一种紧凑型布置的核动力主控室的操作方法与流程

本发明涉及核动力船舶技术领域，尤其涉及一种紧凑型布置的核动力主控室的操作方法。

背景技术：

目前，陆地上的核电站主控室内设计四个数字化操纵员站，包括一回路操纵员工作站、二回路操纵员工作站、机组长/安工工作站、机组长工作站。四个操纵员站互为冗余，正常运行工况下，一回路操纵员站和二回路操纵员站具有操作权限，机组长/安工工作站和机组长站只有监视权限，无操作权限。且cpr1000机组内同时设计了辅助控制盘（bup），bup的功能是在数字化操纵员站失效后维持机组在一定时间内安全运行，如果在这段时间内数字化操纵员站未回复可用，则通过bup维持机组在安全停堆状态。

以cpr1000机组为例，四个数字化操纵员工作站中一个工作站不可用时，通过重新进行配置，机组长/安工转移到bup；而两个工作站不可用时，通过重新配置，机组长/安工和机组长转移到bup，具体的运行同时还与机组当前的状态有关。以正常运行（功率运行）模式为例进行说明，具体如下：

当1个工作站不可用时，即还有3个工作站可用，同时bup作为后备仍然可用，预留14天的维修时间以恢复不可用的工作站，若14天仍不能恢复，根据规程进行机组模式的后撤；

当2个工作站不可用时，即还有2个工作站可用，同时bup作为后备仍然可用，预留7天进行恢复不可用的工作站，若7天仍不能恢复，则根据规程进行机组模式后撤。

当3个工作站不可用时，即只有一个工作站可用，且bup作为后备仍然可用，此时要求24h内机组模式进行后撤，如果此时发生事故（包括失去最后一个工作站），必须切换到bup盘进行控制。

事故工况下，一回路操纵员和二回路操纵员可以通过沟通明确双方责任，互相配合缓解相应事故。目前的核电厂中应对事故，一般采用状态导向（sop）处理，机组长会参与到事故处理过程中的状态重新导向过程。

陆地上的核电站主控室手段较多，占地面积也较大，但不适用于海洋核动力船舶的主控室，而且目前尚无对于核动力船舶的主控室的设计方案及操作方法，尤其是核动力船舶的主控室出现盘台故障失效时，如何保障核电安全性的前提下提高可用性。

技术实现要素：

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种紧凑型布置的核动力主控室的操作方法，在核动力船舶的主控室内出现盘台故障失效时，能通过合理的切换操作方式，使得在保障核电安全性的前提下，提高其可用性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种紧凑型布置的核动力主控室的操作方法，其用于核动力主控室的配置系统上；所述配置系统包括三个工作站和专用安全盘；所述三个工作站分别为位于所述核动力主控室中心区域的机组长操作站、位于所述机组长操作站前方的一回路操作站及二回路操作站；所述专用安全盘位于所述一回路操作站及所述二回路操作站之间；

所述方法包括以下步骤：

步骤s1、获取核动力船舶上核反应堆机组的当前运行工况；其中，所述当前运行工况为正常运行工况或故障工况；

步骤s2、在所获取到的当前运行工况下，确定所述三个工作站之中当前存在故障的数目，并根据所确定的数目，选择所述专用安全盘的当前操作模式来确保机组安全；其中，所述操作模式包括紧急停堆和接管故障工作站。

其中，所述步骤s2具体包括：

在所获取到的当前运行工况为正常运行工况下，确定所述三个工作站之中当前存在故障的数目为1时，选择所述专用安全盘接管故障工作站，使得所述专用安全盘接管的故障工作站能进行单独维修。

其中，所述方法进一步包括：

若所述专用安全盘接管的故障工作站一定时间段内维修失败，则按照预设的规程进行机组模式后撤。

其中，所述步骤s2还进一步包括：

在所获取到的当前运行工况为正常运行工况下，确定所述三个工作站之中当前存在故障的数目为2时，选择所述专用安全盘接管两个故障工作站之中一个，使得所述专用安全盘接管的故障工作站能进行单独维修。

其中，所述方法进一步包括：

若所述三个工作站之中正常工作站出现故障，则立即在所述专用安全盘进行监控，并紧急停堆，使得机组维持在安全停堆状态。

其中，所述方法进一步包括：

若所述专用安全盘接管的故障工作站一定时间段内维修成功，让所述专用安全盘接管另一个故障工作站，使得所述专用安全盘接管的另一个故障工作站能进行单独维修。

其中，所述步骤s2还进一步包括：

在所获取到的当前运行工况为正常运行工况下，确定所述三个工作站之中当前存在故障的数目为3时，选择所述专用安全盘立即紧急停堆，使得机组维持在安全停堆状态。

其中，所述步骤s2还进一步包括：

在所获取到的当前运行工况为故障工况下，确定所述三个工作站之中当前存在故障的数目为1时，选择所述专用安全盘接管故障工作站，使得所述专用安全盘接管的故障工作站能进行单独维修。

其中，所述步骤s2还进一步包括：

在所获取到的当前运行工况为正常运行工况下，确定所述三个工作站之中当前存在故障的数目为2时，选择所述专用安全盘立即紧急停堆，使得机组维持在安全停堆状态。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明在核动力船舶的主控室内出现盘台故障失效时，能通过合理的切换操作方式，使得在保障核电安全性的前提下，提高其可用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明实施例提供的紧凑型布置的核动力主控室的操作方法中核动力船舶主控室的配置系统的应用场景图；

图2为本发明实施例提供的紧凑型布置的核动力主控室的操作方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示，核动力主控室的配置系统包括三个工作站和专用安全盘2；其中，三个工作站分别为位于核动力主控室中心区域的机组长操作站1、位于机组长操作站1前方的一回路操作站3及二回路操作站4；专用安全盘2位于一回路操作站3及二回路操作站4之间。

该配置系统还包括：悬挂于主控室正前方墙面中心位置的大屏幕显示屏10；位于机组长操作站1正后方的船舶监控平台9；位于大屏幕显示屏10一侧的闭路监控电视5；大屏幕显示屏10另一侧的辐射监测显示屏6；在主控室内还设有电力网控台7和文件柜8。

在本发明实施例中，机组长操作站1、一回路操作站3以及二回路操作站4具有相同的配置。在正常工况下，一回路操作站3以及二回路操作站4主要用于监测操控各自对应的安全级设备以及非安全级设备，而机组长操作站1则监视用于监视所有安全级设备以及非安全级设备的工况。这三个工作站除了可以实现和陆上核电厂内操作站一样的功能外，它们之间还互为冗余关系，仅通过设置不同的登录权限，使机组长操作站只具有监测权，一回路操作站和二回路操作站具有监测和操控权。

当一回路操作站3或二回路操作站4任一个操作站故障时，可在机组长操作站1切换登录权限实现相应操作站的功能。具体地，当其中任意一个操作站出现故障时，可以在其他两个操作站中的任意一个操作站上切换权限登录以完成故障操作站的相应工作实现相应的功能。例如：一回路操作站3出现故障无法监控其相对应的各安全级设备以及非安全级设备时，这时可以使用一回路操作员的权限在机组长操作站1上登录，来继续监控一回路操作站3对应的各设备，同时二回路操作站4继续执行自己站内的各项工作任务，而机组长可以去专用安全盘上进行操作。

同理，当二回路操作站4出现故障时，可以使用二回路操作员的权限在机组长操作站1上登录，来继续监控二回路操作站4对应的各设备；当机组长操作站1出现故障时，机组长直接去专用安全盘2上进行操作。当然在其它的实施例中，可在机组长操作站1、一回路操作站3以及二回路操作站4上增设一些辅助的其他设备，但不影响各操作站之间的冗余备份关系。此外，机组长操作站1、一回路操作站3以及二回路操作站4均具备在事故工况下维持核动力船舶的核电发电机组在安全停堆状态。可以理解的是，在一些实施例中，一回路操作站3与二回路操作站4可以设置相同的登录权限，从而可以方便操纵员沟通，在得到对方许可后，一回路操作员可以操作二回路设备，二回路操作员也可以操作一回路设备。

专用安全盘2同样安装有安全级监控设备和非安全级监控设备，在机组长操作站1、一回路操作站3以及二回路操作站4均出现故障时，可启用专用安全盘2来维持核动力船舶的核电发电机组在安全停堆状态。在本实施例中，该专业安全盘2上设计有多样化控制盘（未标注），当主控室内的数字化系统出现故障后，可实现以多种手段维持核电发电机组在安全堆停状态。此外，该专用安全盘2还具有紧急停堆和启动专用安全设施的功能，以应对紧急事故的发生。该专用安全盘2还应具备严重事故下缓解严重事故的监控手段。当然在其它的实施例中，该专业安全盘2上的各功能模块的设置位置可互调，不影响其实现各种监控功能和紧急停堆功能即可。

因此，发明人基于上式核动力主控室的配置系统进行合理的切换操作方式，用以确保机组安全性的前提下，提高可用性。如图2所示，为本发明实施例一中，发明人提供的一种紧凑型布置的核动力主控室的操作方法，其用于上述核动力主控室的配置系统上；所述方法包括以下步骤：

步骤s1、获取核动力船舶上核反应堆机组的当前运行工况；其中，所述当前运行工况为正常运行工况或故障工况；

步骤s2、在所获取到的当前运行工况下，确定所述三个工作站之中当前存在故障的数目，并根据所确定的数目，选择所述专用安全盘的当前操作模式来确保机组安全；其中，所述操作模式包括紧急停堆和接管故障工作站。

具体过程为，在步骤s2中，首先区分核动力船舶上核反应堆机组的运行工况，其次还需区分每一种运行工况下故障工作站的数目，用以切换不同的操作模式来确保机组安全。

（一）在正常运行工况下；

（1）在正常运行工况下，确定三个工作站之中当前存在故障的数目为1时，选择专用安全盘接管故障工作站，使得专用安全盘接管的故障工作站能进行单独维修。

若专用安全盘接管的故障工作站一定时间段内维修失败，则按照预设的规程进行机组模式后撤。

（2）在正常运行工况下，确定三个工作站之中当前存在故障的数目为2时，选择专用安全盘接管两个故障工作站之中一个，使得专用安全盘接管的故障工作站能进行单独维修。

若三个工作站之中正常工作站出现故障（即三个工作站都同时存在故障），则立即在专用安全盘进行监控，并紧急停堆，使得机组维持在安全停堆状态。

若专用安全盘接管的故障工作站一定时间段内维修成功，让专用安全盘接管另一个故障工作站，使得专用安全盘接管的另一个故障工作站能进行单独维修。

（3）在正常运行工况下，确定三个工作站之中当前存在故障的数目为3时，选择专用安全盘立即紧急停堆，使得机组维持在安全停堆状态。

可以理解的是，正常运行工况下，1个工作站故障后，仍有2个工作站和专用安全盘，无需紧急停堆；2个工作站故障后，仍有1个工作站和专用安全盘，无需紧急停堆；3个工作站故障后，必须通过专用安全盘紧急停堆。

（二）在故障工况下；

（1）在故障工况下，确定三个工作站之中当前存在故障的数目为1时，选择专用安全盘接管故障工作站，使得专用安全盘接管的故障工作站能进行单独维修。

（2）在故障工况下，确定三个工作站之中当前存在故障的数目为2时，选择专用安全盘立即紧急停堆，使得机组维持在安全停堆状态。

可以理解的是，故障工况下，1个工作站故障，仍有2个工作站和专用安全盘，无需紧急停堆；2个工作站故障，必须通过完好的工作站和专用安全盘实现安全停堆。

应当说明的是，对于事故工况，由于一回路与二回路配置完全相同，可以通过一回路操纵员和二回路操纵员的互相配合，共同应对事故工况；同样，事故规程采用较为先进的状态导向法（sop）进行处理，机组长可以参与到事故处理过程中的状态导向中，确保机组的安全运行。一回路与二回路工作站相同配置，满足gb/t15241.2-1999《与心理负荷相关的工效学原则第2部分：设计原则》中的相关要求。

操纵员应对单调的措施：1、对于工作范围的扩大：二回路操纵员不只是对二回路相关系统和设备进行监控，必要时可赋予二回路操纵员对于一回路相关系统和设备的操作；2、能够通过沟通共同完成任务：某个任务的完成可以通过一回路和二回路操纵员的共同配合完成；3、提供工作变化的机会：对于二回路操纵员提供一回路相关系统和设备的监控信息，为将来能够晋升到一回路操纵员提供空间。

考虑操纵员餍足的措施：1、使工作具有一定的意义：能够使一回路和二回路操纵员能够了解自己的工作在整个任务中的重要性；2、使操作者能够在工作中提高自己的水平：主要是对于二回路操纵员能够在工作中学习并掌握对于一回路相关系统和设备的功能，能够晋升到一回路操纵员的岗位提供学习、适应的机会。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

1、本发明在核动力船舶的主控室内出现盘台故障失效时，能通过合理的切换操作方式，使得在保障核电安全性的前提下，提高其可用性；

2、本发明能够为操纵员的晋升提供合理的机会，降低操纵员心里负荷（包括工作单调性和餍足）。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。