本發(fā)明屬于核電設(shè)計技術(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行程序。事故運行程序(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)秀的人機接口，進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，及時準(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同時監(jiān)視獲取或記錄多個關(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)計其對應(yīng)的數(shù)字化人機接口功能模塊；

(4)確定事故程序中數(shù)字化人機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、人員操作時間因素，對事故程序中的鏈接布置進行優(yōu)化，并迭代計算優(yōu)化后的操縱員誤操作概率，直至滿足設(shè)計標(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行優(yōu)化布置，使其滿足操縱員的使用習(xí)慣。

進一步，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、一回路壓力計；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)堆硼和水補給系統(tǒng)硼泵、調(diào)節(jié)閥、流量計。

進一步，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)字化人機接口功能模塊；并進一步將一回路壓力控制及穩(wěn)壓器水位控制合并為一個功能模塊。

進一步，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，提高事故處理的可靠性；

單個鏈接的布置應(yīng)同時考慮運行人員的經(jīng)驗反饋和操作習(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)字化事故程序人機接口模塊，將繁雜的信息進行分析分類。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)，進而降低誤操作風(fēng)險，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為實施例中事故程序的鏈接布置示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)的描述。

在事故狀態(tài)下，操縱員根據(jù)事故運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需要查看和記錄關(guān)鍵的輔助信息以幫助其了解機組目前狀態(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)需要查找信息時均調(diào)用分系統(tǒng)顯示功能實現(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。

本發(fā)明從運行角度出發(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)計基準(zhǔn)事故，部分超設(shè)計基準(zhǔn)事故及嚴(yán)重事故。每個事故程序均包含大量信息，需要對其進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)字化人機接口實現(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)計及人因分析實現(xiàn)其對應(yīng)的數(shù)字化人機接口。對每個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)字化人機接口進行優(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算

通過人因分析概率計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，人員操作時間(包括查找時間及操作時間等)等各方面因素，對事故程序中的鏈接布置進行優(yōu)化，并迭代計算其誤操作概率，直至滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

(6)鏈接布置驗證及優(yōu)化

單個數(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，提高事故處理的可靠性。

單個鏈接的布置應(yīng)同時考慮運行人員的經(jīng)驗反饋和操作習(xí)慣等因素。

實施例

1.分析事故程序功能清單

對電站某事故運行規(guī)程的操作內(nèi)容進行逐一分析整理，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、一回路壓力計、一回路溫度計；設(shè)備冷卻水系統(tǒng)泵、調(diào)節(jié)閥、流量計；重要廠用水系統(tǒng)泵、調(diào)節(jié)閥、流量計；安全殼壓力計等設(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.人機接口實現(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功能模塊。對于一回路溫度控制則單獨設(shè)計一個功能模塊。

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，人員操作時間等各方面因素，對事故程序中的鏈接布置進行優(yōu)化，并迭代計算其誤操作概率，直至得到滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的鏈接布置方案。

6.鏈接布置驗證及優(yōu)化

對于上述分析設(shè)計得到的鏈接布置方案，結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計特性、功能分析清單、操作信息的重要性及操作順序、運行經(jīng)驗反饋等因素優(yōu)化顯示功能中的信息，最終分析設(shè)計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)明進行各種改動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和變型在內(nèi)。