[發明專利]一種反應堆控制室系統

有效

• 申請號: 201911070067.1
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN110783007B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 陳帥;張俊軍;宋勇;高勝;李洋
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G21D3/00
• 分類號: G21D3/00;G21D3/06
• 代理公司: 合肥興東知識產權代理有限公司 34148
• 代理人: 王偉

本發明公開了一種反應堆控制室系統，包括控制室后臺的數字化儀控系統、設于控制室內部的人機交互設施、數字化儀控系統信號輸出單元、數字化儀控系統信號輸入單元以及故障診斷單元；所述人機交互設施具體包括計算機操縱員工作站以及語音識別單元。本發明反應堆控制室系統通過采用故障診斷和語音識別系統，實現故障信息的自動語音播報和語音操作指令的發布，有利于提高操縱員工作效率，減少誤操作，優化布局，減少控制室空間需求。有效提高了異常情況下運行人員的工作效率，降低了運行人員的誤動作概率，同時也減少了控制室內操縱員工作站及操縱人員的數量，進而也降低了主控室的空間需求。

技術領域

本發明涉及核能技術領域，具體地說涉及一種反應堆控制室系統。

背景技術

控制室是核設施的運行監控中心，主要功能是利用人機交互設施在各種運行工況下，對核設施全廠進行監控，保障核設施安全、可靠運行，并給操縱員提供適宜的工作環境。

1979年美國三里島核事故發生以來，控制室人因工程逐漸引入到核電廠工程設計領域中，為更好地支持并優化核電站運行人員的操作，降低人因失效的潛在風險，控制室設計依據操縱人員需求進行人性化設計改進。這種需求促進數字化主控室設計技術的發展，在現有的國內核電站和研究堆控制室系統中，控制室內均將數字化操縱員工作站作為主要控制手段，采用光字牌和大屏幕報警序列顯示報警信息。

采用常規光字牌和大屏幕報警序列顯示報警信息，將占用大量的控制室空間，同時操縱員需要在報警序列中查找、定位報警信息，分析判斷始發事件，這種處理方式在警報級別不高、數量較少的情況下還能應對可能出現的情況，但在出現“報警雪崩”，即短時間出現大量警報時，會嚴重影響操縱人員對事故的判斷和決策。

采用故障診斷和語音識別系統，實現故障信息的自動語音播報和語音操作指令的發布，利于提高操縱員工作效率，減少誤操作，同時優化控制室布局，減少空間需求。

據此，目前急需一種能夠提高工作效率、降低人因失效風險、布置緊湊的反應堆控制室系統。

發明內容

為了克服現有的控制室系統在出現“報警雪崩”時會嚴重影響操縱人員對事故的判斷和決策的弊端缺陷，本發明通過采用故障診斷和語音識別系統，來實現故障信息的自動語音播報和語音操作指令的發布，即一種能夠提高工作效率、降低人因失效風險、布置緊湊的反應堆控制室系統。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種反應堆控制室系統，包括控制室后臺的數字化儀控系統、設于控制室內部的人機交互設施、數字化儀控系統信號輸出單元、數字化儀控系統信號輸入單元以及故障診斷單元；所述人機交互設施具體包括計算機操縱員工作站以及語音識別單元；

所述數字化儀控系統信號輸出單元用于采集現場系統設備的運行狀態參數并在線監測系統運行數據；

所述故障診斷單元包括實時仿真模塊以及故障診斷模塊，所述實時仿真模塊用于離線仿真計算系統運行狀態，所述故障診斷模塊用于對數字化儀控系統信號輸出單元以及實時仿真模塊的在線監測數據與離線仿真數據進行殘差分析和主元分析，實現故障、報警信息的分析及故障定位，為操縱員運行控制反應堆提供技術支持；

反應堆操縱員根據所述故障診斷單元的診斷結果在所述計算機操縱員工作站中通過語音識別單元輸入相應的故障處理操作指令并通過數字化儀控系統信號輸入單元完成指令的發布。

作為本發明的優選方式之一，所述語音識別單元具體包括揚聲器播放設備、麥克風陣列以及語音識別芯片，所述故障診斷單元分析、識別出的系統故障信息和運行參數通過揚聲器播放設備進行語音播報；通過麥克風陣列拾取語音指令(如“關閉指定的給水泵”，“啟動蒸汽旁排閥門”等)，經過語音識別芯片識別后，利用數字化儀控系統信號輸入單元完成運行控制指令的發布，在事故工況及數字化操縱員站失效時，完成故障警報信息播報及發布語音運行控制指令。