壓水堆核電廠輻射防護(hù)設(shè)計(jì)平臺(tái)的開發(fā)及應(yīng)用

關(guān)鍵詞：輻射防護(hù);設(shè)計(jì)平臺(tái);壓水堆核電廠

壓水堆核電廠輻射防護(hù)設(shè)計(jì)包括源項(xiàng)分析、輻射分區(qū)、屏蔽設(shè)計(jì)、輻射監(jiān)測(cè)和劑量評(píng)估等內(nèi)容，與布置設(shè)計(jì)、工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)和通風(fēng)設(shè)計(jì)等均存在接口，設(shè)計(jì)內(nèi)容復(fù)雜，設(shè)計(jì)接口多樣。長(zhǎng)期以來，壓水堆核電廠輻射防護(hù)設(shè)計(jì)采取低效的設(shè)計(jì)協(xié)同方式，內(nèi)外部數(shù)據(jù)的協(xié)同依賴于眾多輻射防護(hù)工程師的人工數(shù)據(jù)交換，且設(shè)計(jì)過程存儲(chǔ)于各工程師工作電腦內(nèi)，無法實(shí)現(xiàn)過程的精細(xì)控制以及知識(shí)的良好傳承。有必要?jiǎng)?chuàng)建壓水堆核電廠輻射防護(hù)設(shè)計(jì)平臺(tái)（CEPP），切實(shí)解決以上問題，提高設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。

在工程設(shè)計(jì)行業(yè)內(nèi)，出于提升工作效率、減少出錯(cuò)率以及提高信息化水平的需要，面向不同專業(yè)的協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)為各研究機(jī)構(gòu)和工程設(shè)計(jì)院所廣泛研究的內(nèi)容。早在2000—2005 年， 基于CSCW（Computer-supported cooperative work）技術(shù)、C＼S 計(jì)算開發(fā)技術(shù)和并行工程技術(shù)的發(fā)展[1-3] ，結(jié)合敏捷制造和制造網(wǎng)絡(luò)理念的興起[4-5] ，計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)初具雛形，并在建筑設(shè)計(jì)等領(lǐng)域?qū)嵤6-7] ?；趨f(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)，可構(gòu)建在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境支持下的異地協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)異地資源共享和信息交流。

近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，基于協(xié)同設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)現(xiàn)狀和框架，新的理念不斷引入，如基于云制造的產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)架構(gòu)[8] ，基于MBD（基于模型的定義方法）技術(shù)的分布式協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)[9] ，基于BIM（建筑信息模型）的建筑正向協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái) [10] ，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同設(shè)計(jì)服務(wù)等[11] 。

在核電設(shè)計(jì)領(lǐng)域，系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)和布置設(shè)計(jì)之間的三維協(xié)同設(shè)計(jì)為近年來熱門研究方向，各個(gè)核電設(shè)計(jì)院均開展了相關(guān)研究[12-16] 。

不同于以上針對(duì)實(shí)體設(shè)備和墻體的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，核電廠輻射防護(hù)設(shè)計(jì)無實(shí)體設(shè)備，而是偏向于軟性的安全分析并向?qū)嶓w設(shè)計(jì)領(lǐng)域提出要求。由此，以上設(shè)計(jì)實(shí)踐并不適用于核電廠輻射防護(hù)設(shè)計(jì)。有必要對(duì)核電廠輻射防護(hù)協(xié)同設(shè)計(jì)的需求進(jìn)行分析，對(duì)設(shè)計(jì)活動(dòng)進(jìn)行抽象，從而建立適應(yīng)的核電廠輻射防護(hù)設(shè)計(jì)平臺(tái)。

1 設(shè)計(jì)平臺(tái)功能需求分析

1. 1 總體功能需求分析

基于壓水堆核電廠設(shè)計(jì)現(xiàn)狀的分析調(diào)研，輻射防護(hù)設(shè)計(jì)平臺(tái)研發(fā)的主要目的為建立核電廠輻射防護(hù)設(shè)計(jì)統(tǒng)一的工作環(huán)境，對(duì)業(yè)務(wù)流程、數(shù)據(jù)、知識(shí)等進(jìn)行統(tǒng)一管理，對(duì)設(shè)計(jì)過程中的設(shè)計(jì)工具和流程進(jìn)行集成、封裝，從而真正實(shí)現(xiàn)從事輻射防護(hù)設(shè)計(jì)的專業(yè)設(shè)計(jì)人員在核電站全周期輻射防護(hù)設(shè)計(jì)過程中的協(xié)同設(shè)計(jì)以及與相關(guān)專業(yè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)之間的協(xié)同，提升設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的積累和傳承。

由此，CEPP 平臺(tái)的總體功能要求如下：

（1）實(shí)現(xiàn)眾多輻射防護(hù)工程師的協(xié)同設(shè)計(jì);

（2）實(shí)現(xiàn)或預(yù)留與其他設(shè)計(jì)平臺(tái)之間協(xié)同設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)接口;

（3）實(shí)現(xiàn)輻射防護(hù)所有專業(yè)軟件和知識(shí)庫(kù)的集成;

（4）實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中所有數(shù)據(jù)及文件的全過程記錄，這些數(shù)據(jù)及文件包括但不限于設(shè)計(jì)文件、軟件輸入文件和軟件輸出文件等;

（5）實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的無縫銜接，為設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。

1. 2 其他功能需求分析

在以上總體性功能需求之外，為了便于設(shè)計(jì)工作開展以及項(xiàng)目管理，CEPP 平臺(tái)的其他功能需求如下：

（1）進(jìn)度控制：實(shí)時(shí)監(jiān)控各項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)的進(jìn)展，對(duì)于有超期風(fēng)險(xiǎn)的任務(wù)進(jìn)行預(yù)警;

（2）技術(shù)狀態(tài)控制：實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中技術(shù)狀態(tài)的控制，避免關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)不受控制的更改，并記錄技術(shù)狀態(tài)演變的歷史以及原因;

（3）質(zhì)量控制：集成校審流程和文件修改記錄表，提供校審助手;

（4）效能監(jiān)控：提供設(shè)計(jì)任務(wù)持續(xù)時(shí)間以及校審流程時(shí)間的自動(dòng)分析和監(jiān)控手段，并可自動(dòng)生成各類生產(chǎn)活動(dòng)報(bào)表;

（5）權(quán)限控制：可由管理員動(dòng)態(tài)設(shè)置權(quán)限，限定各人的權(quán)限;

（6）報(bào)告生成：可自動(dòng)生成指定格式的報(bào)告;

（7）知識(shí)檢索：CEPP 平臺(tái)中知識(shí)庫(kù)必須提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)檢索功能，便于快速找到所需資料。

此外，輻射防護(hù)設(shè)計(jì)與其他專業(yè)的設(shè)計(jì)之間的關(guān)系為循環(huán)迭代的關(guān)系，需經(jīng)過多輪設(shè)計(jì)迭代方能得出成果，體現(xiàn)輻射防護(hù)設(shè)計(jì)最優(yōu)化的理念。

在設(shè)計(jì)平臺(tái)中必須體現(xiàn)迭代設(shè)計(jì)的理念，每一輪迭代設(shè)計(jì)的中間過程均需保留。即對(duì)于具體的一個(gè)核電設(shè)計(jì)項(xiàng)目，每一項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)均不是一次性的工作，而是一個(gè)不斷更新、不斷迭代的過程，需在每一項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)中按照時(shí)間和版本分別記錄。另外，為了體現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)所處的設(shè)計(jì)階段，創(chuàng)建新的設(shè)計(jì)任務(wù)或者設(shè)計(jì)任務(wù)升版時(shí)需選擇所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)階段?？蛇x擇的設(shè)計(jì)階段包括：方案設(shè)計(jì)階段（K）、初步設(shè)計(jì)階段（C）、施工圖設(shè)計(jì)階段（S）。

1. 3 需求的分析歸納

基于以上功能需求分析，總結(jié)歸納，CEPP 平臺(tái)需要解決的主要問題有三個(gè)：

（1）核電廠輻射防護(hù)設(shè)計(jì)任務(wù)的在線開展及全過程記錄;

（2）核電廠輻射防護(hù)設(shè)計(jì)的內(nèi)外部協(xié)同;

（3）設(shè)計(jì)過程中知識(shí)的精準(zhǔn)推送。

進(jìn)度控制、效能監(jiān)控和質(zhì)量控制等功能均為可在以上三個(gè)關(guān)鍵問題解決的基礎(chǔ)上附加的管理功能。

2 輻射防護(hù)設(shè)計(jì)的分析及歸納

壓水堆核電廠輻射防護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容多樣且復(fù)雜，源項(xiàng)分析、輻射分區(qū)、屏蔽設(shè)計(jì)、輻射監(jiān)測(cè)和劑量評(píng)估等設(shè)計(jì)內(nèi)容均有其特點(diǎn)。為了在設(shè)計(jì)平臺(tái)內(nèi)以相同的模板描述以上所有設(shè)計(jì)工作，必須對(duì)壓水堆核電廠輻射防護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行高度地抽象和歸納。由此，引入了“最小設(shè)計(jì)單元”和“最小知識(shí)單元”的概念。

2. 1 最小設(shè)計(jì)單元

對(duì)于一個(gè)大的核電廠輻射防護(hù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，采用一定的分解方法，可把設(shè)計(jì)任務(wù)細(xì)分至各個(gè)設(shè)計(jì)人所承擔(dān)的單個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)的組合。在實(shí)際的工作過程中，任務(wù)分配時(shí)也往往是把任務(wù)細(xì)分至一個(gè)個(gè)設(shè)計(jì)人。定義可單個(gè)設(shè)計(jì)人獨(dú)立承擔(dān)的設(shè)計(jì)任務(wù)為最小設(shè)計(jì)單元。一個(gè)最小設(shè)計(jì)單元僅由一個(gè)設(shè)計(jì)人承擔(dān)。由此，在平臺(tái)內(nèi)設(shè)計(jì)任務(wù)之間的協(xié)同是通過一個(gè)個(gè)最小設(shè)計(jì)單元之間的協(xié)同實(shí)現(xiàn)。

對(duì)于一個(gè)最小設(shè)計(jì)單元，其典型的結(jié)構(gòu)見圖1。在一個(gè)最小設(shè)計(jì)單元內(nèi)，設(shè)計(jì)人通過各種方式獲取輸入，采用若干種工具進(jìn)行計(jì)算，形成若干過程記錄（如算例輸出文件、中間計(jì)算文件等），整理過程記錄和輸入，完成成果文件的編制，并把成果文件中部分成果提取形成輸出，用于向下游提供資料或提供為專業(yè)內(nèi)部下游設(shè)計(jì)任務(wù)的輸入。

通過圖1 所示的最小單元結(jié)構(gòu)，可給出設(shè)計(jì)任務(wù)的通用描述，計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)人員可以根據(jù)這個(gè)描述進(jìn)行CEPP 平臺(tái)開發(fā)。

最小設(shè)計(jì)單元是有生命周期的。典型的最小設(shè)計(jì)單元生命周期如圖2 所示。在這里，最小設(shè)計(jì)單元的生命周期沒有結(jié)束，因?yàn)橹挥性谡麄€(gè)項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，各最小設(shè)計(jì)單元的生命周期才能最終結(jié)束。

2. 2 最小知識(shí)單元

知識(shí)推送是CEPP 平臺(tái)的重要功能需求，但是知識(shí)如何高效推送是一大問題。首先需要定義推送的知識(shí)維度。零散的、不成體系的數(shù)據(jù)和文件不是知識(shí)，僅僅是數(shù)據(jù)積累。系統(tǒng)整理的、可應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)和文件集合才是知識(shí)。定義最小知識(shí)單元為知識(shí)管理、知識(shí)推送以及應(yīng)用的最小單元，如一份法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)最小知識(shí)單元，元，一個(gè)專門的數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)最小知識(shí)單元。但一份文件可能不是一個(gè)最小知識(shí)單元。最小知識(shí)單元的類別劃分與最小設(shè)計(jì)單元相匹配，并根據(jù)輻射防護(hù)設(shè)計(jì)的未來方向適當(dāng)擴(kuò)展。

法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、工程文件、論文、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)等均為設(shè)計(jì)過程中所需要的知識(shí)。輻射防護(hù)設(shè)計(jì)的知識(shí)庫(kù)是龐大且數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的，如無知識(shí)的屬性定義，在從事某一特定設(shè)計(jì)時(shí)檢索所需要的知識(shí)是非常困難的。定義某一知識(shí)可用于的設(shè)計(jì)類型為知識(shí)屬性。對(duì)于某一特定知識(shí)，其知識(shí)屬性不是唯一的，可定義多個(gè)知識(shí)屬性。這和實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)踐是匹配的，因?yàn)樵趯?shí)際設(shè)計(jì)實(shí)踐中，某一知識(shí)往往會(huì)用于多項(xiàng)設(shè)計(jì)工作，僅對(duì)最小知識(shí)單元有知識(shí)屬性的定義。

3 輻射防護(hù)設(shè)計(jì)平臺(tái)的研發(fā)

3. 1 設(shè)計(jì)在線開展及設(shè)計(jì)全過程記錄的實(shí)現(xiàn)

基于最小設(shè)計(jì)單元的概念，對(duì)壓水堆核電廠輻射防護(hù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行梳理，并按照輻射防護(hù)總體設(shè)計(jì)、源項(xiàng)分析、輻射分區(qū)和輻射屏蔽、輻射監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)、劑量評(píng)估和放射性子項(xiàng)輻射防護(hù)設(shè)計(jì)等六大設(shè)計(jì)內(nèi)容，劃分為68 個(gè)最小設(shè)計(jì)單元。以上最小設(shè)計(jì)單元的劃分遵循以下原則：（1）以一個(gè)設(shè)計(jì)人可獨(dú)立承擔(dān)的一項(xiàng)工作為一個(gè)最小設(shè)計(jì)單元;（2）最小設(shè)計(jì)單元內(nèi)使用的專業(yè)軟件一般是唯一的;（3）最小設(shè)計(jì)單元的上游輸入不宜過于龐雜，下游輸出應(yīng)為同一類。以一回路冷卻劑源項(xiàng)計(jì)算為例，其包括裂變產(chǎn)物源項(xiàng)、腐蝕產(chǎn)物源項(xiàng)和活化產(chǎn)物源項(xiàng)且各個(gè)源項(xiàng)的計(jì)算軟件及方法不同。如打包為一個(gè)最小設(shè)計(jì)單元，則方法、上游輸入專業(yè)軟件等有所不同，不利于技術(shù)控制，由此一回路冷卻劑源項(xiàng)計(jì)算分解為多個(gè)最小設(shè)計(jì)單元。

由此，壓水堆核電廠輻射防護(hù)設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容均可在設(shè)計(jì)平臺(tái)內(nèi)描述，但是具體設(shè)計(jì)任務(wù)開展還需要詳細(xì)描述各個(gè)最小設(shè)計(jì)單元的五個(gè)基本要素，即輸入、工具、輸出、過程記錄和成果文件。

設(shè)計(jì)輸入包括項(xiàng)目總體性文件、相關(guān)專業(yè)的設(shè)計(jì)輸出、專業(yè)內(nèi)部的上游設(shè)計(jì)輸出、其他文件等，在CEPP 平臺(tái)內(nèi)集成這些數(shù)據(jù)的查詢和獲取界面，即可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)人對(duì)于設(shè)計(jì)輸入的在線操作。

設(shè)計(jì)軟件是設(shè)計(jì)的必需工具，為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的在線開展，壓水堆核電廠輻射防護(hù)設(shè)計(jì)所需的設(shè)計(jì)軟件均在線集成至CEPP 平臺(tái)內(nèi)，并和各類最小設(shè)計(jì)單元匹配。集成的設(shè)計(jì)軟件包括：（1）一回路冷卻劑裂變產(chǎn)物源項(xiàng)計(jì)算軟件CPFP[17] ;（2）一回路腐蝕產(chǎn)物源項(xiàng)計(jì)算軟件CPCP[18] ;（3）活化產(chǎn)物源項(xiàng)計(jì)算軟件CPAP[19] ;（4）運(yùn)行狀態(tài)下氣液態(tài)流出物源項(xiàng)及氣載放射性源項(xiàng)計(jì)算軟件CPGale[20] ;（5）放射性系統(tǒng)源項(xiàng)計(jì)算軟件CPDS;（6 ） 基于蒙特卡羅方法的屏蔽計(jì)算軟件SuperMC[21-22] ;（7）基于點(diǎn)核積分法的屏蔽計(jì)算軟件Microshiled 等。

設(shè)計(jì)輸出的功能為把最小設(shè)計(jì)單元內(nèi)產(chǎn)生的特定數(shù)據(jù)單獨(dú)提取并傳遞至CEPP 平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，以利于CEPP 平臺(tái)內(nèi)利用以及平臺(tái)間傳遞。由此，關(guān)鍵點(diǎn)為定義每個(gè)最小設(shè)計(jì)單元產(chǎn)生的且需傳遞至CEPP 平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)類型。

對(duì)于過程記錄和成果文件，則不限制形式，以利于設(shè)計(jì)人充分發(fā)揮。

為了兼顧設(shè)計(jì)的靈活性和設(shè)計(jì)質(zhì)量，對(duì)于劃分得出的68 個(gè)最小設(shè)計(jì)單元，定義其五個(gè)基本要素中部分內(nèi)容為固化不可更改，部分內(nèi)容則為由設(shè)計(jì)人自主選擇。在CEPP 平臺(tái)中需固化的輸入、輸出和工具中部分內(nèi)容如下：

（1）輸入：直接上游的最小設(shè)計(jì)單元及其輸出形式;

（2）工具：使用的設(shè)計(jì)軟件清單;

（3）輸出：需輸出到平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)及其形式。

基于以上設(shè)計(jì)，壓水堆核電站輻射防護(hù)設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容均可在線開展。由于CEPP 平臺(tái)內(nèi)輸入和產(chǎn)生的所有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)均在線，設(shè)計(jì)的全過程記錄也得以實(shí)現(xiàn)。

3. 2 CEPP 平臺(tái)內(nèi)外部設(shè)計(jì)協(xié)同的實(shí)現(xiàn)

協(xié)同設(shè)計(jì)的核心在于項(xiàng)目數(shù)據(jù)在各個(gè)設(shè)計(jì)人之間快速地?zé)o障礙地定向流動(dòng)。協(xié)同設(shè)計(jì)包括平臺(tái)內(nèi)協(xié)同和平臺(tái)間協(xié)同。建立公共的數(shù)據(jù)庫(kù)是最快捷的數(shù)據(jù)共享方式。輻射防護(hù)設(shè)計(jì)的內(nèi)部協(xié)同的實(shí)現(xiàn)通過各個(gè)最小設(shè)計(jì)單元與公共數(shù)據(jù)庫(kù)之間數(shù)據(jù)的無縫傳遞實(shí)現(xiàn)，其示意圖如圖3 所示。同時(shí)，為了確保CEPP 平臺(tái)內(nèi)部數(shù)據(jù)的定向流動(dòng)，預(yù)先定義了各個(gè)最小設(shè)計(jì)單元之間的上下游關(guān)系，并固化在CEPP 平臺(tái)內(nèi)。

不同設(shè)計(jì)平臺(tái)之間的協(xié)同設(shè)計(jì)首先需要解決兩個(gè)問題，第一個(gè)問題是哪些數(shù)據(jù)是需要共享的，第二個(gè)問題是如何進(jìn)行數(shù)據(jù)交換?；诤穗姀S輻射防護(hù)設(shè)計(jì)成果以及設(shè)計(jì)輸入的梳理，明確了需要交換的數(shù)據(jù)清單及其數(shù)據(jù)格式，并設(shè)置專門的外部協(xié)同數(shù)據(jù)庫(kù)用于平臺(tái)間數(shù)據(jù)交互?；跀?shù)據(jù)總線技術(shù)，設(shè)置統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交互協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)平臺(tái)間數(shù)據(jù)的交互。平臺(tái)間數(shù)據(jù)交互的示意圖如圖4 所示。

3. 3 知識(shí)精準(zhǔn)推送的實(shí)現(xiàn)

對(duì)于任意最小設(shè)計(jì)單元，首先需要在CEPP平臺(tái)的知識(shí)庫(kù)內(nèi)找到對(duì)應(yīng)的所有知識(shí)單元，進(jìn)而把最小知識(shí)單元分類推送。主動(dòng)推送的最小知識(shí)單元包括以下幾類：法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、同類項(xiàng)目參考、課題研究成果、經(jīng)驗(yàn)反饋、對(duì)外合作交流材料、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)、設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)/ 工具書。

由此，為了便于知識(shí)的推送，最小知識(shí)單元的知識(shí)屬性必須與最小設(shè)計(jì)單元的屬性相匹配。

3. 4 CEPP 平臺(tái)架構(gòu)

基于以上CEPP 平臺(tái)的功能需求分析以及輻射防護(hù)設(shè)計(jì)的抽象和歸納。CEPP 平臺(tái)總體架構(gòu)圖如圖5 所示。在此平臺(tái)架構(gòu)中，核心模塊包括任務(wù)管理模塊、最小設(shè)計(jì)單元、設(shè)計(jì)輸入模塊、知識(shí)庫(kù)模塊、校審模塊、內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)和外部協(xié)同數(shù)據(jù)庫(kù)。

最小設(shè)計(jì)單元為CEPP 平臺(tái)的核心，其調(diào)用各設(shè)計(jì)軟件開展設(shè)計(jì)工作并生成設(shè)計(jì)文件和設(shè)計(jì)輸出。CEPP 平臺(tái)基于最小設(shè)計(jì)單元對(duì)所有設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行生成、流程跟蹤、數(shù)據(jù)協(xié)同交換以及進(jìn)行校審。最小設(shè)計(jì)單元產(chǎn)生的設(shè)計(jì)輸出傳遞至內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)和外部協(xié)同數(shù)據(jù)庫(kù)以供協(xié)同設(shè)計(jì)。任務(wù)管理模塊功能為管理CEPP 平臺(tái)內(nèi)所有基于最小設(shè)計(jì)單元生成的任務(wù)項(xiàng)，跟蹤并統(tǒng)計(jì)所有任務(wù)的狀態(tài)。設(shè)計(jì)輸入模塊為各設(shè)計(jì)工作提供必要的設(shè)計(jì)任務(wù)，外部協(xié)同設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)需通過外部協(xié)同數(shù)據(jù)庫(kù)獲取。知識(shí)庫(kù)模塊管理CEPP 平臺(tái)內(nèi)所有的知識(shí)，并向各設(shè)計(jì)任務(wù)提供知識(shí)推送。校審模塊為所有設(shè)計(jì)任務(wù)提供校審的流程。內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)CEPP 平臺(tái)內(nèi)各項(xiàng)目的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，以提供專業(yè)內(nèi)部的協(xié)同設(shè)計(jì)需要。外部協(xié)同數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)CEPP 平臺(tái)內(nèi)各項(xiàng)目供對(duì)外提供的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)總線實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)計(jì)平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)不同設(shè)計(jì)平臺(tái)之間的協(xié)同設(shè)計(jì)。

根據(jù)大型核電設(shè)計(jì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)流程和分工，參考同類型設(shè)計(jì)平臺(tái)的實(shí)踐，CEPP 平臺(tái)內(nèi)角色定位如下：

（1）主設(shè)人：批量分配設(shè)計(jì)活動(dòng)，跟蹤設(shè)計(jì)工作進(jìn)展;

（2）設(shè)計(jì)人：負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)活動(dòng)，維護(hù)設(shè)計(jì)輸入，發(fā)起校審流程;

（3）校核人：校核設(shè)計(jì)活動(dòng);

（4）審核人：審核設(shè)計(jì)活動(dòng);

（5）批準(zhǔn)人：批準(zhǔn)設(shè)計(jì)活動(dòng);

（6）設(shè)計(jì)管理員：查看設(shè)計(jì)工作進(jìn)展;

（7）平臺(tái)管理員：維護(hù)平臺(tái)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，配置平臺(tái)權(quán)限。

以上平臺(tái)角色的定位可涵蓋大型核電廠設(shè)計(jì)項(xiàng)目的所有角色，從而滿足設(shè)計(jì)的需求。

3. 5 CEPP 平臺(tái)的總體功能

CEPP 平臺(tái)的首頁(yè)包含了8 個(gè)功能模塊，分別是：

（1）創(chuàng)建任務(wù)：提供設(shè)計(jì)人自主創(chuàng)建設(shè)計(jì)任務(wù)的功能;

（2）待辦任務(wù)：待辦的校審流程入口;

（3）我的設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)人開展具體設(shè)計(jì)的入口;

（4）知識(shí)庫(kù)：提供知識(shí)查詢和知識(shí)庫(kù)維護(hù)的功能;

（5）發(fā)布任務(wù)：提供主設(shè)人批量發(fā)布設(shè)計(jì)任務(wù)的功能;

（6）查看任務(wù)：提供平臺(tái)內(nèi)所有任務(wù)的進(jìn)展查詢以及個(gè)人、各項(xiàng)目、全平臺(tái)工作量統(tǒng)計(jì)功能;

（7）模板下載：提供各類文件模板和表格模板下載;

（8）使用手冊(cè)：提供設(shè)計(jì)平臺(tái)的使用手冊(cè)。

以上8 個(gè)功能模塊可滿足CEPP 平臺(tái)內(nèi)不同角色的使用需求，從而支持項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作開展。

3. 6 CEPP 平臺(tái)的設(shè)計(jì)界面

CEPP 平臺(tái)的設(shè)計(jì)界面為設(shè)計(jì)人從事設(shè)計(jì)任務(wù)的唯一界面，通過平臺(tái)首頁(yè)的“我的設(shè)計(jì)”進(jìn)入，如圖6 所示。根據(jù)設(shè)計(jì)人通常開展設(shè)計(jì)的工作需求以及其工作習(xí)慣，設(shè)計(jì)界面內(nèi)分為六個(gè)功能區(qū)，分別是：

（1）輸入?yún)^(qū)：提供提資單、總體性文件、外部接口數(shù)據(jù)等輸入數(shù)據(jù)獲取功能;

（2）計(jì)算區(qū)：提供各計(jì)算軟件調(diào)用以及開展計(jì)算的功能;

（3）推送區(qū)：與現(xiàn)從事設(shè)計(jì)任務(wù)相關(guān)度最高的十項(xiàng)知識(shí)推送;

（4）知識(shí)庫(kù)：提供知識(shí)庫(kù)查詢功能;

（5）輸出區(qū)：提供現(xiàn)從事設(shè)計(jì)任務(wù)產(chǎn)生的有記錄要求的數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)庫(kù)的功能;

（6）工作區(qū)：當(dāng)前活動(dòng)項(xiàng)的顯示和操作界面。

基于以上六個(gè)功能區(qū)，可滿足設(shè)計(jì)人開展一項(xiàng)設(shè)計(jì)工作的全部需求，達(dá)到一個(gè)界面內(nèi)提供所有設(shè)計(jì)所需功能的目的，從而避免設(shè)計(jì)人在不同界面間頻繁切換。

4 輻射防護(hù)設(shè)計(jì)平臺(tái)的測(cè)試及驗(yàn)證

采用國(guó)內(nèi)典型三代壓水堆核電廠設(shè)計(jì)項(xiàng)目對(duì)輻射防護(hù)設(shè)計(jì)平臺(tái)進(jìn)行了測(cè)試驗(yàn)證。測(cè)試內(nèi)容涵蓋壓水堆核電廠輻射防護(hù)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，即源項(xiàng)分析、輻射分區(qū)、屏蔽設(shè)計(jì)、輻射監(jiān)測(cè)和劑量評(píng)估等。測(cè)試過程中共建立119 項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)。測(cè)試驗(yàn)證結(jié)果表明，建立的輻射防護(hù)設(shè)計(jì)平臺(tái)可滿足第1 章中列出的所有功能需求。

在建立的測(cè)試用設(shè)計(jì)任務(wù)開展過程中，工程師基于輻射防護(hù)設(shè)計(jì)平臺(tái)與提資系統(tǒng)的接口獲取上游專業(yè)的設(shè)計(jì)輸入，基于輻射防護(hù)協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)獲取本專業(yè)內(nèi)其他設(shè)計(jì)任務(wù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并在完成軟件計(jì)算后編制工程報(bào)告。其設(shè)計(jì)過程與線下設(shè)計(jì)過程基本一致但工作效率大為提升，且實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)工作和知識(shí)存檔工作的同時(shí)完成以及校審人工作界面對(duì)于設(shè)計(jì)全過程的展示。

此外，對(duì)于設(shè)計(jì)平臺(tái)內(nèi)專業(yè)設(shè)計(jì)軟件，其已基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)、國(guó)際基準(zhǔn)題或者在役核電廠實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了充分地確認(rèn)[17-22] ，確保其滿足工程設(shè)計(jì)的需要。輻射防護(hù)設(shè)計(jì)平臺(tái)的應(yīng)用使得設(shè)計(jì)人工作效能監(jiān)控成為可能，為項(xiàng)目的精細(xì)管理提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。