崔澤朋　李穎　宿俊海

【摘 要】控制室系統(tǒng)作為核電廠人-機(jī)接口的最重要部分，需要嚴(yán)格遵守相關(guān)法律、法規(guī)的設(shè)計(jì)要求，本文介紹了控制室系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容進(jìn)行匯總分析，明確了控制室系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系研究?jī)?nèi)容，指出了目前我國(guó)控制室系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系存在的問(wèn)題，并提出了改進(jìn)建議。

【關(guān)鍵詞】核電廠；控制室系統(tǒng)；主控制室；人機(jī)接口；標(biāo)準(zhǔn)

0 概述

控制室是核電廠的重要組成部分，也是整個(gè)電站中人—機(jī)接口最集中的地方。為了保證控制室系統(tǒng)設(shè)計(jì)的安全性和可靠性，各主要核電國(guó)家和組織機(jī)構(gòu)對(duì)控制室設(shè)計(jì)規(guī)范做出了一系列要求[1-5]。我國(guó)的控制室系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的編制是從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，主要是通過(guò)從國(guó)外技術(shù)引進(jìn)、吸收，并結(jié)合我國(guó)的實(shí)際國(guó)情來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本文將對(duì)我國(guó)控制室系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)匯總分析，明確各標(biāo)準(zhǔn)的編制目的、作用及其適用性。

1 控制室系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

控制室內(nèi)包含大量的人—機(jī)接口，是整個(gè)核電廠內(nèi)信息最集中、最復(fù)雜的地方，為了保證控制室的安全性和可靠性，其設(shè)計(jì)過(guò)程必須滿足相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的要求，控制室系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

2 控制室系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的分析

控制室系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)分析是對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的控制室設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行歸納、整理和分析，明確其有效性，適用性等問(wèn)題，對(duì)于改進(jìn)和完善控制室系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系具有十分重要的意義[7]。

2.1 控制室系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)

核電廠控制室系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的編制、修訂工作從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，截止到2014年底，已有的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)如下所示：

2.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容分析

在2.1所列的標(biāo)準(zhǔn)中，GB/T 13630-1992是核電廠控制室系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本標(biāo)準(zhǔn)（主標(biāo)準(zhǔn)），以圖1為主線概括介紹整個(gè)控制室系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程，其他標(biāo)準(zhǔn)可以說(shuō)是GB/T 13630-1992的分支（子標(biāo)準(zhǔn)），分別從功能設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)的某一角度出發(fā)，對(duì)主標(biāo)準(zhǔn)的某一方面進(jìn)行詳細(xì)補(bǔ)充規(guī)定。

對(duì)于控制室的功能設(shè)計(jì)，它包含功能分析和功能分配兩方面內(nèi)容，二者都應(yīng)遵循EJ/T 1143-2002的要求。該標(biāo)準(zhǔn)分別介紹了功能分析和功能分配的設(shè)計(jì)方法，并指出在功能分析和功能分配過(guò)程中應(yīng)遵守的原則和需要注意的問(wèn)題。

對(duì)于控制室系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)，它所涉及的技術(shù)要求包括以下幾個(gè)方面：

（1）人的能力和特性的要求

控制室內(nèi)操作人員的行為習(xí)慣和遇突發(fā)事故的處理能力對(duì)控制室系統(tǒng)乃至整個(gè)電站都具有非常大的影響，因此在實(shí)施控制室詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)，必須提供人的能力和特性的基本數(shù)據(jù)作為人因工程的基本設(shè)計(jì)資料。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)遵循NB/T 20061-2012、NB/T 20248-2013、NB/T 20257-2013、NB/T 20297-2014和EJ/T 562-1991標(biāo)準(zhǔn)。

這些標(biāo)準(zhǔn)分別從人體尺寸、公認(rèn)的行為習(xí)慣、聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)的能力與特性等方面規(guī)定了控制室設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)遵循的原則，同時(shí)對(duì)人處理信息的能力、操作人員的可靠性以及操作人員的考核標(biāo)準(zhǔn)做了相關(guān)規(guī)定。

（2）控制室的工作環(huán)境和防護(hù)措施的要求

控制室的設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)當(dāng)遵循EJ/T 638-1992的要求。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了控制室的工作環(huán)境，如空氣調(diào)節(jié)、音響條件以及照明系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的條件，以及控制室應(yīng)當(dāng)具備抵抗火災(zāi)、地震、輻射和飛射物攻擊等事故的防護(hù)等級(jí)和在緊急情況下的救援措施。

（3）控制室的空間布置的要求

控制室的空間布置是指控制室內(nèi)操作區(qū)和設(shè)備的布置以及控制室內(nèi)設(shè)備的編號(hào)都應(yīng)符合人因工程的設(shè)計(jì)原則，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)滿足EJ/T 574-1991和EJ/T 461-1989標(biāo)準(zhǔn)的要求。

（4）控制器的要求

控制器的設(shè)計(jì)應(yīng)使操作人員能夠準(zhǔn)確完成控制任務(wù)，同時(shí)還應(yīng)具備簡(jiǎn)單易操作等特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)遵循NB/T 20059-2012、NB/T 20015-2010和EJ/T 442-1989標(biāo)準(zhǔn)。

NB/T 20059-2012規(guī)定了幾種常用控制器的設(shè)計(jì)要求，NB/T 20015-2010規(guī)定了用來(lái)給操縱員培訓(xùn)和考核使用的模擬控制器的設(shè)計(jì)要求。

（5）信息顯示系統(tǒng)的要求

信息顯示系統(tǒng)能夠告知控制室內(nèi)操作人員電站的當(dāng)前狀態(tài)以及與安全性和可用性相關(guān)的重要參數(shù)，涉及顯示系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)和操作人員支持系統(tǒng)等方面內(nèi)容。

①顯示系統(tǒng)是整個(gè)電站人機(jī)接口的重要組成部分，它的設(shè)計(jì)必須符合人因的設(shè)計(jì)原則，應(yīng)當(dāng)遵循NB/T 20016-2010、NB/T 20058-2012、NB/T 20267-2014和NB/T 20270-2014標(biāo)準(zhǔn)。

NB/T 20016-2010以人因設(shè)計(jì)原則為基礎(chǔ)，規(guī)定了顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。NB/T 20058-2012規(guī)定了屏幕功能顯示和指示燈顯示方面的要求。NB/T 20267-2014和NB/T 20270-2014規(guī)定了計(jì)算機(jī)化運(yùn)行規(guī)程的設(shè)計(jì)要求。

②報(bào)警系統(tǒng)為操作人員在事故工況下提供警示作用，控制室內(nèi)的報(bào)警信號(hào)需按照其重要性有等級(jí)的劃分，方便操作人員優(yōu)先處理重要報(bào)警，同時(shí)控制室內(nèi)的報(bào)警信號(hào)也不一定要全部顯示出來(lái)，可以按照人因工程的原則可以對(duì)報(bào)警信號(hào)做適當(dāng)?shù)囊种铺幚?。NB/T 20027-2010為報(bào)警信號(hào)的處理和顯示提供了設(shè)計(jì)依據(jù)。

③操作人員支持系統(tǒng)為控制室內(nèi)操作人員提供各種輔助功能，如安全參數(shù)顯示與監(jiān)視功能、電廠診斷功能和基于征兆與基于時(shí)間的操作指導(dǎo)功能等。GB/T 13624-2008（核電廠安全參數(shù)顯示系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)準(zhǔn)則）提供了電站安全參數(shù)顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。

（6）通訊系統(tǒng)的要求

控制室內(nèi)必須提供通訊系統(tǒng)，在異?；蚴鹿使r下，能夠與外界應(yīng)急機(jī)構(gòu)取得聯(lián)絡(luò)。NB/T 20263-2014分別從語(yǔ)言通訊和非語(yǔ)言通訊兩方面對(duì)電站的通訊系統(tǒng)做了詳細(xì)說(shuō)明。

對(duì)于控制室系統(tǒng)設(shè)計(jì)的驗(yàn)證和確認(rèn)（V&V），應(yīng)滿足EJ/T 1118-2000的要求。該標(biāo)準(zhǔn)分別規(guī)定在控制室功能設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段應(yīng)完成的測(cè)試和評(píng)價(jià)。

3 結(jié)論

控制室系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)控制室系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)起到規(guī)范和指導(dǎo)作用。在研究過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)我國(guó)控制室系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系存在一些問(wèn)題，需要在以后的工作中不斷改進(jìn)并完善，這樣才有利于我國(guó)核電技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)核電技術(shù)接軌。目前我國(guó)控制室系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系存在的問(wèn)題有：

3.1 修訂年限老化。有5篇標(biāo)準(zhǔn)的編制年限是20世紀(jì)八九十年代，這些標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容與當(dāng)今科技水平存在一定差距，不利于控制室設(shè)計(jì)工作的指導(dǎo)，應(yīng)及時(shí)跟進(jìn)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的更新，并結(jié)合我國(guó)的實(shí)際國(guó)情來(lái)對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的消化吸收?？刂剖蚁到y(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)只是單純的從國(guó)外引進(jìn)，只是將不同的標(biāo)準(zhǔn)要求疊加或者取等級(jí)高的標(biāo)準(zhǔn)，而應(yīng)結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況制定，并且能夠應(yīng)用到實(shí)際的項(xiàng)目中去，避免出現(xiàn)“有標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)應(yīng)用”的情況。

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[責(zé)任編輯：曹明明]