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基于系统工程的数字实验系统架构设计技术研究

曾小康 黄彦平 张利琴 袁德文 徐建军 孙宇翔

曾小康, 黄彦平, 张利琴, 袁德文, 徐建军, 孙宇翔. 基于系统工程的数字实验系统架构设计技术研究[J]. 核动力工程, 2024, 45(S1): 6-12. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.S1.0006
引用本文: 曾小康, 黄彦平, 张利琴, 袁德文, 徐建军, 孙宇翔. 基于系统工程的数字实验系统架构设计技术研究[J]. 核动力工程, 2024, 45(S1): 6-12. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.S1.0006
Zeng Xiaokang, Huang Yanping, Zhang Liqin, Yuan Dewen, Xu Jianjun, Sun Yuxiang. Research on Architecture Design Technology of Digital Experimental System Based on Systems Engineering[J]. Nuclear Power Engineering, 2024, 45(S1): 6-12. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.S1.0006
Citation: Zeng Xiaokang, Huang Yanping, Zhang Liqin, Yuan Dewen, Xu Jianjun, Sun Yuxiang. Research on Architecture Design Technology of Digital Experimental System Based on Systems Engineering[J]. Nuclear Power Engineering, 2024, 45(S1): 6-12. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.S1.0006

基于系统工程的数字实验系统架构设计技术研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2024.S1.0006
详细信息
    作者简介:

    曾小康(1982—),男,研究员,现从事核反应堆热工水力分析工作,E-mail: zengxiaokang02@163.com

  • 中图分类号: TL334

Research on Architecture Design Technology of Digital Experimental System Based on Systems Engineering

  • 摘要: 为建立基于系统工程(SE)的数字化集成研发与交付环境,进行了核动力工程实验数字化集成研发平台的设计,即数字实验系统的顶层架构优化及功能构成和运行逻辑的详细架构设计。以此为基础开发了核动力工程数字实验系统,并以二次侧非能动余热排出系统实验项目为对象进行实例化应用验证。验证结果表明:所建立的核动力工程数字实验系统架构体系能够满足核动力工程实验的数字化集成研发与交付所需的实验任务策划分解、质量流程管控、工具软件封装集成、协同设计仿真、知识积累与伴随、过程数据追溯、实验成果结构化轻量化交付等功能,可实现任务、工具、知识、数据和成果的贯穿融合,有效提升实验研发效率和质量。

     

  • 图  1  基于系统工程的核动力工程实验V模型

    Figure  1.  V-model of Nuclear Power Engineering Experiment Based on Systems Engineering

    图  2  数字实验系统分层架构

    Figure  2.  Layered Architecture of Digital Experiment System

    图  3  业务管理模块功能组成架构

    Figure  3.  Functional Composition Architecture of Business Management Module

    图  4  核反应堆工程实验质量管理文件模型化架构

    Figure  4.  Modeling Architecture for Quality Management Documents of Nuclear Power Engineering Experiments

    图  5  设计仿真环境模块功能组成架构

    Figure  5.  Functional Composition Architecture of Design and Simulation Environment Module

    图  6  协同工作台功能构成及运行逻辑架构

    Figure  6.  Functional Composition and Operational Logic Architecture of Collaborative Workbench

    图  7  基于接口中间件的工具软件集成逻辑架构

    Figure  7.  Llogical Architecture for Tool Software Integration Based on Interface Middleware

    图  8  知识工程模块功能组成架构

    Figure  8.  Functional Composition Architecture of Knowledge Engineering Module

    图  9  基于多重权重因子的知识排序与伴随算法

    Figure  9.  Knowledge Sorting and Accompany Algorithm Based on Multiple Weighting Factors

    图  10  统一数据仓库功能组成架构

    Figure  10.  Functional Composition Architecture of the Unified Data Warehouse

    图  11  任务结构视图逻辑架构

    Figure  11.  Logical Architecture of Task Structure View

    图  12  实验成果可视化结构化交付逻辑架构

    Figure  12.  Logical Architecture of Visualized and Structured Delivery of Experimental Results

    图  13  基于数字实验系统的实验任务、工具与知识集成应用示例

    Figure  13.  Example of Integrated Application of Experimental Tasks, Tools, and Knowledge Based on the Digital Experiment System

    图  14  核动力工程实验成果结构化轻量化数字交付示例

    Figure  14.  Example of Structured and Lightweight Digital Delivery of Nuclear Power Engineering Experimental Results

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-10-22
  • 修回日期:  2024-03-08
  • 刊出日期:  2024-06-15

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