报表设计在福清1&2项目中的应用

樊艳艳，范欣欣，李 勇

（1.中国核电工程有限公司，北京 100840；2.中核控制系统工程有限公司，北京 102401）

0 引言

统计报表在核电领域中应用非常广泛[1-3]，不管在生产控制层还是在管理层，统计分析报表都是必要的功能。随着核电事业的迅猛发展，核电机组越来越大，对如何挖掘历史数据来提高生产和管理效率的期望也更加迫切。

福建福清1&2 核电站制作报表的工具采用的是FOXBORO 公司的I/A 报表制作软件Report Builder，该软件可以制作实时日报、实时月报、实时班报、统计日报、统计班报和统计月报[4,5]，但该软件只能实现最大值、最小值、平均值或求和等简单的功能，不能完全满足电厂实际的需求。本文根据业主的需求，在EXCEL 上进行了二次开发[6,7]，成功实现了电厂需求的统计日报和统计月报的功能。该报表自2014 年7 月投入使用以来，效果良好。

1 统计日报

1.1 电厂需求的统计日报

1）统计日报记录24 小时的数据，每行表示1 小时，例如：

其中，9TEU001BA 表示排水接收槽；m3表示排水接收槽的容积单位；9TEU009MN 是排水接收槽的液位变送器；FEED 表示每小时的进料量；DISCHARGE 表示每小时的出料量。

图1 电厂需求的统计日报Fig.1 Statistics daily report of power plant demand

2）对于每个小时，FEED 和DISCHAGE 的计算方法如下：

FEED 的计算方法是：统计9TEU009MN 每分钟的液位差△h，如果△h＞0，就认为是进料，将1 小时内所有大于0 的△h 加在一起，计算该小时的FEED 值。

DISCHARGE 的计算方法是：统计9TEU009MN 每分钟的液位差△h，如果△h＜0，就认为是出料，将1 小时内所有小于0 的△h 加在一起，然后取负数，计算该小时的DISCHARGE 值。如图2 所示。

图2 表示的是第1 小时内9TEU009MN 液位的变化，其中因0：01，0：02，0：03 的△h＞0，所以是FEED，同理0：04，0：05，1：00 的△h＜0，是DISCHARGE，从而得出图1 中第1 小时的：

FEED=3.142×r×r×(1+1+1+...)

DISCHARGE=3.142×r×r×(2+1+...+2)

其中，r 为容器的半径。这里认为排水接收槽是圆柱体，FEED 为进料的体积，DISCHARGE 为出料的体积。

1.2 Report Builder能实现的日报

I/A 自带的报表软件Report Builder 只能实时记录每小时变送器信号的实时值，而从1.1 节可以看出，电厂需求的统计日报是需要通过统计该小时内每分钟信号的变化得出的，所以电厂需求的日报不能直接由Report Builder 的实时日报生成。

Report Builder 报表软件只能进行求最大值、最小值、平均值或求和的运算，而从1.1 节中可以看出，电厂需求的统计日报需要进行大量的比较大小、判断正负、求和、乘积等复杂运算来实现，显然Report Builder 无法满足其计算要求。

1.3 实现方案

由于Report Builder 无法满足电厂的需求，因而本文提出了直接在日报里插入计算公式的设计思想，并提出了两种方案。

方案一：

通过手动，在Report Builder 的实时日报中，录入计算FEED 和DISCHARGE 的公式。

优点：

方法简单，任何会使用EXCEL 公式的人员都可完成。

缺点：

1）输入工作量大。

电厂规定每个统计日报有20 个测量信号，每个测量信号是以分钟为单位统计进料量和出料量，则每个统计日报需要输入60min×24h×20 个信号+24h×2（FEED/DISCHARGE）×20 个信号＝29760 个公式，并且这些公式因格式复杂，不能由EXCEL 的下拉功能批量生成，只能手动输入每个公式。

2）容易出错，且不便于检查。

方案二：

由于手动输入方法工作量大且容易出错，故提出利用EXCEL 插件的方式，将公式自动地录入到EXCEL 模板来生成统计日报模板。

优点：

1）快速。2s 就可以完成29760 个公式。

2）准确性高，且易于检查。

相较于手动输入公式，该方案只有一段程序，只要检查程序中的公式即可，易于检查，且准确性高很多，而且还便于业主根据需求修改。

选用方案：综合以上两种方案，方案一是手动输入公式，效率太低；方案二是自动输入公式，效率和准确性相较于手动输入公式，有了很大改善。因此，最终选用的是方案二。经过测试，这种方案运行快速、稳定，完全实现了电厂需求的统计日报。

2 统计月报

2.1 电厂需求的统计月报

1）统计月报记录1 个月的数据，每行表示1 天，例如图3。

图3 电厂需求的统计月报Fig.3 Monthly statistics of power plant demand

2）统计月报记录每天的FEED，DISCHARGE。对于某一天，用统计日报里的数据，将这一天24 小时的FEED 加起来得到该天的FEED；将这一天24 小时的DISCHARGE加起来得到该天的DISCHARGE。

2.2 实现方案

Report Builder 的报表制作软件可以创建实时月报和统计月报，其创建方法与日报相同。同样，由于Report Builder 月报（包括实时月报和统计月报）的算法过于简单而不能满足电厂的需求，所以本文提出了两个方案来实现电厂需求的统计月报。

方案一：

该方案与统计日报方案相同，即利用EXCEL 插件，自动输入公式。

优点：

有现成的统计日报的方法可以参考。

缺点：

1）数据量和计算量太大。

由于统计月报也是以分钟为单位统计信号进料量和出料量，如果每个统计月报里有20 个测量信号，则总 共 有60min×24h×20 个 信 号×30d ＝864000 个 数据。同时，每个统计月报需要插入60min×24h×20 个信号×30d+30d×20 个 信 号×2（FEED/DISCHARGE） ＝865200 个公式，而且公式量会随着统计信号的增加而成倍地增加。

2）生成统计月报的时间太长。

由于月报的数据量和计算量太大，使得生成统计月报所需的时间太长，从而使得工控机运行缓慢甚至死机。设计人员在福清现场曾从上午10 点开始生成统计月报，一直到下午3 点第一个统计月报还没有生成，而工控机CPU 100%运行，程序无响应，如同死机。一个统计月报就可以使工控机死机，如果需要生成多个统计月报，或者还需要生成年报，后果不堪设想。可见，直接使用这个方案生成统计月报不可行。

图4 统计月报流程图Fig.4 Flow chart of monthly statistics report

方案二：

考虑到方案一插入的公式量太多，是因为将多个统计日报中的公式全部插入到统计月报中，并且公式与统计日报里的公式完全相同。这里提出方案二，不再插入大量的公式，而是利用已经生成的统计日报，从现有的统计日报里提取计算数据信息，然后插入到统计月报中，最终计算总和即可，具体方案流程图如图4 所示。

从图4 可以看出，生成统计月报的过程是：首先，找到指定日期的日报，从日报里提取该天的进料、出料信息即日报最后一行的“总计”信息；然后，将“总计”信息插入到统计月报中，直到整个月的日报全部插入到统计月报为止。

优点：

1）快速，无需插入大量的公式。

该方案充分利用了现有的已生成的统计日报，期间只是进行打开EXCEL，提取信息，关闭EXCEL 等简单操作，避免了大量公式计算，执行效率较高。

2）准确性高。

由于是利用已经生成的统计日报，没有进行复杂计算，准确性高。

选用方案：

综合以上两个方案，方案一是插入公式的方法，因为数据和公式太多，计算量大，导致工控机运行缓慢甚至死机；方案二是从已生成的统计日报中提取信息，进而生成统计月报的方法，这种方法不仅准确而且快速，最终采用方案二。经过多次测试，这种方案能完全实现电厂需求的统计月报。

3 结束语

以FOXBORO 的Report Builder 报表制作软件为基础，利用插入公式的思想给出了统计日报的两种不同的制作方案，比较了它们的优缺点，并给出了最终采用的方案。考虑到如果利用统计日报的方法生成统计月报，需要插入的公式量太大，为了避免工控机死机，提出了从已经生成的统计日报中提取信息进而生成统计月报的方法。实际运行结果表明，统计日报和统计月报都成功地满足了核电厂的需求，运行稳定、效果良好，得到了福清业主的一致好评。