電廠營運單位為提高保障公眾安全和處置應(yīng)急事件的能力，最大限度地預(yù)防和減少應(yīng)急事件及其造成的損害，保障公眾生命財產(chǎn)安全，依據(jù)國家核安全相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)范編制而成的應(yīng)急事件應(yīng)對的原則性方案[1]。應(yīng)急預(yù)案提供了應(yīng)急事件應(yīng)對的標(biāo)準(zhǔn)化反應(yīng)程序，是應(yīng)急事件處置的基本規(guī)則和應(yīng)急響應(yīng)的重要依據(jù)。

核電廠應(yīng)急事件具有種類多、分布廣、損失大、影響深等特點，因此在構(gòu)建核電廠應(yīng)急預(yù)案體系過程中必須考慮覆蓋各專業(yè)、各系統(tǒng)、各種來源和類型的應(yīng)急事件，使預(yù)案具有系統(tǒng)性、完整性和廣泛性。對于如此龐大的系統(tǒng)，目前應(yīng)急預(yù)案通常是電子文檔的形式，導(dǎo)致相關(guān)資料查找困難，且不同人從文檔中查找各種要求和記錄分析可能存在二義性[2]。其次基于文檔的設(shè)計缺乏需求管理體系，很難在不同階段對需求進行追蹤以及驗證。因此，建立對應(yīng)的系統(tǒng)模型尤為重要。例如，風(fēng)險分析和應(yīng)急能力評估是應(yīng)急預(yù)案設(shè)計的基石，需建立在核電廠故障風(fēng)險與應(yīng)急能力模型之上。并且預(yù)案評估和修訂常通過應(yīng)急演習(xí)進行，但該方法周期長、成本高，若無系統(tǒng)模型輔助，工作將更為困難。

基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）是以模型驅(qū)動系統(tǒng)開發(fā)流程，利用模型表達系統(tǒng)全生命周期中需求、設(shè)計、分析、驗證和確認(rèn)等過程[3]。MBSE能夠以數(shù)字化、圖形化、標(biāo)準(zhǔn)化的模型完成對系統(tǒng)的表達，在系統(tǒng)研制過程中能夠有效地提升設(shè)計需求一致性、增強需求可追溯性。

本文采用基于模型的系統(tǒng)工程方法論，對核電廠應(yīng)急預(yù)案進行設(shè)計，實現(xiàn)從需求分析、功能設(shè)計、邏輯映射的完整閉環(huán)，滿足用戶需求。


本文詳細內(nèi)容請下載：

http://m.ihrv.cn/resource/share/2000006176


作者信息：

方思聰1，2，侯嘉偉1，戴浩1，2，祁蔚1，2，黃尚龍1

（1.中核武漢核電運行技術(shù)有限公司，湖北 武漢 430223；

2.中核核工業(yè)仿真技術(shù)重點實驗室，湖北 武漢 430223）


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