[发明专利]一种采用数字化人机接口核电厂事故状态下运行控制的功能分析方法

说明书

技术领域

本发明属于核电设计技术领域，具体涉及一种采用数字化人机接口核电厂事故状态下运行控制的功能分析方法。

背景技术

事故运行规程（或应急运行规程）用于核电厂事故后处理，以缓解事故后果，将反应堆带到安全的后备状态。在事故运行规程中，对于核电厂主要功能的操作和相关信息的监视是具有相关性和通用性的，而且这些功能往往涉及多个系统，具有很强的综合性。对于传统的硬操作盘台的主控室，操纵员可以通过不断地熟悉来记忆各个设备和监视信息的位置进而提高操作的效率。而当前压水堆核电厂的主控室普遍采用全数字化仪控技术（Digital Control System，DCS系统），操纵员在数字化工作站上对电厂进行控制和监视。仅仅通过按照工艺系统流程设计的分系统显示功能所提供的信息综合性不足，不能很好地满足事故处理的要求，也没有体现出DCS的优点。

为了充分发挥数字化控制系统DCS信息处理和显示的优势，更好地帮助操纵员完成事故处理，可以考虑将事故处理中用到的通用性的功能的控制和监视信息集中布置进行模块化设计，设计出综合显示控制功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用数字化人机接口核电厂事故状态下运行控制的功能分析方法，用以设计相关的事故规程综合显示控制功能，为操纵员提供事故处理过程中所需的综合性的监视和控制信息，提高事故处理的效率从而减少事故带来的风险。

本发明的技术方案如下：一种采用数字化人机接口核电厂事故状态下运行控制的功能分析方法，包括如下步骤：

（1）确定事故运行规程中功能模块的选取原则，将指定功能在事故运行规程中出现的位置和在不同规程中出现的次数作为加权因子，将规程操作各阶段的位置加权因子与该阶段的频率加权因子相乘，不同阶段结果相加得到该指定功能的权重结果，根据计算得到的权重结果确定是否选择该功能进行模块化设计；

（2）根据步骤（1）的计算结果，对事故运行规程中的功能进行筛选，获得需要进行模块化设计的功能清单；

（3）通过对功能模块的信息进行整合和筛选，确定综合显示控制功能的信息清单；

（4）确定综合显示控制功能的布置原则；

（5）根据步骤（4）中确定的布置原则，对综合显示控制功能信息清单进行布置，完成事故后综合显示控制功能的设计。

进一步，如上所述的采用数字化人机接口核电厂事故状态下运行控制的功能分析方法，步骤（3）中对功能模块的信息进行整合的原则是：信息清单中应包括该功能在事故运行规程中明确要求进行控制或监视的设备和参数；信息清单中可增加事故运行规程中没有明确要求，但根据运行经验操纵员必须要在执行该功能模块时进行监视的参数；

对功能模块的信息进行筛选的原则是：为信息清单中的信息在不同规程中出现的次数设立频度因子，根据控制和监视信息与功能操作目标之间的关系设立重要性因子，根据信息之间的关联设立相关性因子；当信息过多无法在一个屏幕上显示时，首先根据频度因子和重要性因子去掉部分不重要且出现次数少的信息，再根据相关性因子恢复和重要的信息密切相关的监视信息。

进一步，如上所述的采用数字化人机接口核电厂事故状态下运行控制的功能分析方法，步骤（4）中确定的布置原则如下：

4.1）综合显示控制功能的设计和布局应参考总体运行控制功能和总体运行状态显示功能的设计结果，能够沿用的地方应保持一致；

4.2）综合显示控制功能上应包含设备相关的简要工艺流程及相关信息；

4.3）综合显示控制功能上的布局应考虑步骤（3）中筛选原则所确定的信息相关性因子，将密切相关的设备和参数集中布置。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所提供的功能分析方法可以用于指导核电厂事故规程数字化人机接口设计，为数字化事故运行综合显示控制功能提供分析方法。

2.本发明充分利用了DCS系统的优势，将不同系统的设备和参数根据功能需要集中布置，减少了操纵员在执行事故规程过程中切换屏幕的次数，提高了事故状态下操纵员对事故处理的速度和效率，降低了由于控制和反馈匹配不当带来的风险，从而提高了核电厂事故状态下的安全性。

3.综合显示控制功能包含有简化的工艺流程，可以让操纵员对整个功能的状态有一个更全面的了解，还能让操纵员及时发现自己的操作产生的影响，提高了事故处理的可靠性。