[發(fā)明專利]一種采用數(shù)字化人機接口核電廠的蒸汽發(fā)生器給水控制的功能分析方法

在審

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• 申請日: 2016-11-08
• 公開（公告）號: CN106653129A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐濤;張莉;孫濤;尚臣;陸斌;劉海宇;郝朋飛;易珂
• 申請（專利權(quán)）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G21D3/00
• 分類號: G21D3/00;G21D3/14
• 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)明屬于核電設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用數(shù)字化人機接口核電廠的蒸汽發(fā)生器給水控制的功能分析方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，隨著數(shù)字化、信息化、自動化技術(shù)的高速發(fā)展，以全數(shù)字化儀控技術(shù)(Digital Control System,DCS系統(tǒng))為核心的核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)和先進(jìn)的數(shù)字化主控室設(shè)計已廣泛應(yīng)用到核電項目。在數(shù)字化先進(jìn)主控室中，操縱員通過主控室的操縱員工作站完成對電廠的操作和控制。

蒸汽發(fā)生器給水控制是壓水堆核電廠極其重要的控制功能，用于調(diào)節(jié)核電廠蒸汽發(fā)生器二次側(cè)水位在需求定值上，以保證機組的穩(wěn)定運行。蒸汽發(fā)生器給水控制功能要求集成度高，操作要求復(fù)雜，涉及電廠的多個系統(tǒng)，當(dāng)前DCS系統(tǒng)中已設(shè)計了相關(guān)的分系統(tǒng)顯示功能，然而分系統(tǒng)顯示功能提供的信息欠缺綜合性，操縱員需在不同分系統(tǒng)顯示功能間頻繁切換，且無法滿足在控制蒸汽發(fā)生器給水過程中同時監(jiān)視多個系統(tǒng)參數(shù)、操作多個系統(tǒng)設(shè)備的要求，沒有充分體現(xiàn)出DCS系統(tǒng)的優(yōu)勢。

一方面相較于單一的系統(tǒng)運行，蒸汽發(fā)生器給水控制所需的控制功能要求集成度高，操作復(fù)雜，需人員密切配合執(zhí)行；另一方面，與傳統(tǒng)主控室相比，在DCS系統(tǒng)中的按照工藝系統(tǒng)流程設(shè)計的分系統(tǒng)顯示功能所提供的信息的綜合性不足，無法滿足總體運行過程中同時監(jiān)視多個系統(tǒng)參數(shù)，操作多個系統(tǒng)設(shè)備的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種采用數(shù)字化人機接口核電廠的蒸汽發(fā)生器給水控制的功能分析方法，以便于操縱員在核電廠正常和事故運行工況下快速有效地執(zhí)行蒸汽發(fā)生器給水控制功能。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種采用數(shù)字化人機接口核電廠的蒸汽發(fā)生器給水控制的功能分析方法，包括如下步驟：

(1)確定蒸汽發(fā)生器給水控制包含的主要控制功能模塊；

(2)針對每個所述的主要控制功能模塊，整理出該主要控制功能模塊的操作步驟以及操作步驟所需的監(jiān)視和控制信息清單；

(3)對步驟(2)所得到的監(jiān)視和控制信息進(jìn)行篩選和分類整理，篩選和分類原則如下：

3.1)控制功能模塊操作步驟中的控制操作手段應(yīng)直接包含在蒸汽發(fā)生器給水控制的人機接口中；

3.2)為保證操作和信息反饋的一致性、有效性，對控制功能模塊中的控制操作手段所對應(yīng)的信息反饋和操作步驟中需直接要求的監(jiān)視信息應(yīng)直接包含在蒸汽發(fā)生器給水控制的人機接口中；

3.3)對于操作步驟中沒有直接要求的監(jiān)視信息，但可便于操縱員了解控制功能模塊上下游信息的情況，在蒸汽發(fā)生器給水控制的人機接口中僅保留概況信息或增加去往分系統(tǒng)顯示功能的導(dǎo)航鏈接；

(4)對步驟(3)完成的篩選和分類信息進(jìn)行布置，實現(xiàn)蒸汽發(fā)生器給水控制的人機接口設(shè)計；

(5)綜合分析評價蒸汽發(fā)生器給水控制的人機接口是否滿足正常運行和事故后運行要求，以判斷信息完整性，補充所需信息，以滿足核電廠運行要求。

進(jìn)一步，如上所述的采用數(shù)字化人機接口核電廠的蒸汽發(fā)生器給水控制的功能分析方法，步驟(1)中所述的主要控制功能模塊包括：給水泵泵速調(diào)節(jié)模塊、水位調(diào)節(jié)模塊、輔助給水控制模塊、蒸汽發(fā)生器排污模塊。

進(jìn)一步，如上所述的采用數(shù)字化人機接口核電廠的蒸汽發(fā)生器給水控制的功能分析方法，步驟(4)中對所述信息進(jìn)行布置的原則包括：

4.1)蒸汽發(fā)生器給水控制的人機接口的布置應(yīng)以相關(guān)分系統(tǒng)顯示功能為參考，以保證信息顯示的規(guī)律性，方便操縱員學(xué)習(xí)和使用；

4.2)蒸汽發(fā)生器給水控制的人機接口以與分系統(tǒng)顯示功能相似的流程形式布置信息；

4.3)布置信息時應(yīng)清楚地顯示各個系統(tǒng)和設(shè)備的上下游關(guān)系，通過背景色區(qū)分不同系統(tǒng)以增強可讀性；

4.4)導(dǎo)航鏈接應(yīng)就近布置。

本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明所提供的分析方法，對于電廠正常工況和事故工況下的的蒸汽發(fā)生器給水控制功能，通過運行需求分析和功能分配，整理提煉出主要操作步驟以及相關(guān)的監(jiān)視信息和操作功能，并以簡化的工藝流程的方式組織布置相關(guān)信息，形成給水控制功能的綜合控制顯示，便于操縱員快速準(zhǔn)確獲得所操作或監(jiān)視的設(shè)備和參數(shù)的狀態(tài)及上下游情況，提高執(zhí)行效率，減少人因失效，減輕操縱員負(fù)擔(dān)。

步驟(1)中通過運行需求分析和功能分配，將蒸汽發(fā)生器給水控制功能進(jìn)行功能分組，細(xì)化為具體功能模塊，有利于操縱員在蒸汽發(fā)生器給水控制功能時明確各功能操作區(qū)域，提高執(zhí)行效率。