本发明涉及仪器控制培训装置领域，具体涉及一种核电厂防人因失误仪控培训装置。
背景技术：
：核电厂正常工作中设备的控制和协调主要由智能系统完成，其正常运行时需要仪器控制人员按规范流程进行监控、调整等操作，但近年来核电站由于操作人员操作失误带来的人因事故频发，造成的较大的安全隐患。研究显示，核电厂仪控专业人员现场工作通常易产生人因失误的主要行为如下：(1)端子排的跳接线接错；(2)未确认继电器状态(触点未吸合)；(3)长串指令输入错误；(4)未对仪表、继电器或通道选择上进行状态确认；(5)通道试验时，切换试验通道未先复位至正常位，导致试验通道多选动作。为加强员工技能培训，相关单位已开展了许多防人因失误培训道具的研发活动，目前已开发的较为成熟的培训道具有：电子积木、沙盘、宫格毯、电话隔间、七巧板、监护培训箱等。其中监护培训箱是近年来得到广泛应用的重要装置，如中国专利zl201620806964.x中提供了一种此类装置，采用plc控制，共有100多个接点，接线方式包含端接式和插拔式，能模拟核电现场工作的监护操作场景；每个端子都配置相应编码，编码采用易于混淆的字母与数字，从而迫使学员必须大声唱票和严格的监护操作。使用时先由教员在培训前进行设置场景，再由学员根据配套教案实施操作，学员每步操作完后，装置可立即判断该步操作的正误，如果操作错误，则立即发出声光报警。现有监护培训箱主要针对端子接线、插线操作和设备系统状态确认等工作场景进行培训，但是不能用于培训长串指令输入、继电器检查以及通道试验等常见工作场景，已不能完全满足核电厂现阶段仪器控制人员防人因失误培训需求。技术实现要素：针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种核电厂防人因失误仪控培训装置，可多场景、多层级的模拟仪控维修人员日常工作中易触发人因失误的场景。为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种核电厂防人因失误仪控培训装置，其特征在于，包括：操作面板，所述操作面板正面包括显示区域、操作区域和电源区域，所述显示区域内设有显示屏和状态指示区域，所述操作区域内设有触摸屏；plc，其设于所述操作面板背面，用于记载预设信号、处理输入信号以及将处理后的输入信号与预设信号进行比对；工业以太网交换机，所述工业以太网交换机分别与显示屏、触摸屏和plc信号连接；警报模块，所述警报模块与所述plc连接，用于在所述处理后的输入信号与预设信号不同时发出警报信号；至少两组培训模块，所述培训模块均设置于所述操作面板的操作区域，所述培训模块均与所述plc连接，用于模拟核电装置操作场景中相应功能模块的通信方式发送和接受各类通信信号。在上述技术方案的基础上，所述培训模块包括相互连接的通道选择模块、场景选择模块、端子排接线模块和继电器模块，各组所述培训模块的通道选择模块、场景选择模块、端子排接线模块和继电器模块的设置数量和连接方式各不相同。在上述技术方案的基础上，所述plc还用于存储预设场景，并根据用于选择的所述通道选择模块指令提取相应的预设场景加载至所述核电厂防人因失误仪控培训装置中。在上述技术方案的基础上，所述端子排接线模块包括8个带保险端子和14个常规端子，所述带保险端子包括输入信号端子、do输出信号端子、ai输入信号端子和ao信号输出端子；常规端子包括数字量输入信号端子、模拟量输出信号端子和空端子。在上述技术方案的基础上，所述防人因失误仪控培训装置还包括用于在接受控制指令时，向所述培训模块中传输干扰信号的干扰信号发生模块。在上述技术方案的基础上，所述电源区域包括用于切换预设培训场景的场景选择开关和用于控制防人因失误仪控培训装置电源开闭的电源开关。在上述技术方案的基础上，所述状态指示区域包括显示屏区域和状态显示区域，所述显示屏区域述用于显示不同场景模拟画面及显示系统状态；所述状态显示区域包括文本显示器、数码显示器和指示灯。在上述技术方案的基础上，所述文本显示器用于显示软件命令发送控制结果；所述数码显示器用于显示模拟量输出控制结果及各ai通道状态；所述指示灯用于提示试验成功状态。在上述技术方案的基础上，还包括箱体、上箱盖和下箱盖，所述操作面板设置于所述箱体内，所述上箱盖和所述下箱盖分别盖合于所述箱体的上下端面，所述上箱盖内填充有海绵软体，所述海绵软体内嵌设有蓝牙鼠标和蓝牙键盘。与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)本发明的核电厂防人因失误仪控培训装置可覆盖指令操作、定期试验操作、多重闭锁操作、端子排接线、继电器状态检查等常见工作场景和人因失误高发场景，且可根据工作内容需求进行不同场景模块的设置与搭配，满足核电厂现阶段仪器控制人员防人因失误培训需求。(2)本发明的核电厂防人因失误仪控培训装置可在元件编码、试验通道选择、端子接线、继电器触点等试验场景中设置人因陷阱，增加培训难度和实际操作效果。(3)本发明的核电厂防人因失误仪控培训装置解决了传统装置不能用于培训长串指令输入、继电器检查以及通道试验场景的弊端，培训时可设置由简至繁多个层级的培训场景，可完全满足核电厂现阶段培训需求。附图说明图1为本发明实施例中防人因失误仪控培训装置的结构示意图；图2为本发明实施例中防人因失误仪控培训装置中操作面板的主视图；图3为本发明实施例中防人因失误仪控培训装置使用逻辑流程图。具体实施方式以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。参见图1所示，本发明实施例提供一种核电厂防人因失误仪控培训装置，包括：操作面板，所述操作面板正面包括显示区域、操作区域和电源区域，所述显示区域内设有显示屏和状态指示区域，所述操作区域内设有触摸屏；plc，其设于所述操作面板背面，用于记载预设信号、处理输入信号以及将处理后的输入信号与预设信号进行比对；具体的，plc还可用于存储预设场景，并根据用于选择的所述通道选择模块指令提取相应的预设场景加载至所述核电厂防人因失误仪控培训装置中；工业以太网交换机，所述工业以太网交换机分别与显示屏、触摸屏和plc信号连接；警报模块，所述警报模块与所述plc连接，用于在所述处理后的输入信号与预设信号不同时发出警报信号；至少两组培训模块，所述培训模块均设置于所述操作面板的操作区域，所述培训模块均与所述plc连接，用于模拟核电装置操作场景中相应功能模块的通信方式发送和接受各类通信信号。在一个实施例中，培训模块具体包括相互连接的通道选择模块、场景选择模块、端子排接线模块和继电器模块，各组所述培训模块的通道选择模块、场景选择模块、端子排接线模块和继电器模块的设置数量和连接方式各不相同。在本实施例中，端子排接线模块包括8个带保险端子和14个常规端子，所述带保险端子包括输入信号端子、do输出信号端子、ai输入信号端子和ao信号输出端子；常规端子包括数字量输入信号端子、模拟量输出信号端子和空端子；电源区域包括用于切换预设培训场景的场景选择开关和用于控制防人因失误仪控培训装置电源开闭的电源开关。状态指示区域包括显示屏区域和状态显示区域，所述显示屏区域述用于显示不同场景模拟画面及显示系统状态；所述状态显示区域包括文本显示器、数码显示器和指示灯，文本显示器用于显示软件命令发送控制结果；所述数码显示器用于显示模拟量输出控制结果及各ai通道状态；所述指示灯用于提示试验成功状态。具体的，一个实际使用的实施例中，状态指示区域包括1台3.6寸文本显示器和数码显示器及12个指示灯，文本显示器用来显示操作过程中的指令反馈，如软件操作命令发送成功或失败等相应文本；数码显示器用来显示模拟量输出控制ai通道的数值；成功指示灯用来判断试验是否成功，点亮表示操作成功完成；失败指示灯亮闪烁表示通道报警，在场景初始设置时，闪烁表示场景故障与设备预设不符，在学员操作过程中闪烁表示操作失败；plc运行指示灯：用来显示plc运行状态，常亮表示正常运行，闪烁表示plc正在初始化。plc指示灯也作为plc的初始化按钮，按下后将清除当前场景的操作历史，恢复至当前场景初始设置；c1正常、c2正常、c3正常、c4正常指示灯，作为通道状态指示灯，有2种状态，常亮表示通道正常，熄灭表示通道退出；c1退出、c2退出、c3退出、c4退出指示灯，作为通道状态指示灯，有2种状态，常亮表示通道退出，熄灭表示通道未退出。可将本发明防人因失误仪控培训装置设置为还包括箱体、上箱盖和下箱盖，所述操作面板设置于所述箱体内，所述上箱盖和所述下箱盖分别盖合于所述箱体的上下端面，所述上箱盖内填充有海绵软体，所述海绵软体内嵌设有蓝牙鼠标和蓝牙键盘。这种设置便于携带，具有良好的可操作性，同时对电子元件复杂的培训装置提供良好的保护。为增加训练维度和锻炼效果，可在本发明防人因失误仪控培训装置中设置用于在接受控制指令时，向所述培训模块中传输干扰信号的干扰信号发生模块。本发明实施例中的防人因失误仪控培训装置防人因失误仪控培训装置预设培训场景可分为简单、普通、复杂三个等级，从而满足不同专业层级的人员培训要求，主要包括9个培训场景：指令操作场景3个、定期试验操作场景1个、端子排接线场景1个、继电器状态检查场景1个、多重闭锁操作场景3个。具体场景的功能如下：(1)指令操作场景：通过指令输入设备可输入不同的指令，输入指令完成后，通过程序处理器验证指令输入是否正确；并通过文本显示器显示结果。(2)定期试验操作：模拟功率量程通道试验场景，包含1个正常运行通道(normal)与4个定期试验通道(test1、test2、test3、test4)，通过自复位按钮(按下后按钮保持自锁状态)来控制通道选择。具体操作原理如下：normal按钮按下，会取消test1、test2、test3、test4任何一个状态，当按下test1～test4中任何一个按钮时，会进入对应的定期试验通道模式，试验通道不可出现并存状态，否则会产生报警。举例：如果选择了test1模式后想选择test4模式，需要先选择normal模式再按test4模式进行切换，否则，直接由test1切换到test4模式是无效的，触发故障报警。(3)端子排接线故障检查：采用带保险的保护端子，端子上接线较为密集，可设置端子排接线故障，以及保险熔断的短路故障，进行端子排接线故障的检查操作。(4)继电器状态检查：继电器上既有控制部分也有反馈信号，电路接线逻辑正确、操作正确的情况下，继电器吸合，继电器指示灯亮，继电器触点动作并反馈给plc信号，实现一个完整的控制带反馈功能。通过改动继电器的触点接线，可实现多种场景陷阱，模拟控制与反馈的不统一的场景，要求学员进行故障排查。(5)多重闭锁操作场景：指令操作与定期试验操作工作内容的合理整合，并融入端子排接线故障检查与继电器状态检查工作内容，模拟核电现场仪控维修工作。如图3所示，下面以一个多重闭锁场景的培训过程为例，对使用本发明实施例中的防人因失误仪控培训装置进行培训的过程进行说明：开始培训前，教员对设备进行以下准备：(1)教员首先对照正确的接线图，检查装置接线是否与接线图一致，若不一致，按照接线图恢复至正确接线状态；(2)教员选择场景9，打开电源，状态检测开关，验证：显示区域c4正常指示灯不亮，继电器ka4线圈状态灯不亮，数码显示器电流显示值为5；(3)教员关闭状态检测开关、关闭电源。通道aoai通道110ma10ma通道210ma10ma通道310ma10ma通道45ma(通道4ao信号异常)5ma(通道4ai信号异常)学员随后按以下方式进行操作：(1)打开电源开关；(2)打开状态检测开关；(3)按下test4按钮，退出c4通道；(4)使用键盘或触摸显示屏输入：label1commandtest4(5)键入后敲击键盘enter回车键表示键入命令完毕；(6)c4退出指示灯亮，文本显示器显示“test4”，数码显示器数值由10更改至5；(7)在命令输入框中输入：9.1thensetc4ao10ma(8)键入后敲击键盘enter回车键表示键入命令完毕；(9)文本显示器显示“c4ao10”，c4通道继电器动作，线圈状态灯亮，数码显示器数值由5更改至10；(10)按下面板normal按钮；(11)输入指令：continu8commandnormal(12)键入后敲击键盘enter回车键表示键入命令完毕；(13)c4退出指示灯灭，文本显示器显示“normal”，成功指示灯亮。本发明不局限于上述实施方式，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。当前第1页12