鈉冷快堆現場設備快速定位系統設計

陳蓄 陳雨翔 羅鳴 葉凱

(中核霞浦核電有限公司,福建寧德 355100)

0 引言

安全是核工業的生命線,核電站的安全問題永遠是擺在第一位的,而核電站的安全運行離不開高素質的運行人員。運行人員每天都要面對電廠中種類繁多的設備,它們分布在各個廠房,各自的功能特性、操作方式都有很大的差別,一旦走錯間隔或者記憶錯誤很容易出現人因失誤,影響核電廠的安全運行[1]。事故情況下,如果能在短時間內知悉現場設備的位置,掌握相關重要信息,可以在很大程度上提高運行人員工作效率,從而保證核電廠的安全穩定的運行[2]。另外,在核電廠大修期間需要提前查找大量相關設備資料并準備系統圖紙,而對圖紙進行人工標記的工作相對繁瑣。如果能夠利用前期編輯好的圖紙,并在此基礎上做差異化修改,將使圖紙的編輯工作變得簡單,從而縮短文件準備時間,提高核電站經濟效益。

1 系統設計及組成

圖1 系統功能模塊圖Fig.1 System function module diagram

針對上述問題,采用Microsoft Visual Studio 2013平臺和Microsoft Access 2013數據庫開發了鈉冷快堆現場設備快速定位系統。本系統將核島、常規島、外圍BOP、電氣、電加熱等電廠系統或設備進行了分類,設置相應模塊。不僅可以實現對系統設備信息的電子化管理、設備現場位置的定位及照片展示、運行流程圖的管理及位置標注。還可以為鈉冷快堆電廠運行人員提供圖紙編輯服務,縮短日常工作中或緊急情況下尋找設備的時間,提高工作效率。系統功能模塊組成如圖1所示。

1.1 數據庫設計

數據庫中將核島、常規島、BOP和電氣、電加熱這4個大類的信息分別存儲在4個Accesss文件中。每個Accesss文件中,單個子系統的信息被存儲在一張數據表中,命名方式為Table_+系統編碼。而這張表中,存儲了設備的名稱、KKS編碼、工藝間定位、所在圖紙、設備屬性等信息。由于電加熱Accesss文件中子系統數量較少,而在相應功能模塊中允許用戶對圖紙進行編輯,產生的編輯信息被儲存至“Edit+用戶命名”的新表中,這類表儲存在電加熱Accesss文件下。

1.2 設備信息管理

針對核島、常規島、BOP電氣、電加熱等信息,通過“電熱區段”“電廠設備”“全廠配電”這三個功能模塊對電廠設備進行電子化管理,有效幫助運行人員在短時間掌握設備關鍵信息,操作界面如圖2所示。

1.2.1 電廠設備模塊

電廠設備模塊是用戶查詢核島、常規島、外圍BOP的系統和設備的窗口。進入界面后,用戶可以在下拉列表中選擇不同的區域,然后在主列表中便會顯示屬于該區域的系統。選擇列表中的某個電廠系統后,便會加載屬于該電廠系統的設備信息,主列表中會顯示設備的中文名稱、KKS編碼、設備工藝間等字段的信息。除此之外,用戶可以通過模糊搜索,將數據庫中包含關鍵字的設備信息加載在主列表中。為方便用戶進一步查看,設置了文本編輯框,用戶在主列表中選擇某一項后,更詳細的信息會在文本框中進行顯示。除了文字信息外,用戶還可以對系統流程圖、廠區平面圖、現場照片進行查看。在流程圖、廠區平面圖中,系統會對所選設備在圖紙中的位置進行標注,這樣便達到了對設備快速定位目的。

圖2 系統操作界面圖Fig.2 System operation interface diagram

1.2.2 電熱區段模塊

鈉冷快堆獨特之處在于一、二回路管道上鋪設有電加熱絲。當電加熱絲及其配電、控制系統故障時,需要派運行人員去檢查情況或處理故障。本模塊中除了擁有“電廠設備”模塊的全部功能外,最主要的功能是對電加熱信息的處理。用戶將故障的電加熱段添加至“用戶列表”中,系統便將用戶添加的內容自動生成Excel表格,包含電加熱段所在工藝間、操作經驗等信息。同時系統也會將電加熱軸側圖和廠區平面圖準備好,并自動做好標記。運行人員只需將Excel表格和圖紙打印,便能去工藝間開展工作了。

1.2.3 全廠配電模塊

在本模塊中用戶可對電廠的電氣系統數據庫進行查看,對電氣系統信息進行查找、導出、對電氣一、二次圖、設備的平面布置圖等圖紙進行導出等操作。本系統中除了列表顯示信息外,大部分操作都在電氣圖上完成。進入界面后便是一張全廠電氣總圖,用戶可以通過圖上的連接標簽依次進入到下游系統,點擊電氣圖上的相關設備,信息便會在文本編輯框中進行顯示。同理,本模塊也為每個電氣設備準備了廠區平面圖和現場照片,方便運行人員的查找、定位。

1.3 圖紙編輯模塊

電廠日常工作中會對設備進行頻繁操作,例如閥門的打開或關閉、設備的停電或送電等,一般操作之前需要先打印流程圖,運行人員工作開始之前在系統流程圖上對需要操作的設備用不同的顏色或符號對不同的操作動作進行標注,以防工作中誤操作設備。在設備數量多的圖紙上手動標注很難快速定位,影響工作效率。為此,設置了圖紙編輯模塊,用戶在本模塊中選擇需要操作的系統,調出系統流程圖,將需要操作的設備手動添加進列表中。設備選擇完成后,用戶根據列表中設備的操作情況設置不同的顏色及標注符號,完成設置后系統會對列表中的設備進行自動標注。編輯完成后可以將該圖紙保存或導出打印,而經保存的圖紙可以在下次操作時調出,進行相應的標注操作。

1.4 數據更新和管理功能模塊

數據管理模塊只有管理員有權限使用,普通用戶無法使用。在本模塊中管理員可對數據庫進行管理,可以對信息進行新增、查找、排序、刪除、導出等操作。針對文字信息的編輯,管理員直接在本模塊的表格中進行,完成后產生的編輯信息會進入“更新清單”中儲存。若對設備在流程圖、平面布置圖上的位置進行修改,可以直接在修改設備在圖紙上的坐標,或是點擊“上”“下”“左”“右”按鈕進行微調。完成修改保存后,編輯信息仍會進入“更新清單”中。若用戶要新增一份圖紙,在圖紙添加入本系統后,新增信息的編輯操作如上文所述。管理員完成設備信息修改后,需要將“更新清單”中的信息導出。系統會自動統計產生的修改信息數量,然后生成更新清單,導出生成Excel文件和相應的附件。管理員只需將該文件上傳至電廠內網,通知各用戶下載更新本地系統即可。

數據更新模塊開放給用戶使用,用戶在收到更新通知后,將更新包導入本模塊中。該模塊中設置了三項內容的更新,分為列表信息、圖紙和照片,同時記錄了上次更新的時間以及版本。用戶選擇相應的文件包后,文件中的內容在更新列表中進行展示。點擊“更新數據庫”,列表中的信息被寫入本地數據庫,完成更新。

2 結語

核電廠中系統和設備種類繁多,要在短時間內掌握核電站全廠設備位置和關鍵信息對于每個運行人員是難度太大,需要運行人員經過多年的磨練,付出大量的努力和時間。尤其對于入職不久的新員工,由于知識儲備的不夠,現場不熟悉,在工作時很容易出現人因失誤,這會對核電站安全運行帶來很大的影響。本系統可以在短時間內幫助運行人員知悉現場設備的位置,掌握相關重要信息,不僅可以提高工作效率、縮短運行人員培養周期,而且在很大程度上也保證核電機組安全穩定運行。同時借助本系統還能使圖紙的編輯工作變得簡單,縮短相關工作的準備時間,提高工作效率。