電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件平臺(tái)的優(yōu)化及改進(jìn)

1、電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件平臺(tái)的優(yōu)化及改進(jìn) 秦二廠1/2號(hào)機(jī)組是我國(guó)自主設(shè)計(jì)、自主建造、自主管理和自主運(yùn)營(yíng)的首座265萬(wàn)千瓦商用壓水堆核電站，分別于2002年4月和2004年5月投入商業(yè)運(yùn)行。電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是核電廠的大腦中樞，操作員的眼睛，其性能與核電廠安全、穩(wěn)定運(yùn)行緊密相關(guān)，目前秦二廠1/2號(hào)機(jī)組使用的是由北京和利時(shí)系統(tǒng)工程股份有限公司于1999年開(kāi)發(fā)的hs2000cas系統(tǒng)。 1系統(tǒng)簡(jiǎn)介 電廠過(guò)程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由集中數(shù)據(jù)處理（kit）和安全顯示盤(pán)（kps）兩部分組成，簡(jiǎn)稱(chēng)為kit/kps系統(tǒng)集中數(shù)據(jù)處理及安全顯示盤(pán)系統(tǒng)，為操縱員提供數(shù)據(jù)采集信息與狀態(tài)、協(xié)助運(yùn)行、電站運(yùn)行數(shù)據(jù)或事故數(shù)據(jù)處理、反應(yīng)堆監(jiān)督、

2、安全顯示盤(pán)等功能。kit/kps系統(tǒng)由工程師站、操作員站、現(xiàn)場(chǎng)控制站、打印控制站、通信控制站、系統(tǒng)服務(wù)器、管理網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)等組成，包括工程師站專(zhuān)用組態(tài)軟件，操作員站、現(xiàn)場(chǎng)控制站、打印控制站、通信控制站。 2軟件平臺(tái)的應(yīng)用與改進(jìn) 秦二廠1/2號(hào)機(jī)組電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行期間，在軟件平臺(tái)上的故障率遠(yuǎn)高于硬件的故障率，因此維護(hù)人員與廠家技術(shù)人員通過(guò)長(zhǎng)期的分析和測(cè)試，成功解決了以下軟件平臺(tái)的問(wèn)題。 2.1歷史庫(kù)任務(wù)模塊的升級(jí) 故障現(xiàn)象：在kit系統(tǒng)中可以顯示工藝系統(tǒng)各點(diǎn)的歷史及實(shí)時(shí)趨勢(shì)，并將其作為文件的方式保存下來(lái)，在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中維護(hù)人員發(fā)現(xiàn)在跟蹤或歷史方式下，綜合趨勢(shì)曲線最新數(shù)據(jù)下掉到“

3、0”（無(wú)效）。分析與評(píng)估：歷史庫(kù)初始化時(shí)，開(kāi)辟了兩塊內(nèi)存空間，每塊內(nèi)存空間能保存10分鐘的歷史數(shù)據(jù)。歷史庫(kù)任務(wù)中的數(shù)據(jù)收集線程在定時(shí)器的觸發(fā)下，按數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)定義的收集周期，讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的實(shí)時(shí)值，根據(jù)收集時(shí)間計(jì)算出收集位置后，將該實(shí)時(shí)值寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的位置，一個(gè)內(nèi)存空間例如0號(hào)空間數(shù)據(jù)收集滿后，該塊內(nèi)存數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)到磁盤(pán)文件，同時(shí)將另一塊內(nèi)存中即1號(hào)空間數(shù)據(jù)全部初始化為0，將數(shù)據(jù)收集到1#空間，如此循環(huán)。如服務(wù)器負(fù)荷偶然增加或windows高精度定時(shí)器調(diào)度的原因，引起某拍定時(shí)器觸發(fā)時(shí)間不當(dāng)，計(jì)算出該拍數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的內(nèi)存位置超前或滯后，例如本應(yīng)該收集在i的位置，但收集在了i+1或i-1的位置，則位置i被空出

4、，其值為0，在操作員站顯示該數(shù)據(jù)的時(shí)候，就出現(xiàn)了歷史方式下曲線下掉為0。解決方案：升級(jí)服務(wù)器歷史庫(kù)任務(wù)newhdbserver.exe增加“向前補(bǔ)拍”補(bǔ)丁，即，如果計(jì)算出的收集位置為i，則將i+1以及i+2的位置也寫(xiě)入位置i的值，這樣，可以防止偶然的錯(cuò)過(guò)收集位置，還可以進(jìn)一步防止跟蹤方式下曲線下掉。 2.2主備服務(wù)器系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)不一致 kit系統(tǒng)的服務(wù)器就采用冗余熱備的配置，在系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，兩臺(tái)服務(wù)器的部分?jǐn)?shù)據(jù)不一致，包括日志信息不一致、報(bào)警信息不一致、表格信息不一致、操作人員自定義變量組、趨勢(shì)組不一致。分析與評(píng)估：系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)：當(dāng)有一臺(tái)服務(wù)器在運(yùn)行，另外一個(gè)服務(wù)器在冷啟動(dòng)、熱啟動(dòng)的啟動(dòng)方式

5、下，后啟動(dòng)服務(wù)器未將將日志、表格和自定義變量組、趨勢(shì)組與主服務(wù)器對(duì)齊，啟動(dòng)時(shí)未對(duì)齊為不一致發(fā)生的最主要原因。運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制站和操作員站發(fā)生的事件和操作，產(chǎn)生各自的事件以及相應(yīng)的修改。因此，系統(tǒng)服務(wù)器重新啟動(dòng)必然引起雙服務(wù)器上的數(shù)據(jù)不一致，運(yùn)行過(guò)程也可能產(chǎn)生不一致。解決方案：消除此不一致的方法如下：對(duì)以上所列數(shù)據(jù)，有針對(duì)性地增加“啟動(dòng)對(duì)齊”和“周期對(duì)齊”處理過(guò)程。在啟動(dòng)時(shí)，后啟動(dòng)服務(wù)器主動(dòng)向主服務(wù)器請(qǐng)求相關(guān)數(shù)據(jù)，做初始對(duì)齊。通過(guò)此修改可從很大程度上解決不一致問(wèn)題。運(yùn)行過(guò)程中，從服務(wù)器周期向主服務(wù)器請(qǐng)求相關(guān)數(shù)據(jù)，做周期對(duì)齊，對(duì)齊時(shí)間要求大于半小時(shí)。改進(jìn)后實(shí)現(xiàn)了雙服務(wù)器各項(xiàng)信息的一致性，保證

6、了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與準(zhǔn)確性。 2.3服務(wù)器啟動(dòng)和切換擾動(dòng)日志的過(guò)濾 kit系統(tǒng)服務(wù)器在進(jìn)行切換或熱啟動(dòng)時(shí)，設(shè)備故障日志中出現(xiàn)很多設(shè)備故障和故障恢復(fù)信息，影響到部分重要設(shè)備動(dòng)作信息的監(jiān)視。分析和評(píng)估：服務(wù)器停運(yùn)時(shí)，服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，作為系統(tǒng)的主要節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)發(fā)出方和接收方。從arcnet環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中斷開(kāi)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的重構(gòu)，有些現(xiàn)場(chǎng)控制站節(jié)點(diǎn)需要幾次才能重構(gòu)成功，如果某一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站重構(gòu)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)表建好之前，現(xiàn)場(chǎng)站發(fā)往服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)還會(huì)被嘗試發(fā)送?；蛘咧苯訉?dǎo)致芯片的中斷丟失，這都會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)不斷增大，致使某一現(xiàn)場(chǎng)控制站的數(shù)據(jù)包不能及時(shí)發(fā)到服務(wù)器上，更差的情況是當(dāng)通訊程序判

7、斷到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)量滿了之后，會(huì)重新啟動(dòng)arcnet程序。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)站單網(wǎng)出現(xiàn)上述情況時(shí)，主服務(wù)器會(huì)監(jiān)測(cè)到網(wǎng)線故障，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)站的雙網(wǎng)都出現(xiàn)上述情況，會(huì)出現(xiàn)站故障和網(wǎng)線故障信息。解決方案：升級(jí)服務(wù)器結(jié)點(diǎn)診斷任務(wù)，將設(shè)備故障周期適當(dāng)加長(zhǎng)，濾掉啟動(dòng)的擾動(dòng)。加長(zhǎng)診斷周期后，能過(guò)濾掉部分故障/故障恢復(fù)事件，在故障期間現(xiàn)場(chǎng)控制站本身工作正常，不會(huì)重新啟動(dòng)；設(shè)備故障事件延遲；以上擾動(dòng)只發(fā)生在服務(wù)器停止運(yùn)行時(shí)。該程序?yàn)V掉了由于服務(wù)器擾動(dòng)而產(chǎn)生的日志信息，同時(shí)不會(huì)濾掉真正設(shè)備故障的信息，確保了日志信息的可靠性。 3結(jié)語(yǔ) 依靠系統(tǒng)工程師有效的改進(jìn)和不斷地發(fā)現(xiàn)，及時(shí)糾正軟件平臺(tái)的錯(cuò)誤，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，使得kit/kps系統(tǒng)的功能更加完善，穩(wěn)定，可靠性不斷提高。kit/kps系統(tǒng)自安裝調(diào)試至今，已穩(wěn)定可靠運(yùn)行10年多時(shí)間，作為核電站監(jiān)控層的中心，保證系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運(yùn)行、減少停堆時(shí)間、提高管理水平等諸多方面發(fā)揮著巨大作用，為今后實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) 1顏昌輝.秦