北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司 宮旭德，鄭偉智

1 引言

基于早期SOLAR計算機技術(shù)的大亞灣核電站集中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)采集與處理[1][2]、安全監(jiān)督盤[3-5]這2個子系統(tǒng)，即KIT/KPS系統(tǒng)，在實施國產(chǎn)全數(shù)字化升級改造后新定制開發(fā)的KIT/KPS系統(tǒng)，是以大亞灣原KIT/KPS系統(tǒng)的功能需求，特別是以PUD (設(shè)備機組描述)文件為依據(jù)，參考相對先進的嶺澳核電站KIT/KPS系統(tǒng)的架構(gòu)和功能特點，并基于和利時公司生產(chǎn)的DCS NM系列硬件和HOLLiAS_MACSⅥ組態(tài)軟件平臺進行研發(fā)。該系統(tǒng)除了實現(xiàn)原KIT/KPS系統(tǒng)的全部功能外，還增加了多項經(jīng)大亞灣和嶺澳核電站多年運行實踐所驗證的必須功能，其中就包括本文所闡述的電子報警卡功能。大亞灣KIT/KPS系統(tǒng)國產(chǎn)化升級改造的成功實施，不僅解決了原系統(tǒng)技術(shù)落后、設(shè)備老化、難以維持正常運行的難題，而且率先實現(xiàn)了對引進核電站自動化系統(tǒng)進行國產(chǎn)化、數(shù)字化的改造，這在一定程度上擺脫了對外商的依賴，并為今后類似系統(tǒng)的升級改造，為進一步實施大亞灣核電站控制系統(tǒng)的全面數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化改造積累了寶貴的經(jīng)驗并打下了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

核電站內(nèi)報警卡包含了所有報警信號相關(guān)的信息，涉及絕大多數(shù)現(xiàn)場工藝系統(tǒng)，是操作員處理報警最重要的參考文件。報警卡文件以紙質(zhì)文檔形式放置在主控室的文件柜中，文件規(guī)模龐大，操作員使用時需花長時間查找，影響處理報警的速度，同時出現(xiàn)的報警信號越多，速度問題越突出。與原系統(tǒng)相比，新的KIT/KPS系統(tǒng)實現(xiàn)了智能化的電子報警卡，操作人員可以從報警信息和報警卡索引畫面中快速調(diào)出需要的報警卡。

本文主要介紹了電子版報警卡在KIT/KPS系統(tǒng)中的實現(xiàn)方式及流程，由于操作員在處理核電站信號報警的同時還需參考相關(guān)的報警邏輯圖及報警信號變量列表[6]，因此本次改造的電子報警卡中還包含被調(diào)用邏輯圖的超鏈接、報警信號變量列表等。經(jīng)系統(tǒng)運行后現(xiàn)場操作員及維修人員反饋，電子報警卡在KIT/KPS系統(tǒng)中的應(yīng)用縮短了他們用于查詢紙制文件的時間，同時也方便于他們對于報警信號變量邏輯的查找定位。該項目經(jīng)現(xiàn)場實施1年后，從系統(tǒng)運行及客戶反饋結(jié)果證明，改造系統(tǒng)中報警卡功能運行良好。

2 舊報警處理流程及存在問題

紙制報警卡（如圖1所示）文件是核電站操作員處理現(xiàn)場信號報警時必須參考的重要文件，文件內(nèi)容包括：報警發(fā)生的位置、報警文本信息、報警源頭、報警嚴重等級、報警發(fā)生的原因分析、要求采取的行動和后果分析等內(nèi)容。

圖1 紙制版報警卡

系統(tǒng)改造前現(xiàn)場操作人員對于報警信號的處理流程參見如圖2所示，其中AA（Visual alarm）指可見報警信號、EC（Shieldcomputer logic input）指屏蔽—計算機邏輯輸入。

當現(xiàn)場光字牌報警發(fā)生時，操作員根據(jù)報警發(fā)生的位置記下光字牌報警窗所對應(yīng)的報警變量名稱，根據(jù)報警名稱在文件柜中依序查找紙制報警卡，同時根據(jù)報警卡所描述的內(nèi)容記下此報警所關(guān)聯(lián)的傳感器變量、EC變量及所對應(yīng)的邏輯圖位置，再根據(jù)位置的名稱在文件柜中依序查找邏輯圖，從而根據(jù)所查詢的資料進行報警原因的分析。由于現(xiàn)場報警變量繁多，每次處理報警分析事件要花費大量操作人員的時間，故針對現(xiàn)場報警處理流程的電子化改造迫在眉睫。

圖2 原報警處理流程

3 電子報警卡關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1 設(shè)備數(shù)據(jù)表的設(shè)計

KIT/KPS系統(tǒng)中的集中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要處理來自現(xiàn)場一次儀表的信號，含開關(guān)信號采集變量點和模擬信號采集變量點，設(shè)備數(shù)據(jù)表主要用于顯示采集變量點的一些基本信息，包括：變量點名、變量點描述、變量點當前值、變量點有效性、處理模件類型、處理模件地址、模件通道號、電氣和物理量程等。由于關(guān)聯(lián)報警卡的變量主要為開關(guān)量，故在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫及設(shè)備數(shù)據(jù)表的設(shè)計過程中針對所有開關(guān)信號采集變量點均加入報警卡調(diào)用布爾屬性及報警卡調(diào)用按鈕。

3.2 報警盤及報警窗的繪制

報警盤及報警窗（報警窗即現(xiàn)場報警光字牌）分布在核電站的主控室內(nèi)，報警盤分若干類，報警窗為報警盤的子類細化，分別對應(yīng)于不同的AA報警。當現(xiàn)場一次儀表信號觸發(fā)報警時，相對應(yīng)的報警窗會被激活點亮，以閃爍的形式通知電站當值操作人員進行報警處理[7][8]。

本次KIT/KPS系統(tǒng)改造中，系統(tǒng)的軟件平臺是基于和利時公司的HOLLiAS_MACSⅥ組態(tài)軟件系列，利用該軟件的圖形編輯功能，可以輕易的將報警盤及報警窗的軟件實現(xiàn)集成于系統(tǒng)平臺中。

3.3 報警卡的繪制

報警卡的繪制流程如圖3所示，根據(jù)核電站現(xiàn)場提供的電子版報警信號手冊，依次提取單頁報警卡文檔，為了與KIT/KPS系統(tǒng)界面一致，將白色背景頁面均進行反色形成黑色背景白色字體的頁面，此外，對于報警卡頁面的邏輯圖鏈接位置均加入電子版邏輯圖的超鏈接，其中鏈接關(guān)系主要參考《大亞灣報警卡鏈接關(guān)系表》。最后，對于更正后的報警卡文件以網(wǎng)頁形式存檔供系統(tǒng)平臺調(diào)用。

圖3 報警卡繪制流程

報警卡文件命名分兩種方式：如果文件（單個AA）頁數(shù)小于10張，則命名為“AA名+頁數(shù)+總頁數(shù)”；如果文件（單個AA）頁數(shù)大于10張，則命名為“AA名+頁數(shù)（從01開始順序下排）”。

3.4 邏輯圖的繪制

邏輯圖的繪制仍采用和利時公司的HOLLiAS_MACSⅥ組態(tài)軟件的圖形編輯功能，根據(jù)《大亞灣核電站系統(tǒng)邏輯圖列表》依次進行邏輯圖的繪制，從而轉(zhuǎn)化成為MACSⅥ軟件平臺的圖形文件，并供系統(tǒng)平臺調(diào)用。

3.5 關(guān)聯(lián)變量表單的整理

在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程中，對于單張報警卡所關(guān)聯(lián)的EC變量名有的屬于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的開關(guān)信號采集變量點，但有的關(guān)聯(lián)EC名并不在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，但與之對應(yīng)的有相關(guān)的傳感器變量名，故我們設(shè)置如表1的一種表單，供KIT/KPS系統(tǒng)平臺調(diào)用，這樣我們在調(diào)用單張報警卡的同時可以定位到與本張報警卡相關(guān)的開關(guān)信號變量點報警。

表1 報警卡關(guān)聯(lián)變量表單

4 新報警處理流程

新報警流程處理的方式如圖4所示，具體步驟如下：

圖4 新報警處理流程

步驟1：KIT/KPS系統(tǒng)平臺的開關(guān)變量發(fā)生報警；

步驟2：進入系統(tǒng)的報警變量列表，找到相關(guān)的報警變量；

步驟3：調(diào)出該報警變量的設(shè)備數(shù)據(jù)表，轉(zhuǎn)步驟6，或以步驟4為開始項；

步驟4：直接進入KIT/KPS系統(tǒng)平臺的報警盤頁面；

步驟5：由相應(yīng)的報警盤調(diào)用報警窗頁面；

步驟6：找到相應(yīng)的AA報警卡頁面；

步驟7：由報警卡頁面下方的變量列表中可定位相關(guān)的報警變量（關(guān)聯(lián)傳感器變量或關(guān)聯(lián)EC變量）；

步驟8：由報警卡頁面中提供的鏈接可以定位相關(guān)的邏輯圖，從而分析并確認報警原因，電子報警卡顯示畫面如圖5所示。

圖5 電子版報警卡畫面

5 結(jié)語

本次KIT/KPS系統(tǒng)改造突破了原有系統(tǒng)的技術(shù)限制條件，利用當代計算機和自動化技術(shù)對系統(tǒng)進行升級開發(fā)，并根據(jù)現(xiàn)場積累的經(jīng)驗對系統(tǒng)功能實施擴展，新的系統(tǒng)在穩(wěn)定性、可擴展性以及人機交互性等方面均得到全面改善。系統(tǒng)集成電子報警卡后，大大方便了現(xiàn)場操作員針對報警的查找分析，優(yōu)化了操作員的工作時間安排。本文介紹了KIT/KPS系統(tǒng)中電子報警卡功能的設(shè)計思路——變量數(shù)據(jù)表中報警卡調(diào)用按鈕的添加，報警盤、報警窗的繪制，電子版報警卡的制作，邏輯圖的繪制，報警卡關(guān)聯(lián)變量表單的整理，同時給出了新報警卡處理的實例展示流程，通過現(xiàn)場用戶的反饋，新的報警處理流程方式更加便捷可靠。

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