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CN101782933B - 核电站控制室的虚拟漫游设计方法及系统 - Google Patents

核电站控制室的虚拟漫游设计方法及系统 Download PDF

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CN101782933B CN2009101888527A CN200910188852A CN101782933B CN 101782933 B CN101782933 B CN 101782933B CN 2009101888527 A CN2009101888527 A CN 2009101888527A CN 200910188852 A CN200910188852 A CN 200910188852A CN 101782933 B CN101782933 B CN 101782933B
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China Nuclear Power Engineering Co Ltd
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China Nuclear Power Engineering Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种核电站控制室的虚拟漫游设计方法,其包括下列步骤:设置核电站控制室的设备布置建模数据;设置核电站控制室的环境设置建模数据;根据法规标准中的控制室专门设计分析和验证过程要求设置评估基准数据;依据所述评估基准数据对所述设备布置建模数据和环境设置建模数据进行多方案交互仿真并进行分析。本发明还涉及一种核电站控制室的虚拟漫游设计系统,其包括设备布置建模单元、环境设置建模单元、评估体系单元和控制判断单元。本发明采用虚拟漫游设计对核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据进行多方案交互仿真验证,验证投资较小,且可实现多种方案的组合验证,将缩短了控制室环境设计验证项目的实施时间。

Description

核电站控制室的虚拟漫游设计方法及系统
技术领域
本发明涉及核电站技术领域,更具体地说,涉及一种核电站控制室的虚拟漫游设计方法及系统。
背景技术
控制室是核电站的监控中心,它的主要功能是核电站在各种运行工况下对全厂正常和异常状态的监测和控制,保障核电站有效、安全运行。广义的控制室系统包括人机接口工作站、控制室工作人员、操作规程、培训大纲和相关的设施或设备的总体,它们共同维持控制室功能的正确执行。
核电站控制室是电站运行控制中心,相关法规标准(IEC964,NUREG0700等)规定控制室需达到专门的设计分析和验证过程要求,同时也对控制室的布置、环境等有较强的客户需求和人因满足要求。因此,对于不同电站,均需要对环境设计进行一定层面的设计分析、验证与演示。目前,通常采用搭建验证平台进行验证等方法不同程度的满足该设计要求。但是,在使用验证平台进行验证时,投资较大,而且不容易实现对多种方案进行组合验证,同时使用验证平台容易受到空间的影响,需要有较大占地面积来模拟主控室。另外,验证平台不能满足多人同时进行验证的要求,较费时间,将影响验证项目的实施进展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种核电站控制室的虚拟漫游设计方法及系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是:构造一种核电站控制室的虚拟漫游设计方法,其包括下列步骤:
设置核电站控制室的设备布置建模数据;
设置核电站控制室的环境设置建模数据;
根据法规标准中的控制室专门设计分析和验证过程要求设置评估基准数据;
依据所述评估基准数据对所述设备布置建模数据和环境设置建模数据进行多方案交互仿真并进行分析;
上述本发明所述的方法,所述进行多方案交互仿真并进行分析的步骤包括:
对核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据进行多方案交互仿真,并记录仿真结果数据;
依据所述评估基准数据对仿真结果数据进行判断分析:若仿真结果数据满足所述评估基准数据的要求,则该核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据满足设计需求,对核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据、评估基准数据和仿真结果数据进行记载和指示;若仿真结果数据不满足所述评估基准数据的要求,则该核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据不满足设计需求,重新调整该核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据,直到仿真结果数据满足所述评估基准数据的要求。
上述本发明所述的方法,所述设置核电站控制室的设备布置建模数据的步骤包括:
设置控制设备的型号数据,其包括设置控制设备的颜色数据;
设置控制设备的分布空间数据;
所述控制设备包括操作员工作站、大屏幕和后备控制盘,并且操作员工作站包括可视性显示装置。
上述本发明所述的方法,所述设置核电站控制室的环境设置建模数据的步骤包括:
设置控制室墙壁、吊顶和地板的颜色数据;
设置光源的型号数据,其包括设置正常照明灯和应急照明灯的大小、颜色数据;
设置光源的分布空间数据;
设置光源的发光模式数据,其包括设置光源的发光颜色数据和发光强度数据。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是:构造一种核电站控制室的虚拟漫游设计系统,其包括:
设备布置建模单元:通过设置核电站控制室的设备布置建模数据对核电站控制室的控制设备的型号和分布空间进行模拟设定;
环境设置建模单元:通过设置核电站控制室的环境设置建模数据对核电站控制室的环境布置进行模拟设定;
评估基准单元:根据法规标准中的控制室专门设计分析和验证过程要求设置评估基准数据;
控制判断单元:依据所述评估基准数据对所述设备布置建模数据和环境设置建模数据进行多方案交互仿真并进行分析;
上述本发明所述的系统,所述控制判断单元控制对核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据的进行多方案交互仿真得出仿真结果数据,并依据所述评估基准数据对仿真结果数据进行判断分析:若仿真结果数据满足所述评估基准数据的要求,则该核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据满足设计需求;若仿真结果数据不满足所述评估基准数据的要求,则该核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模不满足设计需求,重新调整该核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据,直到仿真结果数据满足所述评估基准数据的要求,
所述的系统还包括显示单元,其对核电站控制室的设备布置建模数据、环境设置建模数据、评估基准数据和仿真结果数据进行记载和指示。
上述本发明所述的系统,所述设置核电站控制室的设备布置建模数据包括:
设置控制设备的型号数据,其包括设置控制设备的颜色数据;
设置控制设备的分布空间数据;
所述控制设备包括操作员工作站、大屏幕和后备控制盘,并且操作员工作站包括可视性显示装置。
上述本发明所述的系统,所述设置核电站控制室的环境设置建模数据包括:
设置控制室墙壁、吊顶和地板的颜色数据;
设置光源的型号数据,其包括设置正常照明灯和应急照明灯的大小、颜色数据;
设置光源的分布空间数据;
设置光源的发光模式数据,其包括设置光源的发光颜色数据和发光强度数据。
实施本发明的核电站控制室的虚拟漫游设计方法及系统,具有以下有益效果:采用虚拟漫游环境设计对核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据进行多方案交互仿真验证,不需要有较大占地面积来模拟控制室,也不需要真实的控制室和控制设备,验证投资较小,且可实现多种方案的组合验证,将缩短了控制室环境设计验证项目的实施时间。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明核电站控制室的虚拟漫游设计方法一实施例的流程图;
图2是图1中依据所述评估体系对所述设备布置建模数据和环境设置建模数据的交互设计进行多方案评估分析步骤的流程图;
图3是本发明核电站控制室的虚拟漫游设计系统一实施例的结构方框图。
具体实施方式
如图1所示,是本发明核电站控制室的虚拟漫游设计方法一实施例的流程图。本实施例中,该核电站控制室的虚拟漫游设计方法包括:
步骤S0:开始;
步骤S1:设置核电站控制室的设备布置建模数据;该步骤S1包括设置控制设备的型号数据、设置控制设备的分布空间数据。其中,设置控制设备的型号数据包括设置控制设备的颜色数据。
所述控制设备包括操作员工作站、大屏幕和后备控制盘等,并且操作员工作站包括可视性显示装置。进一步地,所述控制设备还包括声音报警设备。
显然,核电站控制室的设备布置建模数据的设置基于满足控制室的布置符合相关法规标准要求和人因工程要求的基础上,如操作员工作站、大屏幕和后备控制盘等的设置需满足操纵员在行走过程当中不与其发生碰撞、且维修时维修空间够用。
另外,所述核电站控制室的设备布置建模数据必须满足一定的抗震要求,需对其抗震性进行检测。
步骤S2:设置核电站控制室的环境设置建模数据;该步骤S2包括设置控制室墙壁、吊顶和地板的颜色数据、设置光源的型号数据、设置光源的分布空间数据和设置光源的发光模式数据。
其中,设置光源的型号数据包括设置正常照明灯和应急照明灯的大小、颜色数据;设置光源的发光模式数据包括设置光源的发光颜色数据和发光强度数据。并且,控制室墙壁、吊顶和地板的颜色需与控制设备的颜色相匹配;在设置光源的分布空间数据和光源的发光模式数据时还要考虑到需防止炫光、反光的发生以及报警模式下的灯光报警效果。
另外,所述核电站控制室的环境设置建模数据必须满足一定的抗震要求,需对其抗震性进行检测。
步骤S3:设置核电站控制室的评估基准数据;该步骤S3中评估基准数据的设置根据法规标准中的控制室专门设计分析和验证过程要求。
上述步骤在前台依赖于人机交互界面对相关数据进行选择设置,在后台设有数据库对该相关数据进行存储。
步骤S4:依据所述评估基准数据对所述设备布置建模数据和环境设置建模数据进行多方案交互仿真并进行分析。
结合图2所示,该步骤S4具体包括下列分步骤:
步骤S41:对核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据进行多方案交互仿真,并记录仿真结果数据;
步骤S42:依据所述评估基准数据对仿真结果数据进行判断分析:若仿真结果数据满足所述评估基准数据的要求,则该核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据满足设计需求,进入步骤S43;若仿真结果数据不满足所述评估基准数据的要求,则该核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据不满足设计需求,则进入步骤S44;
步骤S43:记录该核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据;
步骤S44:重新调整该核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据,再返回至步骤S41,直到仿真结果数据满足所述评估基准数据的要求。
步骤S5:对核电站控制室的设备布置建模数据、环境设置建模数据、评估基准数据和仿真结果数据进行记载和指示。
步骤S6:结束。
如图3所示,是本发明核电站控制室的虚拟漫游设计系统一实施例的结构方框图。本实施例中,该核电站控制室的虚拟漫游设计系统包括设备布置建模数据单元1、环境设置建模数据单元2、评估基准单元3、控制判断单元4和显示单元5.
设备布置建模数据单元1通过设置核电站控制室的设备布置建模数据对核电站控制室的控制设备的型号和分布空间进行模拟设定;环境设置建模数据单元2通过设置核电站控制室的环境设置建模数据对核电站控制室的环境布置进行模拟设定;评估基准单元3根据法规标准中的控制室专门设计分析和验证过程要求设置评估基准数据;控制判断单元4依据所述评估基准数据对所述设备布置建模数据和环境设置建模数据进行多方案交互仿真并进行分析。
其中,设备布置建模数据单元1设置核电站控制室的设备布置建模数据包括设置控制设备的型号数据和控制设备的分布空间数据,进一步地,设置控制设备的型号数据包括设置控制设备的颜色数据。所述控制设备包括操作员工作站、大屏幕和后备控制盘,并且操作员工作站包括可视性显示装置,该可视性显示装置可以为一个或多个显示器。另外,所述控制设备还包括声音报警设备。
环境设置建模数据单元2设置核电站控制室的环境设置建模数据包括设置控制室墙壁、吊顶和地板的颜色数据、光源的型号数据、光源的分布空间数据和光源的发光模式数据,进一步地,设置光源的发光模式数据包括设置光源的发光颜色数据和发光强度数据。并且,控制室墙壁、吊顶和地板的颜色需与控制设备的颜色相匹配;在设置光源的分布空间数据和发光模式数据时还要考虑到需防止炫光、反光的发生以及报警模式下的灯光报警效果。
控制判断单元4控制对核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据进行多方案交互仿真以得出仿真结果数据,并依据评估基准单元3提供的评估基准数据对仿真结果数据进行判断分析:若仿真结果数据满足所述评估基准数据的要求,则该核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据满足设计需求;若仿真结果数据不满足所述评估基准数据的要求,则该核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据不满足设计需求,重新调整该核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据,直到仿真结果数据满足所述评估基准数据的要求。
进一步地,显示单元5对核电站控制室的设备布置建模数据、环境设置建模数据、评估基准数据和仿真结果数据进行记载和指示。
本发明中,所述法规标准中的控制室专门设计分析和验证过程要求为IEC964和NUREG0700等。
以上所述仅为本发明的实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1. 一种核电站控制室的虚拟漫游设计方法,其特征在于,包括下列步骤:
步骤S1、设置核电站控制室的设备布置建模数据;
步骤S2、设置核电站控制室的环境设置建模数据;
步骤S3、根据法规标准中的控制室专门设计分析和验证过程要求设置评估基准数据;
步骤S4、依据所述评估基准数据对所述设备布置建模数据和环境设置建模数据进行多方案交互仿真并进行分析;
所述进行多方案交互仿真并进行分析的步骤S4包括:
步骤S41、对核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据进行多方案交互仿真,并记录仿真结果数据;
步骤S42、依据所述评估基准数据对仿真结果数据进行判断分析:若仿真结果数据不满足所述评估基准数据的要求,则进入步骤S43;若仿真结果数据满足所述评估基准数据的要求,则进入步骤S44;
步骤S43、重新调整该核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据,并返回至步骤S41:
步骤S44、对核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据、评估基准数据和仿真结果数据进行记载和指示。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述设置核电站控制室的设备布置建模数据的步骤S1包括:
设置控制设备的型号数据,其包括设置控制设备的颜色数据;
设置控制设备的分布空间数据;
所述控制设备包括操作员工作站、大屏幕和后备控制盘,并且操作员工作站包括可视性显示装置。
3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述设置核电站控制室的环境设置建模数据的步骤S2包括:
设置控制室墙壁、吊顶和地板的颜色数据;
设置光源的型号数据,其包括设置正常照明灯和应急照明灯的大小、颜色数据;
设置光源的分布空间数据;
设置光源的发光模式数据,其包括设置光源的发光颜色数据和发光强度数据。
4. 一种核电站控制室的虚拟漫游设计系统,其特征在于,包括:
设备布置建模单元:通过设置核电站控制室的设备布置建模数据对核电站控制室的控制设备的型号和分布空间进行模拟设定;
环境设置建模单元:通过设置核电站控制室的环境设置建模数据对核电站控制室的环境布置进行模拟设定;
评估基准单元:根据法规标准中的控制室专门设计分析和验证过程要求设置评估基准数据;
控制判断单元:依据所述评估基准数据对所述设备布置建模数据和环境设置建模数据进行多方案交互仿真并进行分析;
所述控制判断单元控制对核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据的进行多方案交互仿真得出仿真结果数据,并依据所述评估基准数据对仿真结果数据进行判断分析:若仿真结果数据满足所述评估基准数据的要求,则该核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据满足设计需求;若仿真结果数据不满足所述评估基准数据的要求,则该核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模不满足设计需求,重新调整该核电站控制室的设备布置建模数据和环境设置建模数据,直到仿真结果数据满足所述评估基准数据的要求;
显示单元,其对核电站控制室的设备布置建模数据、环境设置建模数据、评估基准数据和仿真结果数据进行记载和指示。
5. 根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述设置核电站控制室的设备布置建模数据包括:
设置控制设备的型号数据,其包括设置控制设备的颜色数据;
设置控制设备的分布空间数据;
所述控制设备包括操作员工作站、大屏幕和后备控制盘,并且操作员工作站包括可视性显示装置。
6. 根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述设置核电站控制室的环境设置建模数据包括:
设置控制室墙壁、吊顶和地板的颜色数据;
设置光源的型号数据,其包括设置正常照明灯和应急照明灯的大小、颜色数据;
设置光源的分布空间数据;
设置光源的发光模式数据,其包括设置光源的发光颜色数据和发光强度数据。
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