本發(fā)明屬于核電設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于核電廠數(shù)字化事故程序的鏈接布置方法。

背景技術(shù)：

在壓水堆核電廠事故工況下，操縱員需使用事故運(yùn)行程序。事故運(yùn)行程序(EOP)及其措施屬于核電廠縱深防御原則的第三道防線，是緩解事故和限制事故后果的手段。

目前不同于使用傳統(tǒng)主控室的核電廠，新建核電廠在全數(shù)字化儀控技術(shù)(Digital Control System，DCS系統(tǒng))基礎(chǔ)上采用實(shí)施數(shù)字化事故程序?？茖W(xué)合理的布置數(shù)字化事故程序鏈接將有助于搭建優(yōu)秀的人機(jī)接口，進(jìn)而保障操縱員在事故工況下更快速、準(zhǔn)確的在DCS系統(tǒng)上執(zhí)行事故程序。

核電廠發(fā)生事故時(shí)，及時(shí)準(zhǔn)確的獲得操縱員所需電廠信息對緩解事故及準(zhǔn)確快速的處理事故有著重要的意義。由于核電廠是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，涉及信息繁雜且更新迅速，因此，符合人因要求的設(shè)計(jì)有助于操作員方便快捷的獲取所需的核電廠重要信息。

對于主控室中顯示和操作手段已數(shù)字化的核電廠而言，需設(shè)計(jì)合理的數(shù)字化輔助信息控件使得新建數(shù)字化核電廠能夠以非常靈活的方式向操縱員提供多種多樣、數(shù)量龐大的輔助信息顯示和記錄功能。由于核電廠DCS系統(tǒng)中的信息大多是按照分系統(tǒng)顯示的。不能滿足事故處理時(shí)同時(shí)監(jiān)視獲取或記錄多個(gè)關(guān)鍵輔助信息的要求，沒有充分體現(xiàn)出DCS系統(tǒng)的優(yōu)勢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于核電廠數(shù)字化事故程序的鏈接布置方法，以便充分利用數(shù)字化儀控系統(tǒng)的優(yōu)勢，為操縱員提供在執(zhí)行事故處理程序過程中所涉及的關(guān)鍵信息，從而提高核電廠事故后處理的安全性和可靠性。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種用于核電廠數(shù)字化事故程序的鏈接布置方法，包括如下步驟：

(1)對事故程序包含的信息進(jìn)行分析整理，形成事故程序功能清單；

(2)針對核電廠事故程序中涉及的各主要控制狀態(tài)參數(shù)對事故程序功能清單進(jìn)行分類，形成不同功能類別清單；

(3)針對各功能類別清單設(shè)計(jì)其對應(yīng)的數(shù)字化人機(jī)接口功能模塊；

(4)確定事故程序中數(shù)字化人機(jī)接口功能模塊鏈接的布置，形成帶鏈接的初版數(shù)字化事故程序；

(5)通過人因分析概率計(jì)算確定帶鏈接的初版數(shù)字化事故程序中操縱員誤操作概率，并統(tǒng)計(jì)出誤操作概率較高的鏈接及出現(xiàn)的事故處理階段；綜合考慮誤操作概率、鏈接布置及對應(yīng)信息關(guān)聯(lián)度、人員操作時(shí)間因素，對事故程序中的鏈接布置進(jìn)行優(yōu)化，并迭代計(jì)算優(yōu)化后的操縱員誤操作概率，直至滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；

(6)對信息過于繁雜的事故程序中的鏈接布置方式和顯示方式進(jìn)行優(yōu)化布置，使其滿足操縱員的使用習(xí)慣。

進(jìn)一步，如上所述的用于核電廠數(shù)字化事故程序的鏈接布置方法，步驟(1)中所述的事故程序功能清單包含的設(shè)備有反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主泵、主噴淋閥、穩(wěn)壓器液位計(jì)、一回路壓力計(jì)；化學(xué)及容積控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥、上充泵、容積控制箱；反應(yīng)堆硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)硼泵、調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)。

進(jìn)一步，如上所述的用于核電廠數(shù)字化事故程序的鏈接布置方法，步驟(2)中所述的主要控制狀態(tài)參數(shù)包括穩(wěn)壓器水位、一回路壓力、硼濃度。

更進(jìn)一步，如上所述的用于核電廠數(shù)字化事故程序的鏈接布置方法，步驟(3)中結(jié)合所有事故程序中控制和監(jiān)視穩(wěn)壓器水位、一回路壓力及硼濃度信息，設(shè)計(jì)對應(yīng)的穩(wěn)壓器水位控制、一回路壓力控制及硼濃度控制的數(shù)字化人機(jī)接口功能模塊；并進(jìn)一步將一回路壓力控制及穩(wěn)壓器水位控制合并為一個(gè)功能模塊。

進(jìn)一步，如上所述的用于核電廠數(shù)字化事故程序的鏈接布置方法，步驟(6)中所述的優(yōu)化布置包括：

對所有事故程序中系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)頻度、操作重要性、操作關(guān)聯(lián)度進(jìn)行分析，在信息過于繁雜的情況下，確定必須集中相對重要的鏈接，以保證事故處理過程中的快速可達(dá)性及準(zhǔn)確性；

鏈接布置應(yīng)與事故程序中相關(guān)操作和監(jiān)視信息位置相關(guān)，以減少操縱員誤操作風(fēng)險(xiǎn)，提高事故處理的可靠性；

單個(gè)鏈接的布置應(yīng)同時(shí)考慮運(yùn)行人員的經(jīng)驗(yàn)反饋和操作習(xí)慣。

本發(fā)明的有益效果如下：

1、本發(fā)明通過分析確立了核電廠數(shù)字化事故程序人機(jī)接口模塊，將繁雜的信息進(jìn)行分析分類。使得信息的顯示及記錄功能合理科學(xué)，減少操縱員負(fù)擔(dān)，進(jìn)而降低誤操作風(fēng)險(xiǎn)，保證事故處理的準(zhǔn)確性和快速可達(dá)性。

2、本發(fā)明步驟(5)中所采用的鏈接布置迭代計(jì)算方法有助于保證該事故程序中鏈接布置所導(dǎo)致的操縱員誤操作概率足夠低。步驟(6)中的優(yōu)化方法能夠使信息的布置方式和顯示方式必須滿足操縱員的使用習(xí)慣，從而保證操縱員能快速地、準(zhǔn)確地定位，使人機(jī)接口科學(xué)合理。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的方法流程圖；

圖2為實(shí)施例中事故程序的鏈接布置示意圖。

具體實(shí)施方式

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

在事故狀態(tài)下，操縱員根據(jù)事故運(yùn)行程序的要求來將反應(yīng)堆帶到安全的狀態(tài)。由于這一過程中可能出現(xiàn)的情況存在一定的不確定性，因此操縱員可能隨時(shí)需要查看和記錄關(guān)鍵的輔助信息以幫助其了解機(jī)組目前狀態(tài)并幫助其采取更好的操作手段。

核電廠數(shù)字化事故程序在執(zhí)行過程涉及的信息量較繁雜，系統(tǒng)功能多種多樣，涉及機(jī)組狀態(tài)的重要參數(shù)較多且分布的系統(tǒng)較廣。若當(dāng)需要查找信息時(shí)均調(diào)用分系統(tǒng)顯示功能實(shí)現(xiàn)的話，勢必導(dǎo)致操作繁瑣且降低操縱員在事故情況下的操作效率。另外，過多過于頻繁的調(diào)用分系統(tǒng)顯示功能勢必要求操縱員熟練的掌握各分系統(tǒng)顯示功能中的信息，增加操縱員負(fù)擔(dān)及誤操作風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明從運(yùn)行角度出發(fā)，提供了一種核電廠事故狀態(tài)下數(shù)字化事故程序的鏈接布置方法，如圖1所示，具體包括如下步驟：

(1)分析事故程序功能清單

核電廠事故程序是一個(gè)較為復(fù)雜的體系，其可應(yīng)對緩解核電廠可能發(fā)生的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故，部分超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故及嚴(yán)重事故。每個(gè)事故程序均包含大量信息，需要對其進(jìn)行分析整理并形成事故程序功能清單。

(2)事故程序功能分類

根據(jù)核電廠控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及步驟(1)中所確定的事故程序功能清單，確定針對核電廠各主要控制狀態(tài)參數(shù)的不同功能類別清單。并確定各事故程序中所涉及操作及監(jiān)視信息對應(yīng)的核電廠控制參數(shù)及功能類別。

(3)事故處理功能清單數(shù)字化人機(jī)接口實(shí)現(xiàn)

根據(jù)步驟(2)所確定的不同功能類別清單，結(jié)合事故分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及人因分析實(shí)現(xiàn)其對應(yīng)的數(shù)字化人機(jī)接口。對每個(gè)核電廠主要控制狀態(tài)參數(shù)所對應(yīng)的事故處理功能清單數(shù)字化人機(jī)接口進(jìn)行優(yōu)化整理，以形成一定數(shù)量的功能模塊，方便在執(zhí)行事故程序時(shí)的調(diào)用。

(4)事故程序的鏈接布置

基于步驟(2)和步驟(3)中所得結(jié)果，確定事故程序中功能模塊鏈接的布置，形成帶鏈接的初版數(shù)字化事故程序。

(5)鏈接布置的優(yōu)化及誤操作概率迭代計(jì)算

通過人因分析概率計(jì)算確定帶鏈接初版數(shù)字化事故程序操縱員誤操作概率，并統(tǒng)計(jì)出誤操作概率較高的鏈接及出現(xiàn)的事故處理階段。綜合考慮誤操作概率，鏈接布置及對應(yīng)信息關(guān)聯(lián)度，人員操作時(shí)間(包括查找時(shí)間及操作時(shí)間等)等各方面因素，對事故程序中的鏈接布置進(jìn)行優(yōu)化，并迭代計(jì)算其誤操作概率，直至滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

(6)鏈接布置驗(yàn)證及優(yōu)化

單個(gè)數(shù)字化事故程序上的信息較多、種類復(fù)雜、重要性不同，因此需要優(yōu)化其中的鏈接布置：

對所有事故程序中系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)頻度、操作重要性、操作關(guān)聯(lián)度進(jìn)行分析。在信息過于繁雜的情況下，確定必須集中相對重要的鏈接，以保證事故處理過程中的快速可達(dá)性及準(zhǔn)確性。

鏈接在布置上應(yīng)清晰顯著，方便操縱員能快速定位。其布置應(yīng)與事故程序中相關(guān)操作和監(jiān)視信息位置相關(guān)以減少操縱員誤操作風(fēng)險(xiǎn)，提高事故處理的可靠性。

單個(gè)鏈接的布置應(yīng)同時(shí)考慮運(yùn)行人員的經(jīng)驗(yàn)反饋和操作習(xí)慣等因素。

實(shí)施例

1.分析事故程序功能清單

對電站某事故運(yùn)行規(guī)程的操作內(nèi)容進(jìn)行逐一分析整理，針對主控室操縱員中有關(guān)信息。主要涉及的事故程序功能清單包含的內(nèi)容有反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)穩(wěn)壓器電加熱器、穩(wěn)壓器安全閥、穩(wěn)壓器輔助噴淋閥、穩(wěn)壓器液位計(jì)、一回路壓力計(jì)、一回路溫度計(jì)；設(shè)備冷卻水系統(tǒng)泵、調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)；重要廠用水系統(tǒng)泵、調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)；安全殼壓力計(jì)等設(shè)備。

2.事故程序功能分類

結(jié)合上一步驟確定功能清單以及對應(yīng)的事故程序，確定對應(yīng)的核電廠主要狀態(tài)控制參數(shù)有：穩(wěn)壓器水位，一回路壓力，一回路溫度，安全殼壓力。將已確定的功能清單分別分類整理。

3.人機(jī)接口實(shí)現(xiàn)

結(jié)合所有事故程序中控制和監(jiān)視穩(wěn)壓器水位、一回路壓力及溫度、安全殼壓力等信息，設(shè)計(jì)對應(yīng)的穩(wěn)壓器水位控制、一回路壓力控制、一回路溫度控制及安全殼壓力監(jiān)測等人機(jī)接口功能模塊。由于一回路壓力控制和穩(wěn)壓器水位控制功能清單中有相當(dāng)部分內(nèi)容重復(fù)，考慮到降低操縱員負(fù)擔(dān)的目的盡量壓縮操縱員所需熟悉的人機(jī)接口功能模塊，將一回路壓力控制及穩(wěn)壓器水位控制并為一個(gè)功能模塊。對于一回路溫度控制則單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)功能模塊。

4.事故程序的鏈接布置

結(jié)合本例中一回路壓力控制、穩(wěn)壓器水位控制、一回路溫度控制以及安全殼壓力監(jiān)視信息在對應(yīng)事故程序中的布置情況，確定功能模塊鏈接的布置。

5.迭代計(jì)算操縱員誤操作概率

綜合考慮誤操作概率，鏈接布置及對應(yīng)信息關(guān)聯(lián)度，人員操作時(shí)間等各方面因素，對事故程序中的鏈接布置進(jìn)行優(yōu)化，并迭代計(jì)算其誤操作概率，直至得到滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的鏈接布置方案。

6.鏈接布置驗(yàn)證及優(yōu)化

對于上述分析設(shè)計(jì)得到的鏈接布置方案，結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)特性、功能分析清單、操作信息的重要性及操作順序、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)反饋等因素優(yōu)化顯示功能中的信息，最終分析設(shè)計(jì)出該事故程序的鏈接布置，如圖2所示。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其同等技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。