一种核电厂电缆路径智能管理方法与流程

本发明涉及核电厂电缆管理，尤其涉及一种核电厂电缆路径智能管理方法。

背景技术：

1、电缆作为核电站最重要的设备之一。以某国典型的cpr机组为例，其核岛内部设计铺设的电缆有约5万条，总长度约3000公里。另一方面，核电厂的电缆覆盖了核电厂几乎所有的区域、厂房，几乎与所有的系统、设备和构筑物都存在直接或间接的关联。作为仪控系统的重要组成部分，核电厂电缆是核电站安全和生产的重要组成部分，类似于核电站的“神经系统”。核电厂作为一种大型复杂工业体，既需要满足工业行业对电缆的标准，也需要满足针对核电行业或者核能行业的特殊性要求。因此，围绕核电站的电缆，需要分析和满足众多的安全影响要求。以上述情况为基础，针对核电厂的电缆管理是一项艰巨的工作。

2、对于新建核电站，核电站设计单位需要针对所有的电缆进行铺设路径设计，借助人工或计算机辅助搜索最优的电缆路径铺设方案。对于已经投运的核电站，核电站内的电缆相关的工程改造和替代也都要重新分析上述所有的安全影响因素，工作艰巨和复杂程度很高。当不能对所有的影响因素进行有效和充分分析后就进行电缆改造会给核电站安全带来长期的影响。例如某国核电经验表明，运行核电厂引入数字化仪控系统(dcs)后，一般无法从整体的角度对土建结构、设备布置、电缆设计等系统地进行重新系统分析和研究，很容易致使dcs控制间内产生电缆超容问题，这一问题在多个运行核电厂中均普遍存在，为现场电缆敷设施工及后续的托盘扣盖、防火封堵及托盘防火包裹、电缆散热及维护等工作带来较大困难。

3、以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，也不必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日之前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现思路

1、为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种核电厂电缆路径智能管理方法，具体技术方案如下：

2、提供了一种核电厂电缆路径智能管理方法，多条电缆通过桥架分布在核电厂内，所述桥架包括多个用于托举所述电缆的托盘，所述电缆在相邻托盘之间形成电缆节点，在所述托盘的位置对应形成所述电缆分布过程中的分段路径，以得到电缆分布路径图；

3、所述智能管理方法包括以下步骤：对电缆和托盘分别进行标识，以建立图文分析模型；对相邻两个电缆节点之间的托盘进行模型化权重计算，以作为对应分段路径的安全权重；其中，所述托盘的模型化权重为各影响因子之和，所述影响因子包括电缆填充率影响因子、区域火灾载荷影响因子以及电缆匹配状态影响因子；判断所述分段路径的安全权重是否满足预设要求，若不满足预设要求，则需重新设计电缆的线路分布。

4、进一步地，在原有基础上设计新增电缆时，根据新增电缆的路线更新图文分析模型，并判断相关的分段路径更新后的安全权重是否满足预设要求，若不满足预设要求，则需重新设计新增电缆的线路分布。

5、进一步地，在进行电缆敷设设计时，根据目标电缆设计的起点和终点位置，通过所述图文分析模型得到一条或者多条布线路径，每条布线路径由一条或多条分段路径组成，根据所述分段路径的安全权重和长度，通过最优路径算法挑选出最优的布线路径。

6、进一步地，根据预期通信两端对应的两个电缆节点位置，通过所述图文分析模型得到一条或者多条能够实现预期通信的传输路径，每条传输路径由一条或多条分段路径组成，根据所述分段路径的安全权重和长度，通过最优路径算法挑选出最优的传输路径。

7、进一步地，所述最优路径算法包括dijkstra算法和a-star算法。

8、进一步地，在查询目标电缆的分布路径时，通过所述图文分析模型找到目标电缆经过的托盘，根据其经过的托盘的标识信息得到所述目标电缆的分布路径。

9、进一步地，所述电缆匹配状态影响因子为电缆类型匹配状态影响因子和电缆ab列匹配状态影响因子之和，若所述托盘的类型与相应电缆的类型匹配，则所述电缆类型匹配状态影响因子为0，否则其为无限大；若所述托盘的ab列信息与相应电缆的ab列信息匹配，则所述电缆ab列匹配状态影响因子为0，否则其为无限大。

10、进一步地，所述区域火灾载荷影响因子e1的计算公式如下：

11、

12、其中，x为区域火灾载荷，x0为火灾载荷控制限值。

13、进一步地，所述电缆填充率影响因子e2的计算公式如下：

14、

15、其中，y为电缆填充率，y0为电缆填充率控制限值。

16、进一步地，所述托盘包括主托盘和次托盘，所述主托盘依托所述桥架进行标识，其标识信息包括机组信息、厂房信息、层位信息、方向信息、桥架号码信息以及桥架分段信息；所述次托盘利用所在房间编码依次编号。

17、与现有技术相比，本发明具有下列优点：能够综合定量化分析电缆分布路径的安全性，以便对电缆敷设路线及时进行调整，大大减少了电缆管理分析的工作量。

技术特征：

1.一种核电厂电缆路径智能管理方法，其特征在于，多条电缆通过桥架分布在核电厂内，所述桥架包括多个用于托举所述电缆的托盘，所述电缆在相邻托盘之间形成电缆节点，在所述托盘的位置对应形成所述电缆分布过程中的分段路径，以得到电缆分布路径图；

2.根据权利要求1所述的核电厂电缆路径智能管理方法，其特征在于，在原有基础上设计新增电缆时，根据新增电缆的路线更新图文分析模型，并判断相关的分段路径更新后的安全权重是否满足预设要求，若不满足预设要求，则需重新设计新增电缆的线路分布。

3.根据权利要求1所述的核电厂电缆路径智能管理方法，其特征在于，在进行电缆敷设设计时，根据目标电缆设计的起点和终点位置，通过所述图文分析模型得到一条或者多条布线路径，每条布线路径由一条或多条分段路径组成，根据所述分段路径的安全权重和长度，通过最优路径算法挑选出最优的布线路径。

4.根据权利要求1所述的核电厂电缆路径智能管理方法，其特征在于，根据预期通信两端对应的两个电缆节点位置，通过所述图文分析模型得到一条或者多条能够实现预期通信的传输路径，每条传输路径由一条或多条分段路径组成，根据所述分段路径的安全权重和长度，通过最优路径算法挑选出最优的传输路径。

5.根据权利要求4所述的核电厂电缆路径智能管理方法，其特征在于，所述最优路径算法包括dijkstra算法和a-star算法。

6.根据权利要求1所述的核电厂电缆路径智能管理方法，其特征在于，在查询目标电缆的分布路径时，通过所述图文分析模型找到目标电缆经过的托盘，根据其经过的托盘的标识信息得到所述目标电缆的分布路径。

7.根据权利要求1所述的核电厂电缆路径智能管理方法，其特征在于，所述电缆匹配状态影响因子为电缆类型匹配状态影响因子和电缆ab列匹配状态影响因子之和，若所述托盘的类型与相应电缆的类型匹配，则所述电缆类型匹配状态影响因子为0，否则其为无限大；若所述托盘的ab列信息与相应电缆的ab列信息匹配，则所述电缆ab列匹配状态影响因子为0，否则其为无限大。

8.根据权利要求1所述的核电厂电缆路径智能管理方法，其特征在于，所述区域火灾载荷影响因子e1的计算公式如下：

9.根据权利要求1所述的核电厂电缆路径智能管理方法，其特征在于，所述电缆填充率影响因子e2的计算公式如下：

10.根据权利要求1所述的核电厂电缆路径智能管理方法，其特征在于，所述托盘包括主托盘和次托盘，所述主托盘依托所述桥架进行标识，其标识信息包括机组信息、厂房信息、层位信息、方向信息、桥架号码信息以及桥架分段信息；所述次托盘利用所在房间编码依次编号。

技术总结
本发明公开了一种核电厂电缆路径智能管理方法，包括以下步骤：对电缆、托盘以及电缆节点分别进行标识，以建立图文分析模型；对相邻两个电缆节点之间的托盘进行模型化权重计算，以作为对应分段路径的安全权重；其中，所述托盘的模型化权重为各影响因子之和，所述影响因子包括电缆填充率影响因子、区域火灾载荷影响因子以及电缆匹配状态影响因子；判断所述分段路径的安全权重是否满足预设要求，若不满足预设要求，则需重新设计电缆的线路分布。本发明提供的智能管理方法能够综合定量化分析电缆分布路径的安全性，以便对电缆敷设路线及时进行调整，大大减少了电缆管理分析的工作量。

技术研发人员：薛峰,刘立华,彭超,赵岩,贺群武,张建
受保护的技术使用者：广东核电合营有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15