降低数字化主控室的操作故障率

田雷雷 高卿

海南核电有限公司 海南海口 572733

1 选题背景

海南昌江核电站一期工程参考电站是秦山二期核电站，其中采用数字化控制系统（DCS）是参考电站的重大改进项之一，也是我国后续在建核电站的趋势，但随之而来的是设计、安装、调试和维护的工作量的增加，数字化先进主控室有效控制是核电站安全、稳定、可靠运行的有力保障。运行处核协QC小组切实从电厂实际出发，充分利用参考电厂运行经验及现有设计资料，对数字化主控室的设计进行全方位审查，分析操作故障原因并制定对策，最终解决问题，保障机组运行安全[1]。

2 现状调查

根据昌江项目DCS初始设计状况，我们在工程机上开展的启停及故障规程验证（共包括步骤210步），由于这9本规程囊括了核电厂的启停工况，应用到相关的系统画面，能够具有代表意义。DCS操作故障是造成数字化主控室操作故障率高的关键所在。

3 原因分析及要因确认

经过对主控室操作故障率高的分析对比和调查，我们发现造成DCS操作故障的原因可以从以下几方面入手：设备方面——系统设计不正确、设计的画面不符合系统、设计的画面布局不合理；程序方面——画面升版变化后链接不可用、规程本体内容变化大、设计的初始链接不合理。

通过综合上述比较各种可能出现的原因，初步判断造成系统故障的主要因素为：

3.1 系统设计不正确

操作画面的设计是基于工艺系统的设计完成的，由于系统设计不正确，导致其下游设计文件画面的设计也不符合要求，近而引发DCS操作故障。

3.2 设计的画面布局不合理

DCS操作是基于操作画面完成的，然而在实际操作中发现许多画面的布局不合理，导致不能够完全实现数字化规程的功能，从而引起DCS操作故障。

3.3 画面升版变化后链接不可用

数字化规程的链接是依据数字化操作画面进行设计的，但是在实际设计中由于数字化画面进行升版后变化内容特别大，导致原设计的数字化链接不再可用，引发DCS操作故障。

3.4 设计的初始链接不合理

数字化规程链接的初始设计是由供货商TCN公司进行设计的，虽然设计团队有良好的设计经验及技能，但是从运行角度来看，许多设计的链接不能满足操纵员控制需求，不能够集中监视不同系统的参数，导致在操作过程中引发DCS操作故障

4 制定对策与实施

4.1 协调系统设计

4.1.1 建立管理体制，完善设计审查机制

昌江核电工程设计院包括CNPE、NPIC、ECEPDI，QC小组针对系统设计问题召开小组会议，并通过与各方沟通协定，在处内建立了统一的流程机制，该机制主要分两步实施，第一步是发现问题之后对问题进行反馈的实施步骤，第二步是设计院答复后，对答复进行处理的实施步骤，若在此时需要继续答复设计院，则重新执行第一步的流程：

图1 提交问题流程

4.1.2 利用设计协调会解决问题

设计协调会作为业主和设计院很好的交流平台，QC小组充分利用其价值，积极梳理日常遇到的设计问题，定期参加设计协调会，将重要议题提至协调会中去协商解决[2]。

4.2 升版人机界面

为解决问题，经过QC小组开会分析讨论，组织人力进行人机界面（画面、BUP/RSS/ECP盘面、事故规程画面）全方位审查，建立流程如下，也是分两步实施，第一步是对画面进行审查并反馈的流程，第二步是收到新版画面后审查意见修改落实情况的流程。

4.2.1 根据升版画面修改数字化规程

依据最新版画面完成链接升版后，规程操作能够100%符合新版画面，这样既能减少操纵员切换画面带来的麻烦，也能使操纵员在操作过程中对不同系统的参数集中监视，掌控整个过程，减少操作失误。

4.2.2 升版TCN添加的初始链接

通过对规程链接的分析及修改，使规程操作画面定位准确率达100%，不仅节省处理报警的时间，还可以稳定操纵员情绪，有利于故障处理。在实际操作过程中，有合理链接的规程，无论是在缩短操作时间、增加操作准确性，还是稳定操纵员情绪方面都表现出很大优势，这也是数字化规程要达到的目的。

5 结论与成效

通过采取针对性的质量控制措施，使数字化主控室操作的故障率大大降低。经过改进，最大程度了优化人机界面的可操作性，从近期来看，保证了操纵员培训的DCS配置基本要求；从长远来看，其大大降低的机组操作故障和事故的可能性[3]。