Исследование и разработка методов и программных средств для информационно-управляющих систем верхнего блочного уровня АСУ ТП АЭС

• Автор: Полетыкин, Алексей Григорьевич
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 168 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ЗАДАЧИ И ФУНКЦИИ СИСТЕМ ВЕРХНЕГО БЛОЧНОГО УРОВНЯ ВАСУ ТП АЭС.

1.1. Методы организации ЧМИ в современных компьютеризированных АСУ ТП АЭС.

1.1.1. Особенности автоматизации.

1.1.2. Система аварийной сигнализации

1.1.3. Способы представления информации

1.1.4. Управление с помощью ПО.

1.1.5. Компьютеризированные процедуры

1.1.6. Компьютеризированные системы поддержки оператора

1.1.7. Обслуживание цифровых систем

1.1.8. Управление конфигурированием цифровых систем
1.1.9. Подбор и координирование кадров.
1.1 Одобрение со стороны персонала и обучение
1.1 Использование видеомониторов.
1.1 Анализ используемых методов организации управления АЭС с реакторами ВВЭР
1.1 Выводы.
1.2. Постановка задачи.
1.2.1. Особенности объекта управления
1.2.2. Информационная модель управления АЭС при помощи СВБУ
1.2.3. Цели СВБУ, функции и задачи.
2. МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОУПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ ВЕРХНЕГО УРОВНЯ СВБУ АСУ ТП АЭС
2.1. Новая информационная технология.
2.2. Структура СВБУ
2.3. Посты управления, обслуживаемые СВБУ
2.4. Структура функциональных подсистем СВБУ.
2.5. Общий алгоритм функционирования СВБУ
2.5.1. Алгоритм реконфигурации при выявлении дефектов в элементах СВБУ
2.5.2. Функционирование элементов СВБУ.
2.5.3. Защита информации от несанкционированного доступа.
2.6. Взаимодействие СВБУ со смежными подсистемами
2.6.1. Перечень и типы связей со смежными системами АСУ ТП
2.6.2. Общие принципы организации интерфейса между СВБУ и смежными подсистемами.
2.7. Выводы но главе 2.
3. СТРУКТУРА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
3.1. Обоснование выбора технических средств
3.2. Кабельная система СВБУ
3.3. Резервирование основных элементов СВБУ
3.4. Применение встроенной диагностики технических средств
3.5. Топологическое разнесение оборудования
3.6. Обслуживание СВБУ.
3.7. Выводы по главе 3
4. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ.
4.1. Структура и состав программного обеспечения
4.1.1. Состав СПО.
4.1.2. Состав ППО ПТС СВБУ
4.1.3. Состав ППО сервисных ЭВМ.
4.1.4. Состав ПО защиты информации от несанкционированного доступа.
4.2. Функции частей прикладного программного обеспечения ПТК СВБУ.
4.3. Методы н средства разработки программного обеспечения.
4.3.1. Методы разработки СПО.
4.4. Методы разработки ППО
4.5. Рабочее программное обеспечение и Конфшуратор
4.5.1. IТазначсние и область применения
4.5.2. Структура комплекса программ
4.5.3. Конфигуратор
4.5.4. Генератор отчетов и программа просмотра архивов.
4.5.5. Интерфейсное программное обеспечение
4.5.6. Компоненты РПО
4.6. Испытания
4.7. Выводы по главе 4
5. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ЧЕЛОВЕКОМАШИННОГО ИНТЕРФЕЙСА
5.1. Способы отображения информации для управления на
видеодисплеях.
5.2. Аварийная и предупредительная сигнализация на
видеодисплеях.
5.3. Управление системой
5.3.1. Работа с мнемосхемами.
5.4. Элементы мнемосхем.
5.4.1. Изображение аналоговых технологических параметров.
5.4.2. Изображение дискретных сигналов аварийной и
предупредительной сигнализации
5.4.3. Изображение электроприводов.
5.4.4. Изображение оборудования, не меняющего состояние
5.4.5. Работа с форматами управления запорной арматурой
5.5. Выводы по главе 5
6. ВЫВОДЫ, ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ
РЕЗУЛЬТАТЫ.
ЛИТЕРАТУРА


В некоторых случаях эта проблема приводит к тому, что оператор пытается обойти правильно работающую автоматизированную систему, поскольку он считает, что она неисправна. Она может увеличивать сложность АЭС, при этом могут возникать проблемы, связанные с тем, что в сознании оператора отсутствует четкая модель поведения автоматизированной системы. Многие проблемы, связанные с взаимодействием человека с автоматизированной системой, объясняются тем, что, поскольку оператор практически устранен из контура управления, он слабо владеет ситуацией и затрудняется предсказывать дальнейшее поведение системы. В этих условиях может сильно ухудшиться готовность оператора к реакции на сигналы тревоги. Нагрузка же на оператора при переходе от наблюдения за автоматизированной системой к ручному управлению во время возникновения ошибок в системе может быть очень высока. Поскольку разработчики АЭС все еще требуют, чтобы оператор при определенных условиях брал управление на себя и действовал в качестве последней линии защиты - последствия слабой интеграции оператора и автоматизированной системы могут быть весьма существенны. Система аварийной сигнализации — это одно из основных средств, которое информирует об аномалиях технологического процесса. Современная компьютеризированная система аварийной сигнализации -это довольно гибкая система с прогрессивными средствами взаимодействия с оператором. Она предназначена не только для представления, но и для обработки аварийных сигналов [5]. Основное назначение обработки состоит в уменьшении числа аварийных сигналов посредством определения того, какие из них являются важными, а какие — нет. В настоящее время существует довольно много методик обработки. При этом отображение аварийных сигналов производится на многообразных форматах представления. Практика эксплуатации компьютеризированных систем аварийной сигнализации, а также исследования эффекта от их применения выявили противоречивые результаты. Наряду с явно выраженными положительными аспектами имеются также и отрицательные. Некоторые исследования даже указывают на отсутствие какого-либо видимого эффекта от систем аварийной сигнализации [6-8]. Довольно часто недостатки этой системы связаны именно с ее компьютеризированным характером. Например, при использовании системы в случае большого количества аварийных сигналов, оператору довольно сложно работать из-за ограниченной области видимости дисплея и перекрывающихся списков сообщений. Нередко технология сокращения аварийных сигналов также не дает оператору существенной поддержки. Более того, несмотря на то, что разработке методик сокращения аварийных сигналов было посвящено значительное количество работ, исследования не дали убедительных доказательств их эффективности. Одной из проблем может быть тот факт, что разработчики ставят цели уменьшения аварийных сигналов в терминах процента уменьшения. В традиционных пультах управления большие пространственнофиксированные индикаторы выдают индивидуальные параметры как отдельные части информации. Интеграция и интерпретация данных производится оператором на основе его знаний и опыта. Компьютеризированные же системы для повышения выразительности и удобочитаемости предоставляют довольно много путей обработки и отображения информации. Форматы отображения. Графические дисплеи обеспечивают различные способы представления функций АЭС, процессов и систем. Для того, чтобы сделать информацию более выразительной, производятся попытки приспособить дисплеи к основным когнитивным механизмам, таким как процессы восприятия и мысленные модели (mental models). В случае если это удастся, то такие дисплеи будут обладать свойствами прямого восприятия, т. Однако, подобные решения ставят перед разработчиком такие задачи, как предсказание информационных потребностей на различных уровнях абстрагирования (от физического до функционального) и внедрение их в подходящие форматы отображения, которые соответствуют модели оператора. Хотя исследования показали, что такие форматы отображения могут значительно улучшить работу, встает задача определения подходящих форматов для различных задач.