[發(fā)明專利]多機(jī)組核電廠動(dòng)態(tài)人因可靠性分析方法與裝置

在審

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• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109299868A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒衍華;張力;徐茜;賈惠僑;劉建橋;毛珂
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南工學(xué)院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06N3/04;G06K9/62
• 代理公司: 衡陽雁城專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43231
• 代理人: 顏田慶

多機(jī)組核電廠動(dòng)態(tài)人因可靠性分析方法包括：步驟一、利用動(dòng)態(tài)事件樹對人因失誤事件建模，并對多機(jī)組核電廠操縱員的人因失誤進(jìn)行分析，確定人因失誤類型以及潛在的人因失誤；步驟二、基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)指引型建模技術(shù)構(gòu)建人因失誤因果模型，再利用該模型計(jì)算各類人因失誤的名義人誤概率；步驟三、基于反問題數(shù)值求解方法建立行為形成因子關(guān)于時(shí)間變量的函數(shù)，再根據(jù)所得到的函數(shù)關(guān)系式建立動(dòng)態(tài)人因失誤概率的計(jì)算格式；步驟四、利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)對步驟一中所建模型中的動(dòng)態(tài)反饋回路進(jìn)行分析，并結(jié)合步驟二中的計(jì)算結(jié)果以及步驟三中建立的動(dòng)態(tài)人因失誤概率的計(jì)算格式，構(gòu)建動(dòng)態(tài)可靠性定量分析模型，計(jì)算人因可靠性定量計(jì)算值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人因工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多機(jī)組核電廠動(dòng)態(tài)人因可靠性分析方法與裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的人因可靠性分析（HRA）主要針對單個(gè)機(jī)組的操縱員或操縱班組進(jìn)行可靠性評價(jià)，在考慮多機(jī)組整體風(fēng)險(xiǎn)時(shí)也只是簡單疊加各單個(gè)機(jī)組的風(fēng)險(xiǎn)，而并未過多地考慮核電廠各機(jī)組之間的關(guān)聯(lián)性、設(shè)備和系統(tǒng)的共用情況、不同機(jī)組操縱員行為之間的相關(guān)性、以及始發(fā)事件在各機(jī)組之間產(chǎn)生的聯(lián)動(dòng)效應(yīng)等，因此在面對多機(jī)組HRA問題時(shí)，傳統(tǒng)的HRA方法或?qū)⒉辉龠m用。

多機(jī)組運(yùn)行模式對人員行為的影響可以通過三個(gè)方面來體現(xiàn)：一是可以通過共享硬件設(shè)備的方式體現(xiàn)，例如，多機(jī)組之間共用設(shè)備；二是可以通過類似硬件共因失效(CommonCause Failure,CCF)的方式體現(xiàn)，例如，不同操縱員在不同反應(yīng)堆機(jī)組中執(zhí)行相同任務(wù)；三是可以通過共享環(huán)境的方式體現(xiàn)，例如，多個(gè)機(jī)組的操縱員共用同一主控室。就目前我國運(yùn)行核電廠的實(shí)際情況而言，多機(jī)組對人員行為的影響更多的是表現(xiàn)在第二個(gè)方面。此外，相較于單機(jī)組運(yùn)行模式，多機(jī)組在資源分配、不同機(jī)組操縱員之間的恢復(fù)支持、以及應(yīng)急響應(yīng)組織等方面對操縱員的影響也存在實(shí)質(zhì)性的差異。

對于多機(jī)組核電廠HRA而言，現(xiàn)行HRA方法主要存在以下不足：(1)缺乏能夠表征多機(jī)組運(yùn)行特征的認(rèn)知可靠性模型和人因失誤因果模型；(2)現(xiàn)行HRA 方法中對PSFs 的處理方式無法滿足多機(jī)組運(yùn)行模式下的任務(wù)分析要求；(3)對人因失誤事件（Human FailureEvent, HFE）的建模大多采用靜態(tài)的建模技術(shù)，如決策樹和事件樹，這樣的建模技術(shù)無法真實(shí)、準(zhǔn)確地反映HFE 隨時(shí)間的演變歷程（尤其是在極端事故條件下）；(4)現(xiàn)有HRA定量計(jì)算模型的動(dòng)態(tài)性、預(yù)測性和回溯性不足，功能結(jié)構(gòu)普遍單一。因此，如何將核電廠HRA的分析范圍從單個(gè)機(jī)組層面擴(kuò)大至多機(jī)組層面，進(jìn)而保證分析結(jié)果的完整性和精確性已成為人因可靠性分析亟待解決的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種新的人因可靠性分析方法來解決多機(jī)組核電廠動(dòng)態(tài)人因可靠性分析問題，實(shí)現(xiàn)了將核電廠HRA的分析范圍從單個(gè)機(jī)組層面擴(kuò)大至多機(jī)組層面，保證了分析結(jié)果的完整性和精確性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種多機(jī)組核電廠動(dòng)態(tài)人因可靠性分析方法，包括：

步驟一、利用動(dòng)態(tài)事件樹DET對人因失誤事件建模，并對多機(jī)組核電廠操縱員的人因失誤進(jìn)行分析，確定多機(jī)組核電廠的人因失誤類型以及潛在的人因失誤；

步驟二、確定與多機(jī)組核電廠操縱員人因失誤相關(guān)的行為形成因子PSFs，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析行為形成因子與各類型人因失誤之間的映射關(guān)系，并基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)BN與數(shù)據(jù)指引型建模技術(shù)構(gòu)建人因失誤因果模型，再利用該模型計(jì)算各類人因失誤的名義人誤概率HNEP；

步驟三、基于反問題數(shù)值求解方法建立行為形成因子關(guān)于時(shí)間變量的函數(shù)，再根據(jù)所得到的函數(shù)關(guān)系式建立動(dòng)態(tài)人因失誤概率HEP的計(jì)算格式；

步驟四、利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)對步驟一所建模型中包含“監(jiān)視-診斷-決策-執(zhí)行”的動(dòng)態(tài)反饋回路進(jìn)行分析，并結(jié)合步驟二中的計(jì)算結(jié)果以及步驟三中建立的動(dòng)態(tài)人因失誤概率的計(jì)算格式，構(gòu)建綜合集成“BN+DET+SD”的動(dòng)態(tài)可靠性定量分析模型，對多機(jī)組核電廠動(dòng)態(tài)人因可靠性定量計(jì)算，得到最終的人因可靠性定量計(jì)算值。