钠冷快堆现场设备快速定位系统设计

陈蓄 陈雨翔 罗鸣 叶凯

(中核霞浦核电有限公司,福建宁德 355100)

0 引言

安全是核工业的生命线,核电站的安全问题永远是摆在第一位的,而核电站的安全运行离不开高素质的运行人员。运行人员每天都要面对电厂中种类繁多的设备,它们分布在各个厂房,各自的功能特性、操作方式都有很大的差别,一旦走错间隔或者记忆错误很容易出现人因失误,影响核电厂的安全运行[1]。事故情况下,如果能在短时间内知悉现场设备的位置,掌握相关重要信息,可以在很大程度上提高运行人员工作效率,从而保证核电厂的安全稳定的运行[2]。另外,在核电厂大修期间需要提前查找大量相关设备资料并准备系统图纸,而对图纸进行人工标记的工作相对繁琐。如果能够利用前期编辑好的图纸,并在此基础上做差异化修改,将使图纸的编辑工作变得简单,从而缩短文件准备时间,提高核电站经济效益。

1 系统设计及组成

图1 系统功能模块图Fig.1 System function module diagram

针对上述问题,采用Microsoft Visual Studio 2013平台和Microsoft Access 2013数据库开发了钠冷快堆现场设备快速定位系统。本系统将核岛、常规岛、外围BOP、电气、电加热等电厂系统或设备进行了分类,设置相应模块。不仅可以实现对系统设备信息的电子化管理、设备现场位置的定位及照片展示、运行流程图的管理及位置标注。还可以为钠冷快堆电厂运行人员提供图纸编辑服务,缩短日常工作中或紧急情况下寻找设备的时间,提高工作效率。系统功能模块组成如图1所示。

1.1 数据库设计

数据库中将核岛、常规岛、BOP和电气、电加热这4个大类的信息分别存储在4个Accesss文件中。每个Accesss文件中,单个子系统的信息被存储在一张数据表中,命名方式为Table_+系统编码。而这张表中,存储了设备的名称、KKS编码、工艺间定位、所在图纸、设备属性等信息。由于电加热Accesss文件中子系统数量较少,而在相应功能模块中允许用户对图纸进行编辑,产生的编辑信息被储存至“Edit+用户命名”的新表中,这类表储存在电加热Accesss文件下。

1.2 设备信息管理

针对核岛、常规岛、BOP电气、电加热等信息,通过“电热区段”“电厂设备”“全厂配电”这三个功能模块对电厂设备进行电子化管理,有效帮助运行人员在短时间掌握设备关键信息,操作界面如图2所示。

1.2.1 电厂设备模块

电厂设备模块是用户查询核岛、常规岛、外围BOP的系统和设备的窗口。进入界面后,用户可以在下拉列表中选择不同的区域,然后在主列表中便会显示属于该区域的系统。选择列表中的某个电厂系统后,便会加载属于该电厂系统的设备信息,主列表中会显示设备的中文名称、KKS编码、设备工艺间等字段的信息。除此之外,用户可以通过模糊搜索,将数据库中包含关键字的设备信息加载在主列表中。为方便用户进一步查看,设置了文本编辑框,用户在主列表中选择某一项后,更详细的信息会在文本框中进行显示。除了文字信息外,用户还可以对系统流程图、厂区平面图、现场照片进行查看。在流程图、厂区平面图中,系统会对所选设备在图纸中的位置进行标注,这样便达到了对设备快速定位目的。

图2 系统操作界面图Fig.2 System operation interface diagram

1.2.2 电热区段模块

钠冷快堆独特之处在于一、二回路管道上铺设有电加热丝。当电加热丝及其配电、控制系统故障时,需要派运行人员去检查情况或处理故障。本模块中除了拥有“电厂设备”模块的全部功能外,最主要的功能是对电加热信息的处理。用户将故障的电加热段添加至“用户列表”中,系统便将用户添加的内容自动生成Excel表格,包含电加热段所在工艺间、操作经验等信息。同时系统也会将电加热轴侧图和厂区平面图准备好,并自动做好标记。运行人员只需将Excel表格和图纸打印,便能去工艺间开展工作了。

1.2.3 全厂配电模块

在本模块中用户可对电厂的电气系统数据库进行查看,对电气系统信息进行查找、导出、对电气一、二次图、设备的平面布置图等图纸进行导出等操作。本系统中除了列表显示信息外,大部分操作都在电气图上完成。进入界面后便是一张全厂电气总图,用户可以通过图上的连接标签依次进入到下游系统,点击电气图上的相关设备,信息便会在文本编辑框中进行显示。同理,本模块也为每个电气设备准备了厂区平面图和现场照片,方便运行人员的查找、定位。

1.3 图纸编辑模块

电厂日常工作中会对设备进行频繁操作,例如阀门的打开或关闭、设备的停电或送电等,一般操作之前需要先打印流程图,运行人员工作开始之前在系统流程图上对需要操作的设备用不同的颜色或符号对不同的操作动作进行标注,以防工作中误操作设备。在设备数量多的图纸上手动标注很难快速定位,影响工作效率。为此,设置了图纸编辑模块,用户在本模块中选择需要操作的系统,调出系统流程图,将需要操作的设备手动添加进列表中。设备选择完成后,用户根据列表中设备的操作情况设置不同的颜色及标注符号,完成设置后系统会对列表中的设备进行自动标注。编辑完成后可以将该图纸保存或导出打印,而经保存的图纸可以在下次操作时调出,进行相应的标注操作。

1.4 数据更新和管理功能模块

数据管理模块只有管理员有权限使用,普通用户无法使用。在本模块中管理员可对数据库进行管理,可以对信息进行新增、查找、排序、删除、导出等操作。针对文字信息的编辑,管理员直接在本模块的表格中进行,完成后产生的编辑信息会进入“更新清单”中储存。若对设备在流程图、平面布置图上的位置进行修改,可以直接在修改设备在图纸上的坐标,或是点击“上”“下”“左”“右”按钮进行微调。完成修改保存后,编辑信息仍会进入“更新清单”中。若用户要新增一份图纸,在图纸添加入本系统后,新增信息的编辑操作如上文所述。管理员完成设备信息修改后,需要将“更新清单”中的信息导出。系统会自动统计产生的修改信息数量,然后生成更新清单,导出生成Excel文件和相应的附件。管理员只需将该文件上传至电厂内网,通知各用户下载更新本地系统即可。

数据更新模块开放给用户使用,用户在收到更新通知后,将更新包导入本模块中。该模块中设置了三项内容的更新,分为列表信息、图纸和照片,同时记录了上次更新的时间以及版本。用户选择相应的文件包后,文件中的内容在更新列表中进行展示。点击“更新数据库”,列表中的信息被写入本地数据库,完成更新。

2 结语

核电厂中系统和设备种类繁多,要在短时间内掌握核电站全厂设备位置和关键信息对于每个运行人员是难度太大,需要运行人员经过多年的磨练,付出大量的努力和时间。尤其对于入职不久的新员工,由于知识储备的不够,现场不熟悉,在工作时很容易出现人因失误,这会对核电站安全运行带来很大的影响。本系统可以在短时间内帮助运行人员知悉现场设备的位置,掌握相关重要信息,不仅可以提高工作效率、缩短运行人员培养周期,而且在很大程度上也保证核电机组安全稳定运行。同时借助本系统还能使图纸的编辑工作变得简单,缩短相关工作的准备时间,提高工作效率。