核电厂先进主控制室功能分析和功能分配

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1、第""卷第"期核动力工程A;7$""$4;$""%%!年2月456789:3;<8:=>?@>88:@>?-B:$"%%!文章编号：%"./0%1"*#"%%!’%"0%!,!0%.核电厂先进主控制室功能分析和功能分配郑明光!，徐济均!，宁忠和"，陈浩"金#!$上海交通大学能源与动力工程学院，上海"%%%&%；"$上海核工程研究设计院，上海"%%"&&’摘要：根据先进压水堆研究关键课题———先进主控制室的设计研究，阐述了核电厂主控制室设计中进行功能分析与功能分配的基本要求，重点论述了功能分析与分配的

2、内容、作用、重要性与必要性，探讨了在核电厂先进主控制室的设计中贯彻执行这些要求的措施及进行设计验证的方法。关键词：功能分析；功能分配；核电厂；主控制室中图分类号：()&*"+$,文献标识码：-!概述提高综合设计能力，拥有自己的知识产权，在为了减少操纵人员潜在的操作失误，减轻我国核电厂先进控制室的设计研究与开发中，操纵人员在事故情况下的精神负担，进一步改系统地逐步开展功能分析和功能分配的研究是善人机界面，在核电厂控制室的设计中，应使十分必要的。用系统化、规范化、标准化、成熟的方法来进行控制室的功能设计

3、研究与设计验证。它包括2"功能分析个步骤：!功能分析、"功能分配、#功能分功能分析是功能分配的基础，是控制室功配的验证与确认、$作业分析。能设计与人机界面设计的基础与依据，但要正目前国际上先进的核电强国和有关核电公确地做好功能分析，首先必须搞清楚功能需求司，都在控制室的设计研究中不同程度地进行与要求。核电厂是一个多学科、综合性强的复了功能分析和功能分配工作。尤其是美国的西杂系统，其需求来自各个专业，参与需求功能屋公司，无论是在新建的核电厂还是在老电厂分析与功能分配的工程技术人员来自不同的学的仪表与控

4、制和控制室的设备更新与技术改造科，如核电与相关学科的系统工程设计人员、中，都投入了大量的人力和物力，系统、全面系统分析与安全分析人员、仪控系统设计与试地开展此项工作和研究。美国西屋公司在验人员、信息和计算机系统设计与开发人员、-3*%%的设计理论上成功地研制了先进压水堆人因工程与人类工效学研究分析人员、电厂运新型计算机化主控制室，并对功能分析与功能行与操纵人员、正常操作和应急操作规程的开分配、安全显示屏、操纵员支持系统、人机界发人员等。面设计、智能报警等进行了较大范围的验证与功能分析首先需要确定总目

5、标、总功能，确认。我国正处于核电的适度发展阶段，技术然后按层次将其分解为具体的子目标与子功路线上积极倡导设计和设备制造自主化，为了能，再分别确定信息流向与接口条件要求。收稿日期："%%%0%.0!%"*$核动力工程+,-.$$./,.$.$00"!"#目标与功能的确定作员培训中落实；#设备功能的安全重要性，功能分析从确定功能、制订目标开始。确何种电厂运行工况要求该功能，设备是否能承定功能的目的是为了确保相关的控制室人机接受极限的环境条件；$接口条件要求，上部的口正确地支持这些功能。尤其是人机接口的设

6、指令能否及时地传到下一层，下部的反馈信号计应保证能及时、准确无误地向操纵员提供安与状态信号是否足够，该功能的支持设施系统全与运行有关的全部显示信息和控制手段。控和功能如气源或电源是否合适。制室功能应基于核电厂总的设计目标。然后采动态分析的目的是要确定一个事件的影响用由上向下或从顶到底的分析方法，层层展将以何种速度沿着层次结构向上扩散、影响那开。即从总的目标要求，逐步分解为对子目标些较高层次的功能，从而确定完成某一功能或的要求。核电站的最高设计目标如下：子功能所需的时间要求。因此，在动态分析中!"#安

7、全性目标：需防止核燃料元件破损、应考虑所有典型事件的已知特性，以便能包罗一回路冷却剂压力边界破损、二回路系统整体层次结构中有关的功能，并规定有关时间特性丧失及安全壳屏障失效，并阻止放射性向环性。典型的用于动态分析与验证的事件如下：境释放，以保证公众安全。!电厂正常运行瞬态所需功能的动态分析，要!$#可用性目标：在达到安全性目标的前提求作出确信无疑的正确响应的异常瞬态与事下，保证核电厂可靠、稳定、有效、经济地发件，可信的事故工况；"在概率风险分析与评电是核电厂的最终目的。价中有重要贡献的事故与事件，发

8、生频度很高这些最高设计目标!即顶层目标#将逐层分的事件；#安全分析报告规定的设计基准事故解或展开成一系列子目标，形成一个多层次的!如失水加失电、地震、火灾等#；$超设计基目标结构。然后根据这些目标和子目标确定必准事件!如丧失热阱的预期瞬态不停堆&’()#。须具备的电厂功能和子功能。当前核电站的设如果严重事故将来作为设计基准的一部计框架体系的功能层次结构可分为%个层次：分，则该事故情况下的安全功能与操作功能都顶端为总目标，其次子目标，然后为系统级功须分析与验证。能，底层