一种核电厂虚拟操作员系统及操作方法与流程

    专利2022-07-08  103


    本发明涉及核电厂智能控制中知识子系统的建立,以及智能决策和交互领域,尤其涉及一种核电厂虚拟操作员系统及操作方法。



    背景技术:

    核电厂系统复杂,设备和参数众多,因而核电事故多来自人为操作不当。为了减少人因失误,现代的核工程技术已经把人因工程考虑到整体系统的设计中,协同改进人机交互方式,以提高整体系统的安全性。

    目前核电站的规程文件多为一些纸质文件,为实现数字化和智能化转型,专家需要将纸质规程重新用visio编辑生成。另外,当前规程的自动化程度还有提升空间,核电站数据中台内置了决策逻辑,可以根据当前异常状态下的系统参数,向核电站操作员推荐待执行的运行规程。但是运行的过程中,还需要核电站操作员翻阅纸质或电子图片格式的规程图,现有流程操作文件页数多,具体操作时,操纵员查找和确定执行动作所花费的精力和时间较长,而且执行时需要测试人员手动完成每一步输入设置和输出记录操作,效率低下。这种执行方式,由于运行规程的规模庞杂,对核电站操作员的脑力负荷要求较高,在紧急情况下,容易出现规程定位出错、误操作、漏操作等人因失误。因此,现有技术主要都是依靠人工操作,难以避免人因失误,并未实现智能化调用。



    技术实现要素:

    本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的缺陷,提供一种核电厂虚拟操作员系统及操作方法。

    本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种核电厂虚拟操作员系统,包括:

    交互子系统,用于与操作员和核电站数据中台进行交互,包括接收并显示调整流程图以及核电站状态;

    知识管理子系统,用于将所述调整流程图解析为结构化的流程图数据,并将所述调整流程图中的状态节点转换为计算机可执行的状态节点数据,将所述流程图数据和所述状态节点数据整合存储至数据库中;

    决策子系统,用于根据所述核电站状态调用对应的流程图数据下的状态节点数据并执行,以对核电站进行调整。

    优选地,在本发明所述的核电厂虚拟操作员系统中,所述交互子系统包括:

    流程图接收模块,用于接收并显示核电站数据中台或操作员输入的调整流程图;

    和/或,流程图绘制模块,用于接收操作员的绘制指令,构建以当前核电站状态为中心状态节点并连接其他状态节点的调整流程图。

    优选地,在本发明所述的核电厂虚拟操作员系统中,所述交互子系统包括:

    状态选择模块,用于接收操作员根据所述核电站状态对所述调整流程图中的状态节点进行选择的指令,并传输至所述决策子系统;

    所述决策子系统包括:

    状态定位模块,用于根据所述指令调用对应的流程图数据下的状态节点数据并执行。

    优选地,在本发明所述的核电厂虚拟操作员系统中,所述决策子系统包括:

    逻辑判断模块,用于根据当前所述状态节点数据的类型进行逻辑判断,并根据判断结果转移状态节点。

    优选地,在本发明所述的核电厂虚拟操作员系统中,所述根据当前状态节点数据的类型进行逻辑判断,并根据判断结果转移状态节点,包括:

    若当前状态节点数据的类型为机器判断类型,则自动执行当前状态节点的判断逻辑,判断完成后自动决定跳转的方向;

    若当前状态节点数据的类型为机器执行类型,则自动执行当前状态节点的运行逻辑,执行完成后自动跳转至下一步;

    若当前状态节点数据的类型为监督执行类型,则自动执行当前状态节点的运行逻辑,并进入监督状态,通过访问核电站状态确定该状态节点是否执行完毕,若执行结束则自动跳转至下一步;

    若当前状态节点数据的类型为人工判断类型,则当前状态节点不存在需要自动运行的逻辑,等待获取操作员指令;

    若当前状态节点数据的类型为人工执行类型,则当前状态节点不存在需要自动运行的逻辑,等待获取操作员指令;

    若当前状态节点数据的类型为跳过执行类型,则当前状态节点不做任何处理,直接跳转至下一步。

    优选地,在本发明所述的核电厂虚拟操作员系统中,知识管理子系统包括:

    接收模块,用于接收电子文档的所述调整流程图,并以.vsdx文件后缀格式保存数据;

    解析模块,用于调用visio的com接口对.vsdx文件进行解析,得到结构化的流程图数据,并以.vsdo文件后缀格式保存;

    转换模块,用于将所述调整流程图中的状态节点转换为计算机可执行的状态节点数据;

    存储模块,用于将所述流程图数据和所述状态节点数据整合至新建的存储单元中,并存储至数据库中。

    优选地,在本发明所述的核电厂虚拟操作员系统中,所述核电厂虚拟操作员系统还包括:用户界面层、应用服务层、应用支撑层、数据交换层以及数据存储层;

    其中,所述交互子系统、所述知识管理子系统以及所述决策子系统建立于所述应用服务层;

    所述用户界面层,用于为操作员提供操作界面;

    所述应用支撑层,用于支撑所述应用服务层中的所述交互子系统、所述知识管理子系统以及所述决策子系统的运行;

    所述数据交换层,用于为所述应用服务层中的所述交互子系统、所述知识管理子系统以及所述决策子系统提供数据存储、更新和生成;

    所述数据存储层,用于为所述应用服务层中的所述交互子系统、所述知识管理子系统以及所述决策子系统提供数据库存储以及日志存储。

    优选地,在本发明所述的核电厂虚拟操作员系统中,所述交互子系统还包括语音识别模块,用于对操作员的语音输入进行识别,获得对所述调整流程图中的状态节点进行选择的指令。

    本发明还构造了一种核电厂虚拟操作员的操作方法,包括以下步骤:

    s1:与操作员和核电站数据中台进行交互,包括接收并显示调整流程图以及核电站状态;

    s2:将所述调整流程图解析为结构化的流程图数据,并将所述调整流程图中的状态节点转换为计算机可执行的状态节点数据,将所述流程图数据和所述状态节点数据整合存储至数据库中;

    s3:根据所述核电站状态调用对应的流程图数据下的状态节点数据并执行,以对核电站进行调整。

    优选地,在本发明所述的核电厂虚拟操作员的操作方法中,所述步骤s1包括:

    接收并显示核电站数据中台或操作员输入的调整流程图;

    或,接收操作员的绘制指令,构建以当前核电站状态为中心状态节点并连接其他状态节点的调整流程图。

    优选地,在本发明所述的核电厂虚拟操作员的操作方法中,所述步骤s3中根据所述核电站状态调用对应的流程图数据下的状态节点数据,包括:

    接收操作员根据所述核电站状态对所述调整流程图中的状态节点进行选择的指令,根据所述指令调用对应的流程图数据下的状态节点数据并执行。

    优选地,在本发明所述的核电厂虚拟操作员的操作方法中,所述接收操作员根据所述核电站状态对所述调整流程图中的状态节点进行选择的指令,包括:

    对操作员的语音输入进行识别,获得对所述调整流程图中的状态节点进行选择的指令。

    优选地,在本发明所述的核电厂虚拟操作员的操作方法中,所述步骤s3还包括:

    根据当前所述状态节点数据的类型进行逻辑判断,并根据判断结果转移状态节点。

    优选地,在本发明所述的核电厂虚拟操作员的操作方法中,所述步骤根据当前所述状态节点数据的类型进行逻辑判断,并根据判断结果转移状态节点,包括:

    若当前状态节点数据的类型为机器判断类型,则自动执行当前状态节点的判断逻辑,判断完成后自动决定跳转的方向;

    若当前状态节点数据的类型为机器执行类型,则自动执行当前状态节点的运行逻辑,执行完成后自动跳转至下一步;

    若当前状态节点数据的类型为监督执行类型,则自动执行当前状态节点的运行逻辑,并进入监督状态,通过访问核电站状态确定该状态节点是否执行完毕,若执行结束则自动跳转至下一步;

    若当前状态节点数据的类型为人工判断类型,则当前状态节点不存在需要自动运行的逻辑,等待获取操作员指令;

    若当前状态节点数据的类型为人工执行类型,则当前状态节点不存在需要自动运行的逻辑,等待获取操作员指令;

    若当前状态节点数据的类型为跳过执行类型,则当前状态节点不做任何处理,直接跳转至下一步。

    优选地,在本发明所述的核电厂虚拟操作员的操作方法中,所述步骤s2包括:

    接收电子文档的所述调整流程图,并以.vsdx文件后缀格式保存数据;

    调用visio的com接口对.vsdx文件进行解析,得到结构化的流程图数据,并以.vsdo文件后缀格式保存;

    将所述调整流程图中的状态节点转换为计算机可执行的状态节点数据;

    将所述流程图数据和所述状态节点数据整合至新建的存储单元中,并存储至数据库中。

    通过实施本发明,具有以下有益效果:

    本发明通过建立与操作员和核电站数据中台的交互,将调整流程图解析、转换为计算机可执行并识别的调整步骤,可根据核电站状态自动执行调整步骤,有利于实现核电站智能化调整,缩短知识库规则的建立时间,也有利于系统维护,提高核电厂的安全性,减少人因失误的发生。并且,综合运用流程图可视化等交互方式,提升核电站操作员的信息获取能力与处理效率。

    附图说明

    下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:

    图1是本发明核电厂虚拟操作员系统的组成示意图;

    图2是本发明核电厂虚拟操作员系统的逻辑视图;

    图3是本发明核电厂虚拟操作员系统的物理部署图;

    图4是本发明交互子系统、知识管理子系统和决策子系统的组成示意图;

    图5是本发明调整流程图的示意图;

    图6是本发明状态选择模块与状态定位模块的执行流程图;

    图7是本发明语音提示模块的执行流程图;

    图8是本发明语音识别模块的执行流程图;

    图9是本发明查询模块的执行流程图;

    图10是本发明接收模块和解析模块整合为一预处理脚本的执行流程图;

    图11是本发明转换模块和存储模块的执行流程图;

    图12是本发明删除已存储流程图的执行流程图;

    图13是本发明逻辑判断模块的执行流程图;

    图14是本发明在突发情况下选择流程图的执行流程图;

    图15是本发明核电厂虚拟操作员的操作方法流程图。

    具体实施方式

    为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

    在第一实施例中,如图1所示,本发明构造了一种核电厂虚拟操作员系统,本系统运行于核电站操作室中,通过交互方式的改进来提升核电站整体安全性。具体地,通过解析调整流程图,得到工业安全运行数据;根据核电站状态以及输入信息进行决策与操作监督;通过传感器数据查询等方式得到核电站运行状态,并通过可视化、合成语音输出等方式给核电站操作员进行操作提示,通过鼠标操作、语音输入等方式传达指令。

    在本实施例中,该核电厂虚拟操作员系统包括:交互子系统、知识管理子系统以及决策子系统。

    其中,交互子系统,用于与操作员和核电站数据中台进行交互,包括接收并显示调整流程图以及核电站状态;

    知识管理子系统,用于将调整流程图解析为结构化的流程图数据,并将调整流程图中的状态节点转换为计算机可执行的状态节点数据,将流程图数据和状态节点数据整合存储至数据库中;

    决策子系统,用于根据核电站状态调用对应的流程图数据下的状态节点数据并执行,以对核电站进行调整。

    具体地,如图2所示,该核电厂虚拟操作员系统整体分为用户界面层、应用服务层、应用支撑层、数据交换层以及数据存储层这五个层次。其中,用户界面层用于为操作员提供操作界面,包括核电站虚拟操作员系统网站与桌面端软件。而应用服务层中的知识管理模块、决策模块以及交互模块分别对应知识管理子系统、决策子系统以及交互子系统。应用支撑层用于支撑应用服务层中的交互子系统、知识管理子系统以及决策子系统的运行。数据交换层用于为应用服务层中的交互子系统、知识管理子系统以及决策子系统提供数据存储、更新和生成。数据存储层用于为应用服务层中的交互子系统、知识管理子系统以及决策子系统提供数据库存储以及日志存储,包括关系型数据与非关系型数据的两种存储方式。

    图3示出了该系统的物理部署,数据存储层与应用支撑层位于服务器内,用户界面层、应用服务层、数据交换层位于客户端内,可通过客户端浏览器与服务器完成交互。服务器与核电站数据中台、客户端浏览器之间的数据传递通过http协议进行。

    如图4所示,该交互子系统主要负责交互业务,包括流程图可视化、操作员语音交互、传感器实时数据获取、页面操作等。该系统包括:流程图接收模块和/或流程图绘制模块。

    其中,流程图接收模块用于接收并显示核电站数据中台或操作员输入的调整流程图。具体地,根据流程图可视化的要求,可通过流程图接收模块接收调整流程图,并在交互子系统的流程图导航界面显示调整流程图,图5示出了调整流程图的示意图,该调整流程图可以是由核电站数据中台根据核电站状态自动传输至流程图接收模块的流程图,亦可是操作员根据核电站数据中台传输过来的核电站状态,从存储设备中选择传输至流程图接收模块的流程图。

    而流程图绘制模块用于接收操作员的绘制指令,构建以当前核电站状态为中心状态节点并连接其他状态节点的调整流程图。具体地,操作员可以根据获取到的核电站状态绘制最新的调整流程图,以当前核电站状态为流程图中心,绘制连接其他状态节点,亦可从其他调整流程图中选择状态节点进行组合连接,形成最新的调整流程图。

    在本实施例中,如图4所示,该交互子系统还包括:状态选择模块,用于接收操作员根据核电站状态对调整流程图中的状态节点进行选择的指令,并传输至决策子系统。相应地,决策子系统包括:状态定位模块,用于根据指令调用数据库中对应的流程图数据下的状态节点数据并执行。

    具体地,如图6所示,流程图导航界面显示调整流程图,用户可点击流程图内的某个状态框,即状态节点,状态选择模块接收到该点击选择指令,并传递点击指令至状态定位模块,状态定位模块执行决策业务,从数据库中调用对应的流程图数据下的状态节点数据。并且,决策子系统的状态定位模块还会判断核电站状态是否与该状态节点数据匹配,若是,则状态定位模块跳转至用户选择的状态节点,执行该状态节点数据,以对核电站进行调整,然后进行包括可视化、打印指令等状态初始化操作。

    在另外一些实施例中,该决策子系统还可包括:预设模块,用于预设核电站状态与调整流程图以及调整流程图中的状态节点的对应关系;而状态定位模块,还用于根据核电站状态遍历对应的流程图数据下的状态节点数据,获得对应的状态节点数据。具体地,当决策子系统接收到交互子系统传输过来的核电站状态时,可以不需要操作员点击选择流程图导航界面内的调整流程图的某个状态框,可以通过遍历的方式,对状态节点数据进行选择,从而令状态定位模块跳转至该状态节点,执行该状态节点数据,以对核电站进行调整。

    在一些实施例中,该交互子系统还包括:语音提示模块,用于根据当前执行的状态节点数据,语音提示操作员,例如浏览器会进行语音播放。具体地,如图7所示,在决策子系统的相关模块在执行决策业务时,会根据当前执行的状态节点数据产生相应的播放指令至语音提示模块,语音提示模块根据播放指令进行语音合成,并播放该语音。

    在一些实施例中,该交互子系统还包括:语音识别模块,用于对操作员的语音输入进行识别,获得对调整流程图中的状态节点进行选择的指令。具体地,如图8所示,客户端设有输入语音按钮,用户点击输入语音按钮,触发语音识别模块,识别用户的输入语音,获得语音数据,并转换为计算机可执行的文本数据,判断该文本数据是否有效,若无效,则进行无效提示,若有效,则判断与该文本数据对应的状态节点,从而获得对调整流程图中的状态节点进行选择的指令,状态定位模块根据指令调用数据库中对应的流程图数据下的状态节点数据。

    在一些实施例中,交互子系统还包括:查询模块,用于主动向核电站数据中台发送请求,获得核电站状态。具体地,如图9所示,查询模块发送数据请求至核电站数据中台,核电站数据中台处理请求,例如获取核电站传感器数据,返回查询结果或执行结果至查询模块,并在交互子系统中显示。

    在本实施例中,如图4所示,该知识管理子系统包括:接收模块、解析模块、转换模块以及存储模块。其中,

    接收模块,用于接收电子文档的调整流程图,并以.vsdx文件后缀格式保存数据。在本实施例中,该调整流程图由核电站技术专家依照绘图规范在visio软件上绘制编辑的。

    解析模块,用于调用visio的com接口对.vsdx文件进行解析,提取调整流程图中的连接关系和状态节点内容,得到结构化的流程图数据,并以.vsdo文件后缀格式保存。

    转换模块,用于将状态节点内容转换为计算机可执行的状态节点数据。其中,状态节点为文本框文本,可执行的状态节点数据为可执行代码。

    存储模块,用于将流程图数据和状态节点数据整合至新建的存储单元中,并存储至数据库中。在一些实施例中,可以以原始调整流程图文件命名信息,新建单独的表格,将流程图数据和状态节点数据整合到该表格中,并存储到关系型数据库中。存储完成后,将返回存储处理结果至浏览器界面,供用户获知。

    在一些实施例中,在执行转换步骤的同时,如图11所示,将.vsdo文件以原始调整流程图文件的命名上传至与知识管理子系统连接的服务器上,上传.vsdo文件至服务器后,服务器调用动作存储业务,读取与.vsdo文件同名的json文件,获得状态节点类型数据(流程图可执行动作数据),并返回状态节点类型数据至状态节点数据中,供后续对状态节点数据的类型进行判断。

    在一些实施例中,接收模块、解析模块可整合为一预处理脚本,其执行流程如图10所示,

    1、用户在客户端的visio软件上依照绘图规范绘制和编辑调整流程图,以.vsdx文件格式在本地保存;

    2、用户打开预处理脚本,点击选择指定要处理的.vsdx文件,点击确认;

    3、脚本检查选择文件是否合规,如果合规,则调用visio的com接口对.vsdx文件进行解析,提取调整流程图中的连接关系和状态节点内容,得到结构化的流程图数据,并以.vsdo文件后缀格式保存;

    4、预处理脚本向用户返回处理结果。

    在另外一些实施例中,在日常维护中,根据流程图规模大、节点多的特点,对流程图更新时需要在visio中编辑,因此可通过删除已存储的流程图,并重新上传编辑好的流程图,来实现流程图知识的更新。因此,知识管理子系统还包括更新模块,用于接收操作员的删除指令,删除数据库中的调整流程图。具体地,如图12所示,用户可点击下拉选择栏,浏览器的规程管理界面向更新模块的流程图删除业务发起请求,流程图删除业务向数据库中查询数据,数据库返回并显示已存储的流程图给用户,更新模块接收用户选择要删除的流程图的指令,并确认是否删除,若确认,则删除数据库中对应的流程图,返回并显示删除结果给用户。

    在本实施例中,如图4所示,决策子系统属于中枢系统,如上所述,包括状态定位模块,用于根据操作员的指令调用对应的流程图数据下的状态节点数据。并且还包括逻辑判断模块,用于根据当前状态节点数据的类型进行逻辑判断,并根据判断结果转移状态节点。具体地,如图13所示,包括:

    若当前状态节点数据的类型为机器判断类型,则自动执行当前状态节点的判断逻辑,判断完成后自动决定跳转的方向;

    若当前状态节点数据的类型为机器执行类型,则自动执行当前状态节点的运行逻辑,执行完成后自动跳转至下一步;

    若当前状态节点数据的类型为监督执行类型,则自动执行当前状态节点的运行逻辑,并进入监督状态,通过访问核电站状态确定该状态节点是否执行完毕,若执行结束则自动跳转至下一步;

    若当前状态节点数据的类型为人工判断类型,则当前状态节点不存在需要自动运行的逻辑,等待获取操作员指令;

    若当前状态节点数据的类型为人工执行类型,则当前状态节点不存在需要自动运行的逻辑,等待获取操作员指令;

    若当前状态节点数据的类型为跳过执行类型,则当前状态节点不做任何处理,直接跳转至下一步。

    在一些实施例中,根据状态节点的转移,重复执行上述逻辑判断模块,直到抵达最终的状态节点。并且,该决策子系统对操作员的操作以及状态节点的转移,能以日志的形式输出存储,用于后续复盘。

    在一些实施例中,操作员根据突发情况,可以选择对应的流程图进行导航,该交互子系统提供突发选择模块,用于供操作员选择数据库中的流程图,并传输至状态定位模块。具体地,该突发选择模块为下拉选择框,由用户选择相应执行的流程图,如14所示,用户点击下拉选择框,向数据库中查询已有的流程图并返回数据,显示可选择的流程图供用户选择;状态定位模块接收用户选择的流程图,并向数据库中请求对应流程图的首状态节点或用户选择的状态节点,并返回数据至状态定位模块,执行该状态节点数据。同时,状态定位模块返回数据至交互子系统,显示更新后的流程图给用户。

    完整地,本发明完整的执行流程如下:核电站运行过程中,交互子系统的流程图接收模块接收并显示核电站数据中台或操作员输入的调整流程图,或者交互子系统的流程图绘制模块接收操作员的绘制指令,构建以当前核电站状态为中心状态节点并连接其他状态节点的调整流程图,并将调整流程图传输至知识管理子系统;知识管理子系统的接收模块接收调整流程图,并以.vsdx文件后缀格式保存数据,解析模块调用visio的com接口对.vsdx文件进行解析,得到结构化的流程图数据,并以.vsdo文件后缀格式保存,转换模块将状态节点内容转换为计算机可执行的状态节点数据,存储模块将流程图数据和状态节点数据整合至新建的存储单元中,并存储至数据库中;决策子系统的状态选择模块接收操作员根据核电站状态对调整流程图中的状态节点进行选择的指令,并传输至决策子系统的状态定位模块,状态定位模块根据指令调用数据库中对应的流程图数据下的状态节点数据,并对状态节点数据进行逻辑判断,并根据判断结果转移状态节点,执行该状态节点数据,即执行流程图中的步骤,以对核电站进行调整。

    在第二实施例中,该实施例是与第一实施例对应的操作方法,如15所示,本发明构造了一种核电厂虚拟操作员的操作方法,包括以下步骤:

    步骤s1:与操作员和核电站数据中台进行交互,包括接收并显示调整流程图以及核电站状态;

    步骤s2:将调整流程图解析为结构化的流程图数据,并将调整流程图中的状态节点转换为计算机可执行的状态节点数据,将流程图数据和状态节点数据整合存储至数据库中;

    步骤s3:根据核电站状态调用对应的流程图数据下的状态节点数据并执行,以对核电站进行调整。

    在本实施例中,所述步骤s1包括:接收并显示核电站数据中台或操作员输入的调整流程图。具体地,根据流程图可视化的要求,需要在交互子系统的流程图导航界面显示流程图,该调整流程图可以是由核电站数据中台根据核电站状态自动传输至过来的流程图,亦可是操作员根据核电站数据中台传输过来的核电站状态,从存储设备中选择传输至流程图接收模块的流程图。

    在一些实施例中,所述步骤s1还可包括:接收操作员的绘制指令,构建以当前核电站状态为中心状态节点并连接其他状态节点的调整流程图。具体地,操作员可以根据获取到的核电站状态绘制最新的调整流程图,以当前核电站状态为流程图中心,绘制连接其他状态节点,亦可从其他调整流程图中选择状态节点进行组合连接,形成最新的调整流程图。

    在另外一些实施例中,所述步骤s1还包括:主动向核电站数据中台发送请求,获得核电站状态。具体地,如图9所示发送数据请求至核电站数据中台,核电站数据中台处理请求,例如获取核电站传感器数据,返回查询结果或执行结果,并在交互子系统中显示。

    在本实施例中,所述步骤s2包括:

    接收电子文档的调整流程图,并以.vsdx文件后缀格式保存数据;

    调用visio的com接口对.vsdx文件进行解析,得到结构化的流程图数据,并以.vsdo文件后缀格式保存;

    将状态节点内容转换为计算机可执行的状态节点数据;其中,状态节点为文本框文本,可执行的状态节点数据为可执行代码;

    在一些实施例中,将.vsdo文件以原始调整流程图文件的命名上传至与知识管理子系统连接的服务器上,上传.vsdo文件至服务器后,服务器调用动作存储业务,读取与.vsdo文件同名的json文件,获得状态节点类型数据,并返回状态节点类型数据至状态节点数据中,供后续对状态节点数据的类型进行判断。

    将流程图数据和状态节点数据整合至新建的存储单元中,并存储至数据库中。在一些实施例中,可以以原始调整流程图文件命名信息,新建单独的表格,将流程图数据和状态节点数据整合到该表格中,并存储到关系型数据库中。存储完成后,将返回存储处理结果至浏览器界面,供用户获知。

    在本实施例中,所述步骤s3中根据所述核电站状态调用对应的流程图数据下的状态节点数据,包括:

    接收操作员根据核电站状态对调整流程图中的状态节点进行选择的指令,根据指令调用数据库中对应的流程图数据下的状态节点数据并执行。具体地,当操作员点击选择流程图导航界面内的调整流程图的某个状态框时,即状态节点,系统从数据库中调用对应的流程图数据下的状态节点数据,判断核电站状态是否与该状态节点数据匹配,若是,则系统跳转至用户选择的状态节点,执行该状态节点数据,以对核电站进行调整,然后进行包括可视化、打印指令等状态初始化操作。

    在一些实施例中,所述接收操作员根据所述核电站状态对所述调整流程图中的状态节点进行选择的指令,包括:对操作员的语音输入进行识别,获得对所述调整流程图中的状态节点进行选择的指令。具体地,如图8所示,客户端设有输入语音按钮,用户点击输入语音按钮,触发语音识别,识别用户的输入语音,获得语音数据,并转换为计算机可执行的文本数据,判断该文本数据是否有效,若无效,则进行无效提示,若有效,则判断与该文本数据对应的状态节点,从而获得对调整流程图中的状态节点进行选择的指令,根据指令调用数据库中对应的流程图数据下的状态节点数据。

    在一些实施例中,操作员根据突发情况,可以选择对应的流程图进行导航,具体地,如14所示,用户点击下拉选择框,向数据库中查询已有的流程图并返回数据,显示可选择的流程图供用户选择;接收用户选择的流程图,并向数据库中请求对应流程图的首状态节点或用户选择的状态节点,并返回数据,执行该状态节点数据。同时,返回数据,显示更新后的流程图给用户。

    在另外一些实施例中,所述步骤s3中根据所述核电站状态调用对应的流程图数据下的状态节点数据,还可包括:

    预设核电站状态与调整流程图以及调整流程图中的状态节点的对应关系;根据核电站状态遍历对应的流程图数据下的状态节点数据,获得对应的状态节点数据。具体地,当决策子系统接收到交互子系统传输过来的核电站状态时,可以不需要操作员点击选择流程图导航界面内的调整流程图的某个状态框,可以通过遍历的方式,对状态节点数据进行选择,从而令系统跳转至该状态节点,执行该状态节点数据,以对核电站进行调整。

    在本实施例中,所述步骤s3还包括:

    根据当前所述状态节点数据的类型进行逻辑判断,并根据判断结果转移状态节点。具体地,包括:

    若当前状态节点数据的类型为机器判断类型,则自动执行当前状态节点的判断逻辑,判断完成后自动决定跳转的方向;

    若当前状态节点数据的类型为机器执行类型,则自动执行当前状态节点的运行逻辑,执行完成后自动跳转至下一步;

    若当前状态节点数据的类型为监督执行类型,则自动执行当前状态节点的运行逻辑,并进入监督状态,通过访问核电站状态确定该状态节点是否执行完毕,若执行结束则自动跳转至下一步;

    若当前状态节点数据的类型为人工判断类型,则当前状态节点不存在需要自动运行的逻辑,等待获取操作员指令;

    若当前状态节点数据的类型为人工执行类型,则当前状态节点不存在需要自动运行的逻辑,等待获取操作员指令;

    若当前状态节点数据的类型为跳过执行类型,则当前状态节点不做任何处理,直接跳转至下一步。

    在一些实施例中,该核电厂虚拟操作员的操作方法还包括:

    步骤s4:根据当前执行的状态节点数据,语音提示操作员,例如浏览器会进行语音播放。具体地,如图7所示,在决策子系统的相关模块在执行决策业务时,会根据当前执行的状态节点数据产生相应的播放指令,根据播放指令进行语音合成,并播放该语音。

    通过实施本发明,具有以下有益效果:

    本发明通过建立与操作员和核电站数据中台的交互,将调整流程图解析、转换为计算机可执行并识别的调整步骤,可根据核电站状态自动执行调整步骤,有利于实现核电站智能化调整,缩短知识库规则的建立时间,也有利于系统维护,提高核电厂的安全性,减少人因失误的发生。并且,综合运用流程图可视化等交互方式,提升核电站操作员的信息获取能力与处理效率。

    可以理解的,以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,可以对上述技术特点进行自由组合,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围;因此,凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。


    技术特征:

    1.一种核电厂虚拟操作员系统,其特征在于,包括:

    交互子系统,用于与操作员和核电站数据中台进行交互,包括接收并显示调整流程图以及核电站状态;

    知识管理子系统,用于将所述调整流程图解析为结构化的流程图数据,并将所述调整流程图中的状态节点转换为计算机可执行的状态节点数据,将所述流程图数据和所述状态节点数据整合存储至数据库中;

    决策子系统,用于根据所述核电站状态调用对应的流程图数据下的状态节点数据并执行,以对核电站进行调整。

    2.根据权利要求1所述的核电厂虚拟操作员系统,其特征在于,所述交互子系统包括:

    流程图接收模块,用于接收并显示核电站数据中台或操作员输入的调整流程图;

    和/或,流程图绘制模块,用于接收操作员的绘制指令,构建以当前核电站状态为中心状态节点并连接其他状态节点的调整流程图。

    3.根据权利要求1所述的核电厂虚拟操作员系统,其特征在于,所述交互子系统包括:

    状态选择模块,用于接收操作员根据所述核电站状态对所述调整流程图中的状态节点进行选择的指令,并传输至所述决策子系统;

    所述决策子系统包括:

    状态定位模块,用于根据所述指令调用对应的流程图数据下的状态节点数据并执行。

    4.根据权利要求1所述的核电厂虚拟操作员系统,其特征在于,所述决策子系统包括:

    逻辑判断模块,用于根据当前所述状态节点数据的类型进行逻辑判断,并根据判断结果转移状态节点。

    5.根据权利要求4所述的核电厂虚拟操作员系统,其特征在于,所述根据当前状态节点数据的类型进行逻辑判断,并根据判断结果转移状态节点,包括:

    若当前状态节点数据的类型为机器判断类型,则自动执行当前状态节点的判断逻辑,判断完成后自动决定跳转的方向;

    若当前状态节点数据的类型为机器执行类型,则自动执行当前状态节点的运行逻辑,执行完成后自动跳转至下一步;

    若当前状态节点数据的类型为监督执行类型,则自动执行当前状态节点的运行逻辑,并进入监督状态,通过访问核电站状态确定该状态节点是否执行完毕,若执行结束则自动跳转至下一步;

    若当前状态节点数据的类型为人工判断类型,则当前状态节点不存在需要自动运行的逻辑,等待获取操作员指令;

    若当前状态节点数据的类型为人工执行类型,则当前状态节点不存在需要自动运行的逻辑,等待获取操作员指令;

    若当前状态节点数据的类型为跳过执行类型,则当前状态节点不做任何处理,直接跳转至下一步。

    6.根据权利要求1所述的核电厂虚拟操作员系统,其特征在于,知识管理子系统包括:

    接收模块,用于接收电子文档的所述调整流程图,并以.vsdx文件后缀格式保存数据;

    解析模块,用于调用visio的com接口对.vsdx文件进行解析,得到结构化的流程图数据,并以.vsdo文件后缀格式保存;

    转换模块,用于将所述调整流程图中的状态节点转换为计算机可执行的状态节点数据;

    存储模块,用于将所述流程图数据和所述状态节点数据整合至新建的存储单元中,并存储至数据库中。

    7.根据权利要求1所述的核电厂虚拟操作员系统,其特征在于,所述核电厂虚拟操作员系统还包括:用户界面层、应用服务层、应用支撑层、数据交换层以及数据存储层;

    其中,所述交互子系统、所述知识管理子系统以及所述决策子系统建立于所述应用服务层;

    所述用户界面层,用于为操作员提供操作界面;

    所述应用支撑层,用于支撑所述应用服务层中的所述交互子系统、所述知识管理子系统以及所述决策子系统的运行;

    所述数据交换层,用于为所述应用服务层中的所述交互子系统、所述知识管理子系统以及所述决策子系统提供数据存储、更新和生成;

    所述数据存储层,用于为所述应用服务层中的所述交互子系统、所述知识管理子系统以及所述决策子系统提供数据库存储以及日志存储。

    8.根据权利要求1所述的核电厂虚拟操作员系统,其特征在于,所述交互子系统还包括语音识别模块,用于对操作员的语音输入进行识别,获得对所述调整流程图中的状态节点进行选择的指令。

    9.一种核电厂虚拟操作员的操作方法,其特征在于,包括以下步骤:

    s1:与操作员和核电站数据中台进行交互,包括接收并显示调整流程图以及核电站状态;

    s2:将所述调整流程图解析为结构化的流程图数据,并将所述调整流程图中的状态节点转换为计算机可执行的状态节点数据,将所述流程图数据和所述状态节点数据整合存储至数据库中;

    s3:根据所述核电站状态调用对应的流程图数据下的状态节点数据并执行,以对核电站进行调整。

    10.根据权利要求9所述的核电厂虚拟操作员的操作方法,其特征在于,所述步骤s1包括:

    接收并显示核电站数据中台或操作员输入的调整流程图;

    或,接收操作员的绘制指令,构建以当前核电站状态为中心状态节点并连接其他状态节点的调整流程图。

    11.根据权利要求9所述的核电厂虚拟操作员的操作方法,其特征在于,所述步骤s3中根据所述核电站状态调用对应的流程图数据下的状态节点数据,包括:

    接收操作员根据所述核电站状态对所述调整流程图中的状态节点进行选择的指令,根据所述指令调用对应的流程图数据下的状态节点数据并执行。

    12.根据权利要求11所述的核电厂虚拟操作员的操作方法,其特征在于,所述接收操作员根据所述核电站状态对所述调整流程图中的状态节点进行选择的指令,包括:

    对操作员的语音输入进行识别,获得对所述调整流程图中的状态节点进行选择的指令。

    13.根据权利要求9所述的核电厂虚拟操作员的操作方法,其特征在于,所述步骤s3还包括:

    根据当前所述状态节点数据的类型进行逻辑判断,并根据判断结果转移状态节点。

    14.根据权利要求13所述的核电厂虚拟操作员的操作方法,其特征在于,所述步骤根据当前所述状态节点数据的类型进行逻辑判断,并根据判断结果转移状态节点,包括:

    若当前状态节点数据的类型为机器判断类型,则自动执行当前状态节点的判断逻辑,判断完成后自动决定跳转的方向;

    若当前状态节点数据的类型为机器执行类型,则自动执行当前状态节点的运行逻辑,执行完成后自动跳转至下一步;

    若当前状态节点数据的类型为监督执行类型,则自动执行当前状态节点的运行逻辑,并进入监督状态,通过访问核电站状态确定该状态节点是否执行完毕,若执行结束则自动跳转至下一步;

    若当前状态节点数据的类型为人工判断类型,则当前状态节点不存在需要自动运行的逻辑,等待获取操作员指令;

    若当前状态节点数据的类型为人工执行类型,则当前状态节点不存在需要自动运行的逻辑,等待获取操作员指令;

    若当前状态节点数据的类型为跳过执行类型,则当前状态节点不做任何处理,直接跳转至下一步。

    15.根据权利要求9所述的核电厂虚拟操作员的操作方法,其特征在于,所述步骤s2包括:

    接收电子文档的所述调整流程图,并以.vsdx文件后缀格式保存数据;

    调用visio的com接口对.vsdx文件进行解析,得到结构化的流程图数据,并以.vsdo文件后缀格式保存;

    将所述调整流程图中的状态节点转换为计算机可执行的状态节点数据;

    将所述流程图数据和所述状态节点数据整合至新建的存储单元中,并存储至数据库中。

    技术总结
    本发明公开了一种核电厂虚拟操作员系统及操作方法,该系统包括:交互子系统,用于与操作员和核电站数据中台进行交互,包括接收并显示调整流程图以及核电站状态;知识管理子系统,用于将调整流程图解析为结构化的流程图数据,并将调整流程图中的状态节点转换为计算机可执行的状态节点数据,将流程图数据和状态节点数据整合存储至数据库中;决策子系统,用于根据核电站状态调用对应的流程图数据下的状态节点数据并执行,以对核电站进行调整。通过实施本发明,有利于实现核电站智能化调整,缩短知识库规则的建立时间,也有利于系统维护,提高核电厂的安全性,减少人因失误的发生。

    技术研发人员:卢超;张黎明;谢红云;平嘉临;张超;范一鹏
    受保护的技术使用者:中广核工程有限公司;深圳中广核工程设计有限公司;中国广核集团有限公司;中国广核电力股份有限公司
    技术研发日:2020.11.16
    技术公布日:2021.03.12

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