大亚湾核电站主控室报警处理计算机辅助管理系统的研究和开发大亚湾核电站主控室报警处理计算机辅助管理系统的研究和开发--控制网



大亚湾核电站主控室报警处理计算机辅助管理系统的研究和开发大亚湾核电站主控室报警处理计算机辅助管理系统的研究和开发
企业:北京和利时系统工程有限公司 日期:2005-08-01
领域:仪器仪表 点击数:1286



一.概述

    核电站主控室中,监视和处理报警信号是操纵员的一项重要工作。以前大亚湾核电站的主控室操纵员对报警信号的处理跟国外同类核电站一样都是采取手工翻检纸质报警卡文件的办法。报警卡是一种按固定格式描述某个报警的性质、位置、原因、以及应采取应对措施的卡片,是操纵员进行报警处理的指导性文件。一个900MW的核电站机组有2600多张报警卡。这些报警卡按系统放在48个文件夹中。操纵员发现报警信号出现就要按系统名和文件夹目录查找报警卡,再按报警卡上的提示在集中数据处理系统(KIT)的报警屏幕上定位报警信号,对大多数报警的根本起因还需要通过查看相关的逻辑图才能确认。整个过程至少费时几分钟,处理报警的时间比较长。
    原设计KIT系统,受限于CPU负荷和硬盘容量,只能在报警屏上显示报警变量的实时状态,不能进行任何智能化的处理,无法为主控室操纵员提供更加有效的报警判断手段。
    为了满足各种应用需求,大亚湾核电站建立了数据网采集系统(KDC),同时,通过与北京和利时公司合作,对KIT系统进行了数据上网改造,使原先封闭的数据得以开放,并通过KDC网络向整个核电站延伸,给我们在KIT上网工程上设计、处理实时报警卡提供了条件。
    从1999年开始实施的主控室报警处理计算机辅助系统的整个工作经过一年的时间,于2000年10月份投入使用。

二.主控室报警处理计算机辅助系统的开发环境

    主控室报警处理计算机辅助系统的硬件开发环境是工业数据网采集系统(KDC)和集中数据处理系统(KIT)及其上网工程。
    KDC系统是为核电站现场过程计算机系统提供的网络平台。
    KIT数据上网工程是在不影响KIT运行的前提下,将核电站的实时数据通过前端机采集站和串行链采集站并行获取机组5千多个开关量,2千多个模拟量的实时在线信息,汇总到本地服务器中进行处理后向各用户提供各种应用。
图1是主控室报警处理计算机辅助系统的硬件开发环境。
    图中第一层是KIT上网工程的数据采集网络层;第二层是KIT上网工程的数据处理层,也是主控室报警处理计算机辅助系统的硬件开发环境;第三层是KDC的应用层,其中的主控室操纵员站、客户端工作站与第二层的硬件设备形成的Client/Server结构也是主控室报警处理计算机辅助系统的应用环境(见图1的虚线部分)。                  
    主控室报警处理计算机辅助系统的软件开发环境是KIT上网工程的实时数据库及其应用软件。实时数据库建立在第二层的数据服务器上,是该辅助系统变量实时状态的数据来源。应用软件包括两类,一类运行在数据服务器上,称为SERVER工程,另一类运行在主控室操纵员站或客户端工作站上,称为CLIENT工程。它们都是WINDOW NT平台下运用FOSCADA系统软件开发的应用程序。

三、设计思想与开发流程

    主控室报警处理计算机辅助系统的基本设计思想是利用纸质报警卡文件电子化后所具备了可检索性和可链接性,结合KIT上网工程中数据状态的实时性和可判断性,直接模拟主控室操纵员使用纸质报警卡的实际流程。



   
建立在硬件开发环境(图1)之上的计算机辅助系统,是一个依赖于KIT上网工程而又独立于其他系统的应用项目。当主控室报警信号出现时,首先它能够在主控室KIT上网工作站(操纵员站)的报警窗上发出红色“闪烁”信号,以提示操纵员,当操纵员需要检查该报警信号时,只要点击相应的位置,该系统就可以同步显示出电子报警卡及相应报警变量的实时状态,操纵员可以根据这些信息对报警作出判断,也可以链接到逻辑图以便做进一步的分析。如果出现的是一个“多源报警”(“多源”指的是可能触发同一个报警灯的多个信号),该系统具备了自动选定故障报警卡的功能;如果主控室同一时间段出现了“多个报警”,根据报警处理计算机辅助系统所具备的能力,操纵员可以通过提高对“单个报警”的处理速度,缩短了报警的响应时间。
参见图2:报警处理计算机辅助系统的流程图。


   
开发工作可以归纳为三个阶段:
    第一阶段是准备好各种使用文件,分割电子报警卡文件,建立电子报警卡文件与对应实时信号的关联;
    第二阶段是设计开发出各种应用程序,实现同一个AA、多源报警信号的判断功能以及电子报警卡与逻辑图的链接功能;
    第三阶段是在服务器和工作站上安装实时报警卡的运行程序包,实施调试和验证。



3:报警处理计算机辅助系统实施步骤框图


四、报警处理计算机辅助管理系统的性能指标和实施情况

下表是纸质报警卡与报警处理计算机辅助管理系统两者之间性能的比较:


    大亚湾核电站主控室报警处理计算机辅助管理系统从1999年8月开始设计和试验,2000年12月完成并投入使用。它已经取代了主控室原来的纸质报警卡,成为大亚湾核电站主控室报警信息管理的重要手段。
    由于该系统的开发过程主要是在离线的工程师站上来进行的,因此在整个项目实施过程中,没有影响到KIT系统的可用率和上网工程的使用,也没有影响到主控室操纵员的其他工作。
    大亚湾核电站所实现的报警处理计算机辅助管理系统使得核电站的报警管理水平上了一个新的台阶。

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