核電廠數字化係統人機界麵的設計
本刊視點
作者：楊慶彧 楊穎策 白江斌
【摘 要】隨著數字化技術的發展，DCS係統在核電領域的應用正處於上升的趨勢，控製室的信息顯示內容和顯示方式發生了重大變化，有效地改善了人機接口。本文從數字化控製室人機界麵設計原則、人機界麵的詳細設計、顯示畫麵設計以及畫麵設計中的人因工程原則幾個方麵進行了描述。
【關鍵詞】數字化係統；人機界麵；畫麵；人因
1 數字化人機界麵介紹
1.1 數字化人機界麵概述
安全是核電存在和發展的基礎，一旦發生事故，不但造成重大的人員和經濟損失，也會產生超出自身範圍的巨大社會負麵影響。而主控製室是核電廠信息顯示、信息處理和控製中心，對保證核電廠可靠與安全運行有著至關重要的作用。至今為止，所發生的重大核電事故，例如：三哩島、切爾諾貝爾核電站事故，經論證都是人因失誤造成的[1]。兩次重大事故之後，世界各國在主控室設計方麵都開始考慮人機工程學因素。大量的核電工程實踐表明有效的控製室人因工程設計與友好的人機界麵對減少人因失誤、提高核電廠的可利用率有積極的作用。因而，核電廠主控製室設計者在充分考慮電站功能的同時，更注重主控室人機界麵的設計。
1.2 數字化人機界麵設計的基本原則
為了滿足反應堆的安全目標和運行目標，一般采用以下的數字化人機界麵的設計原則：
簡潔：顯示畫麵應盡可能簡單、清楚、易於理解，畫麵涵蓋操縱員所關注的主要信息；
靈活和高效：運行參數應可以多種顯示方式，如模擬圖、參數表、趨勢曲線等，以適應不同的監測目的；
一致性：整個人機界麵設計要保持畫麵設計風格一致性，包括圖形元素、標誌符號、顏色、閃光的使用應保持一致，符號和標注文字的大小應保持一致；
美觀：注意顏色的選用和色彩搭配，保證顯示畫麵清晰，避免視覺疲勞。
2 數字化人機界麵的設計
2.1 總體描述
在主控室內，每個操縱員站由以下設備組成：
帶操作係統的服務器；
多個多功能屏幕；
鼠標、跟蹤球；
標準鍵盤；
當操縱員登陸後，人機界麵顯示默認的畫麵，屏幕的功能並未從技術上進行限製，操縱員可根據需要對於各屏幕的功能進行設置和選擇。
大屏幕位於主控室前方，顯示核電站狀態的重要參數。
2.2 操作功能描述
操縱員站的主要功能如下：
畫麵功能
日誌功能
報表
曆史趨勢顯示
在線記事本
計算
掛牌功能
計算機化規程顯示和操作
報警處理和顯示
I&C故障列表
維護功能
打印功能
權限管理等
2.3 人機接口
2.3.1 屏幕布置
操縱員站屏幕分成幾個子區域：
1）主麵板區
對操縱員可用的係統信息
連接到相關人機界麵功能的按鈕
連接到和操縱員相關的服務功能的按鈕