[發(fā)明專利]一種基于核電廠控制室設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能需求分析方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510430489.0
• 申請(qǐng)日: 2015-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN105118538A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周彧;俞光衛(wèi)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)核電工程有限公司
• 主分類號(hào): G21D3/00
• 分類號(hào): G21D3/00
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核電廠控制室設(shè)計(jì)技術(shù)，具體涉及一種基于核電廠控制室設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能需求分析方法。

背景技術(shù)

在核電廠控制室中，操縱員與機(jī)器之間需要頻繁交互，良好的控制室人機(jī)接口設(shè)計(jì)關(guān)系到整個(gè)電廠的安全運(yùn)行。早期人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)硬件的效率和可用性，需要人通過(guò)培訓(xùn)去適應(yīng)系統(tǒng)。然而由于控制室人機(jī)接口設(shè)計(jì)的缺陷，即使獲得完善訓(xùn)練或素質(zhì)良好的人員仍然會(huì)存在犯錯(cuò)誤的可能，因此在人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮硬件效率和可用性，還需要結(jié)合人因工程的思想，保證人和機(jī)器的有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮人和機(jī)器各自的優(yōu)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)核電廠的安全運(yùn)行。

功能需求分析作為控制室設(shè)計(jì)的重要組成部分，是人機(jī)接口設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。在常規(guī)控制室中，由于盤臺(tái)區(qū)域限制，無(wú)法將每個(gè)電廠系統(tǒng)的信息均顯示出來(lái)。而在數(shù)字化控制室中，可以將每個(gè)電廠系統(tǒng)的詳細(xì)信息呈現(xiàn)出來(lái)，這需要通過(guò)詳細(xì)的系統(tǒng)級(jí)的功能需求分析，確定每個(gè)系統(tǒng)的功能及功能的實(shí)現(xiàn)方式，從而為人機(jī)接口設(shè)計(jì)等其他人因工程要素提供支持。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)核電廠系統(tǒng)提供一種基于控制室設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能需求分析方法，結(jié)合人因工程的原則，從操縱員的需求出發(fā)，對(duì)核電廠系統(tǒng)進(jìn)行全面的分析。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種基于核電廠控制室設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能需求分析方法，包括如下步驟：

(1)分析系統(tǒng)功能，根據(jù)核電廠系統(tǒng)描述，定義系統(tǒng)功能，確定衡量系統(tǒng)功能完成的定量參數(shù)或定性條件；

(2)分析功能過(guò)程，將系統(tǒng)功能分解成完成功能所需的更小單元--功能過(guò)程，這些功能過(guò)程應(yīng)與系統(tǒng)執(zhí)行功能保持一致，并包含操縱員在控制室能控制或觀察的部件或參數(shù)；

(3)分析過(guò)程元素，分析確定組成功能過(guò)程的所有元素，每一個(gè)過(guò)程元素包括其所屬功能過(guò)程的所有部件，根據(jù)運(yùn)行需求確定不同過(guò)程元素，這些過(guò)程元素的部件狀態(tài)的組合不同；

(4)確定性能需求，所述性能需求是每個(gè)過(guò)程元素下具體部件的狀態(tài)組合，這些部件需在控制室中顯示供操縱員使用；

(5)分析系統(tǒng)運(yùn)行模式，系統(tǒng)功能在不同的運(yùn)行情況下具有不同的狀態(tài)，包含系統(tǒng)部件的不同狀態(tài)組合，這些組合為系統(tǒng)的運(yùn)行模式，它是不同過(guò)程元素的組合，一個(gè)特定的運(yùn)行模式只能包含功能過(guò)程下的一種過(guò)程元素；

(6)分析運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換，根據(jù)運(yùn)行需求，分析不同運(yùn)行情況下運(yùn)行模式之間的轉(zhuǎn)換，確定各部件在不同模式下狀態(tài)的轉(zhuǎn)換；

(7)確定聯(lián)合運(yùn)行模式，分析系統(tǒng)的運(yùn)行情況，若系統(tǒng)存在同時(shí)執(zhí)行多個(gè)運(yùn)行模式的情況時(shí)，即當(dāng)兩個(gè)或更多系統(tǒng)環(huán)路或系列同時(shí)以不同模式組合，或當(dāng)系統(tǒng)能夠同時(shí)執(zhí)行多個(gè)不同功能或同一功能的多個(gè)模式時(shí)，為聯(lián)合運(yùn)行模式。

進(jìn)一步，如上所述的基于核電廠控制室設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能需求分析方法，步驟(1)中，對(duì)每一個(gè)系統(tǒng)功能給出功能代碼，并標(biāo)識(shí)該功能是否為安全相關(guān)的。

進(jìn)一步，如上所述的基于核電廠控制室設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能需求分析方法，步驟(2)中，分析的功能過(guò)程必須是完成功能所需的，功能過(guò)程是基本的、不可再分的，功能過(guò)程與功能過(guò)程之間是相互獨(dú)立的，一個(gè)或多個(gè)功能過(guò)程可以被多個(gè)功能同時(shí)調(diào)用，每個(gè)功能過(guò)程標(biāo)識(shí)唯一的代碼。

進(jìn)一步，如上所述的基于核電廠控制室設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能需求分析方法，步驟(3)中，分析的過(guò)程元素僅考慮那些與功能過(guò)程相關(guān)的元素，并且考慮完成功能過(guò)程的所有可能的選擇。

進(jìn)一步，如上所述的基于核電廠控制室設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能需求分析方法，步驟(4)中，考慮所有在控制室有狀態(tài)顯示的部件，分析執(zhí)行所屬過(guò)程元素的部件狀態(tài)，詳細(xì)描述每個(gè)部件。

進(jìn)一步，如上所述的基于核電廠控制室設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能需求分析方法，步驟(5)中，確定每一個(gè)功能的所有運(yùn)行模式，對(duì)每一個(gè)運(yùn)行模式給出唯一代碼，在定義每個(gè)運(yùn)行模式時(shí)，分析該運(yùn)行模式下所有的部件及其狀態(tài)。

本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明所提供的基于核電廠控制室設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能需求分析方法確定了功能需求劃分原則，結(jié)合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，將系統(tǒng)功能從頂至底進(jìn)行分解，確定系統(tǒng)功能需求的四層層次結(jié)構(gòu)，即系統(tǒng)功能、功能過(guò)程、過(guò)程元素和性能需求。另外，依據(jù)這四層層次結(jié)構(gòu)，結(jié)合系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，分析系統(tǒng)的運(yùn)行模式，從而更清楚地得到系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中的需求。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的方法流程圖；

圖2為具體實(shí)施例中水罐充水系統(tǒng)的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。