CN103680654B - 用于核电厂主控室的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种用于核电厂主控室的控制方法及系统，该方法包括：从设备层接收设备信息，所述设备层包括执行器和传感器，所述设备信息包括来自所述执行器的开关状态信息和来自所述传感器的检测结果信息；根据预先设置的任务需求对所述执行器的开关状态信息和所述传感器的检测结果信息进行综合分析计算，获取用于辅助操纵员执行任务的高层次信息，所述高层次信息包括机组投运或停运信息、以及核电厂运行功能可用或不可用信息；将所述高层次信息显示在第一显示画面中，以便操纵员调用。

Description

用于核电厂主控室的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及核电领域，尤其涉及一种用于核电厂主控室的控制方法及系统。

背景技术

核电厂的监控绝大部分是在主控室中实现的，优良的控制系统能提升操纵员分析、解决系统问题的速度，提高操纵员日常调度及处理事故的效率，为电站的良好运行和安全控制提供保障。相反，不合理的控制系统会降低操纵员的工作效率，甚至会间接影响到核电厂的安全性和稳定性。

对于常规模拟仪控系统主控室，以岭澳一期核电厂为例，包括有30个控制台盘，这些台盘上安装有几十台记录仪、指示仪，成百个控制开关按钮，还有一千多个报警窗口及一个大的模拟显示盘。主控室的控制系统接收到来自现场机组的数据后，直接显示给操纵员，操纵员必须在这些繁杂的数据中查找自己需要的数据，然后自己根据这些数据来分析机组的运行情况及一些功能的可用性，之后才能根据这些信息来调用相应的机组和功能，以保证核电厂安全稳定地运行。这给操纵员带来了较重的工作负担，由于人的注意力有限，很有可能会造成遗漏，影响操纵员判断的准确率，因而存在安全隐患。另外，由于操纵员查找数据需要一定时间，还会影响操纵员的响应速度，从而影响应急处理效率。

另外，由于数据量庞大，受模拟技术的局限，即使控制台盘这么多也无法包容全核电厂的所有现场及仪控数据，这更加不便于操纵员进行数据分析和控制操作。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，针对现有技术中的核电厂主控室接收的信息繁杂因而给操纵员带来较大工作负担的缺陷，提供一种人性化、能减轻操纵员负担的用于核电厂主控室的控制方法及系统。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种用于核电厂主控室的控制系统，包括：

设备层通信模块，用于从设备层接收设备信息，所述设备层包括执行器和传感器，所述设备信息包括来自所述执行器的开关状态信息和来自所述传感器的检测结果信息；

高层次信息计算模块，用于根据预先设置的任务需求对所述执行器的开关状态信息和所述传感器的检测结果信息进行综合分析计算，获取用于辅助操纵员执行任务的高层次信息，所述高层次信息包括机组投运或停运信息、以及核电厂运行功能可用或不可用信息；

第一显示屏，用于显示包含所述高层次信息的第一显示画面，以便操纵员调用。

其中，所述系统还包括：

自动化处理层通信模块，用于从自动化处理层接收报警信息；

报警信息处理模块，用于动态确定所述报警信息的重要级别；

第二显示屏，用于显示包含重要级别高的报警信息的报警画面。

其中，所述报警信息处理模块包括：

工况判断模块，用于根据所述报警信息所对应的工况动态确定所述报警信息的重要级别；

因果关系判断模块，用于根据所述报警信息的因果关系动态确定所述报警信息的重要级别；

阈值级别判断模块，用于根据所述报警信息对应的阈值的级别动态确定所述报警信息的重要级别；和/或

设备隔离判断模块，用于根据所述报警信息对应的设备是否被隔离动态确定所述报警信息的重要级别。

其中，所述第二显示屏显示包含重要级别高的报警信息的报警画面时，在报警画面中显示报警信息列表，在所述报警信息列表中，通过不同的颜色来标识报警信息的不同重要级别，将重要级别高的报警信息列在报警信息列表的上部。

其中，所述系统还包括：

需求确定模块，用于根据所述重要级别高的报警信息确定所述任务需求。

其中，所述系统还包括：

筛选模块，用于根据所述重要级别高的报警信息确定状态功能和支持功能，所述状态功能包括与处理所述重要级别高的报警信息相关的设备信息，所述支持功能包括与处理所述重要级别高的报警信息相关的高层次信息；

第三显示屏，用于显示包含所述状态功能和支持功能的第二显示画面；

规程设置模块，用于根据所述状态功能和所述支持功能计算用于处理所述重要级别高的报警信息的规程步骤；

第四显示屏，用于显示包含所述规程步骤的规程画面。

其中，所述规程画面中显示有规程步骤和与所述规程步骤相关的设备所在画面的导航链接，所述系统还包括：

人机接口模块，用于接收操纵员对所述导航链接的操作指令；

自动定位模块，用于当接收操纵员对所述导航链接的操作指令时，调用所述导航链接对应的画面进行显示，并自动将鼠标定位至所述规程步骤对应的设备上。

其中，所述系统还包括：

执行过程记录模块，用于自动计算和保存规程执行轨迹。

相应地，本发明还提供了一种用于核电厂主控室的控制方法，包括：

从设备层接收设备信息，所述设备层包括执行器和传感器，所述设备信息包括来自所述执行器的开关状态信息和来自所述传感器的检测结果信息；

根据预先设置的任务需求对所述执行器的开关状态信息和所述传感器的检测结果信息进行综合分析计算，获取用于辅助操纵员执行任务的高层次信息，所述高层次信息包括机组投运或停运信息、以及核电厂运行功能可用或不可用信息；

将所述高层次信息显示在第一显示画面中，以便操纵员调用。

其中，所述方法还包括：

从自动化处理层接收报警信息；

动态确定所述报警信息的重要级别；

调用报警画面将重要级别高的报警信息优先显示给操纵员。

其中，所述动态确定所述报警信息的重要级别的步骤包括：

根据所述报警信息所对应的工况动态确定所述报警信息的重要级别；

根据所述报警信息的因果关系动态确定所述报警信息的重要级别；

根据所述报警信息对应的阈值的级别动态确定所述报警信息的重要级别；和/或

根据所述报警信息对应的设备是否被隔离动态确定所述报警信息的重要级别。

其中，所述调用报警画面将重要级别高的报警信息优先显示给操纵员的步骤包括：

调用报警画面显示报警信息列表，在所述报警信息列表中，通过不同的颜色来标识报警信息的不同重要级别，将重要级别高的报警信息列在报警信息列表的上部。

其中，所述方法还包括：

根据所述重要级别高的报警信息确定所述任务需求。

其中，所述方法还包括：

根据所述重要级别高的报警信息确定状态功能和支持功能，并在第二显示画面中显示所述状态功能和支持功能，所述状态功能包括与处理所述重要级别高的报警信息相关的设备信息，所述支持功能包括与处理所述重要级别高的报警信息相关的高层次信息；

根据所述状态功能和所述支持功能计算用于处理所述重要级别高的报警信息的规程步骤；

调用规程画面显示所述规程步骤。

其中，所述规程画面中显示有规程步骤和所述规程步骤对应的设备所在画面的导航链接，所述方法还包括：

当接收操纵员对所述导航链接的操作指令时，调用所述导航链接对应的画面进行显示，并自动将鼠标定位至所述规程步骤对应的设备上。

其中，所述方法还包括：

自动计算和保存规程执行轨迹。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：通过基于任务需求对来自设备层的设备信息进行综合分析计算，并仅仅将计算得到的高层次信息显示给操纵员，可以辅助操纵员执行任务，减轻了操纵员分析计算的负担，节省了人力成本，提高了操作的准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例提供的用于核电厂主控室的控制方法的流程图；

图2是本发明第二实施例提供的用于核电厂主控室的控制方法的流程图；

图3是本发明第三实施例提供的用于核电厂主控室的控制方法的流程图；

图4是本发明第一实施例提供的用于核电厂主控室的控制系统的结构示意图；

图5是本发明第二实施例提供的用于核电厂主控室的控制系统的结构示意图；

图6是本发明第三实施例提供的用于核电厂主控室的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在现有的核电厂主控室中，例如常见的核电站控制系统采用全数字化DCS（Distributed Control System，分散控制系统），即采取过程控制级分散配置，采用体积小，可靠性高，价格低廉，且易于冗余配置的微型计算机控制级，从而分散风险，提高了可靠性，而状态监视及操作部分高度集中。根据核电厂仪控设备实现的功能要求，可以将DCS系统划分为三个处理层，分别为：LEVEL0，即设备层，包括现场各类测量仪表及现场执行器，测量仪表包括温度、压力、流量、液位等传感器，执行器包括阀门、马达等；LEVEL1，即自动化处理层，包括能自动、独立实现核电厂控制及保护功能的设备，例如电气厂房L15米机柜及其内设备，能够提供报警信息和工艺参数；LEVEL2，即操作监视层，包括能够对核电厂进行操作和监视的设备，例如主控室。

核电厂运行时，操纵员可以通过主控室接收来自设备层和自动化处理层的很多数据，在对这些数据进行分析后，再通过主控室执行相应的任务，例如通过主控室对执行器进行相应的操作以完成某一任务。在现有的核电厂主控室中，将所有来自设备层和自动化处理层的数据均显示给操纵员，操纵员需要自己对这些数据进行筛选和分析计算，任务量繁重，而且错误率较高。为了给操纵员减负，并提高操作准确率，本发明实施例提供了一种用于核电厂主控室的控制方法。

请参见图1，是本发明第一实施例提供的用于核电厂主控室的控制方法的流程图，该方法包括：

S101、从设备层接收设备信息，所述设备层包括执行器和传感器，所述设备信息包括来自所述执行器的开关状态信息和来自所述传感器的检测结果信息。例如，执行器的开关状态信息可以是关于某个阀门是否开启的信息，传感器的检测结果信息可以是某个流量传感器检测到的流量信息。

S102、根据预先设置的任务需求对所述执行器的开关状态信息和所述传感器的检测结果信息进行综合分析计算，获取用于辅助操纵员执行任务的高层次信息，所述高层次信息包括机组投运或停运信息、以及核电厂运行功能可用或不可用信息。所述核电厂运行功能可用或不可用信息主要是关于核电厂运行的一些重要功能的信息，例如蒸发器的可用和不可用情况、主泵的可用与不可用情况、各种安全功能的可用与不可用情况等。其中，任务需求可以是操纵员通过主控室的人机接口输入的，也可以是自动针对待处理的任务（例如重要级别高的报警信息）生成的。具体地，步骤S102中，根据预先设置的任务需求，将执行器的开关状态信息和传感器的检测结果信息结合起来分析某个机组处于投运状态还是停运状态或者某个功能是可用还是不可用。通过这种综合分析计算的方式，可用提高控制的准确度。例如，若某个执行器处于开启状态，但是由于系统故障，对应的机组处于停运状态，这时，若仅仅根据执行器的开关状态信息来确定机组投运或停运信息容易发生误判，而若还能综合传感器的检测结果信息来进行分析，就能够提高准确率，例如，若执行器是阀门，就可以结合流量传感器的流量检测结果信息来确定对应的机组的投运或停运信息。

S103、将所述高层次信息显示在第一显示画面中，以便操纵员调用。

本发明实施例提供的用于核电厂主控室的控制方法，通过基于任务需求对来自设备层的设备信息进行综合分析计算，并仅仅将计算得到的高层次信息显示给操纵员，可以辅助操纵员执行任务，减轻了操纵员分析计算的负担，节省了人力成本，提高了操作的准确率。

在操纵员需要执行的任务中，处理报警信息是很重要的一项任务。在本发明的一个优选实施例中，该控制方法还包括：从自动化处理层接收报警信息；动态确定所述报警信息的重要级别；调用报警画面将重要级别高的报警信息优先显示给操纵员。通过这种动态分级报警方法，可以帮助操纵员筛选较为重要的报警信息进行优先处理，提高核电厂的安全性。

报警信息的重要级别可以用颜色来表示，例如红色代表最高重要级别，黄色代表次高重要级别，白色代表较低重要级别。

而且，在本发明的实施例中，报警信息的重要级别是随着当前机组的状态而动态变化的。具体地，可以通过以下一项或多项方法动态确定报警信息的重要级别：

1）根据所述报警信息所对应的工况动态确定所述报警信息的重要级别，即根据当前核电厂所处的工况自动改变报警的优先级。如某报警信息在功率运行工况下是红色，在停堆工况下则为白色。

2）根据所述报警信息的因果关系动态确定所述报警信息的重要级别，其原理同多阈值报警优先级管理一样。当原因报警出来时自动降低结果报警的优先级。如上游供电报警出现时自动将下游供电故障的报警的优先级由红色自动变成黄色。

3）根据所述报警信息对应的阈值的级别动态确定所述报警信息的重要级别。即对有多个阈值报警的参数，当高一级别的阈值报警出来之后，则所对应的低阈值报警级别自动降级，反之当高级别的报警消失后，则自动恢复低级别阈值报警级别。如当高高报警出来时则高报警由原来的红色自动变为白色，当高高报警消失时则高报警由白色自动恢复成红色。

4）根据所述报警信息对应的设备是否被隔离动态确定所述报警信息的重要级别。即对于由设备隔离而引起的报警，自动降低其优先级。如对一个原本优先级为红色的阀门故障报警，当该阀门隔离时，则自动将该报警降为白色。

在以上优选实施例中，通过报警画面显示重要级别高的报警信息时，较为优选地，可以在报警画面中显示报警信息列表，在报警信息列表中，通过不同的颜色来标识报警信息的不同重要级别，且最好将重要级别较高的报警信息列在报警信息列表的上部。

下面将参考图2描述利用本申请提供的控制方法处理报警信息的一个实施例。请参见图2，是本发明第二实施例提供的用于核电厂主控室的控制方法，该方法包括：

S201、从自动化处理层接收报警信息。

S202、动态确定所述报警信息的重要级别。

S203、调用报警画面将重要级别高的报警信息优先显示给操纵员。

S204、根据所述重要级别高的报警信息确定任务需求。例如，可以自动选择报警信息列表中重要级别最高的报警信息作为当前处理的报警信息，再根据当前处理的报警信息确定所述任务需求。又例如，可以接收操纵员的报警信息选择指令，将报警信息选择指令对应的报警信息作为当前处理的报警信息，再根据当前处理的报警信息确定所述任务需求。

S205、从设备层接收设备信息，所述设备层包括执行器和传感器，所述设备信息包括来自所述执行器的开关状态信息和来自所述传感器的检测结果信息。

S206、根据所述任务需求对所述执行器的开关状态信息和所述传感器的检测结果信息进行综合分析计算，获取用于辅助操纵员执行任务的高层次信息，所述高层次信息包括机组投运或停运信息、以及核电厂运行功能可用或不可用信息。

S207、将所述高层次信息显示在第一显示画面中，以便操纵员调用。

在图1和图2所示的实施例中，向操纵员提供高层次信息后，操纵员可以根据报警信息和获取的高层次信息等来执行相关的操作，例如通过主控室控制相应机组的开关状态等，从而解除报警。但是，若报警信息对应的任务较复杂，由操纵员独立执行可能影响报警响应速度，进而危害核电厂的安全，此时，最好能自动为操纵员提供相关的规程步骤。下面将参考图3对这个优选实施例进行详细描述。

请参见图3，是本发明第三实施例提供的用于核电厂主控室的控制方法的流程图，该方法包括：

S301、从自动化处理层接收报警信息。具体地，利用接口技术从自动化处理层采集报警信息。

S302、动态确定所述报警信息的重要级别。

S303、调用报警画面将重要级别高的报警信息优先显示给操纵员。

S304、根据所述重要级别高的报警信息确定任务需求。

S305、从设备层接收设备信息，所述设备层包括执行器和传感器，所述设备信息包括来自所述执行器的开关状态信息和来自所述传感器的检测结果信息。具体地，利用接口技术从设备层采集设备信息。

S306、根据所述任务需求对所述执行器的开关状态信息和所述传感器的检测结果信息进行综合分析计算，获取用于辅助操纵员执行任务的高层次信息，所述高层次信息包括机组投运或停运信息、以及核电厂运行功能可用或不可用信息。

S307、将所述高层次信息显示在第一显示画面中，以便操纵员调用。

S308、根据所述重要级别高的报警信息确定状态功能和支持功能，并在第二显示画面中显示所述状态功能和支持功能，所述状态功能包括与处理所述重要级别高的报警信息相关的设备，所述支持功能包括与处理所述重要级别高的报警信息相关的高层次信息。具体地，利用接口技术从设备层采集设备信息以及从自动化处理层采集工艺参数，根据设备信息和工艺参数计算所述重要级别高的报警信息对应的状态功能和支持功能。

S309、根据所述状态功能和所述支持功能计算用于处理所述重要级别高的报警信息的规程步骤。

S310、调用规程画面显示所述规程步骤，以便操纵员参考所述规程步骤执行处理所述重要级别高的报警信息。具体地，可以在规程画面中同步显示工艺参数、设备信息和规程步骤。

在图3所示的实施例中，操纵员可以根据规程画面中显示的规程步骤来执行任务，此时，该控制方法还可以包括：自动计算和保存规程执行轨迹。

该优选实施例提供的用于核电厂的控制方法，通过对设备信息进行综合处理，仅在第一显示画面中显示能够辅助操纵员执行任务的高层次信息，可以减少画面数量，降低信息密度，提高画面利用率，操纵员可从整体上了解各参数和系统的运行状态，无需对工艺过程进行不间断的监视，在一定程度上也能够减轻操纵员负荷；通过各类报警信息的重要级别动态管理，可以将最重要的报警信息优先呈现给操纵员，以尽快排除重要故障，避免事故扩展，降低核电厂风险；通过自动生成规程步骤，可以降低操纵员诊断失误率，防止因人因失误而带来的风险升级；通过自动轨迹保存，可满足法规对规程执行过程记录的要求。

优选地，在步骤S101、S207、S307中，可以利用多媒体三维动画技术来显示高层次信息；在步骤S203、S303中，可以利用多媒体三维动画技术来显示报警信息；在步骤S308、S310中，可以利用多媒体三维动画技术来显示状态功能、支持功能、规程步骤等规程相关信息，从而能够形象地表现核电厂设备状态以及变化情况。

优选地，在步骤S101、S207、S307中，可以利用智能图符来显示高层次信息；在步骤S203、S303中，可以利用智能图符来显示报警信息；在步骤S308、S310中，可以利用智能图符来显示状态功能、支持功能、规程步骤等规程相关信息。这样可以充分利用智能图符丰富的动态特征，对各种对应的设备和过程状态信息进行集成表现，而画面中采用智能图符后，能减少画面中信息的分散程度，从而减少画面信息密度，提高画面的可读性和易读性。

优选地，步骤S101、S207、S307中的第一显示画面，步骤S308中的第二显示画面，都可以包括各自的主画面和多个小画面，主画面中显示全局图，小画面中显示各个局部图，操纵员在监视主画面的同时可以识别小画面中控制设备和参数的情况，如发现异常，操纵员可以对相应的小画面进行操作指令（例如点击该小画面）。当接收操纵员对其中一个小画面的操作指令时，调用所述小画面作为主画面显示。这样可以利用“画中画”技术，平衡系统全局与局部之间的关系，使操纵员能够直观地了解设备、机组状态。

优选地，步骤S310中，可以采用友好的显示控件，在规程画面中指定位置显示由规程编写者定义的DCS系统各类动态信息，如设备信息，传感器检测结果信息，报警信息，整定值，设备操作反馈等等。具体放置位置和数量等可以运行专业编写规程时指定，在数字化阶段借助设计工具的模块库功能协助生成和编辑。此功能采用的显示控件仅仅用于显示功能，不具备向设备层设备发出操作指令的能力，避免干扰正常的画面系统操作。同时保证了规程画面的稳定性和安全性。

优选地，由于规程步骤中往往存在大量语句描述操作某个具体的设备，同时在其旁边又放置了该设备所在画面的导航链接，目的是指示操纵员通过导航链接链往画面后按要求操作某个具体的设备。也就是说，规程画面中显示有规程步骤和所述规程步骤对应的设备所在画面的导航链接。优选地，该控制方法还包括：步骤S310之后，当接收操纵员对所述导航链接的操作指令时，调用所述导航链接对应的画面进行显示，并自动将鼠标定位至所述规程对应的设备上。更加优选地，鼠标还可以以一定形式闪烁。此类控件可与普通导航链接控件相区别（也可以同存），所定位的设备作为控件参数由规程编写者进行定义。在实际应用时，点击操作与点击普通导航链接控件没有区别。

优选地，步骤S310中，若某一规程步骤对应多个设备，即附有多个画面的导航链接，可以通过多个屏幕同时显示这多个画面，当一个屏幕的显示内容在操纵员操作下发生改变时，自动改变与该屏幕相关的其它屏幕的显示内容。在这个优选实施例中，若干个屏幕之间的显示内容始终保持某种同步性以及联动性，当用户改变任何一个屏幕的显示内容时，与之有关联关系的其他屏幕显示内容也随之改变。这样，一方面能够更加有效地显示操纵员所需要的内容；另一方面，操纵员可以通过对一个屏幕的操作来同时控制若干个相关屏幕的显示内容。

请参见图4，是本发明第一实施例提供的用于核电厂主控室的控制系统400的结构示意图，该控制系统400包括：

设备层通信模块410，用于从设备层接收设备信息，所述设备层包括执行器和传感器，所述设备信息包括来自所述执行器的开关状态信息和来自所述传感器的检测结果信息。例如，执行器的开关状态信息可以是关于某个阀门是否开启的信息，传感器的检测结果信息可以是某个流量传感器检测到的流量信息。

高层次信息计算模块420，用于根据预先设置的任务需求对所述执行器的开关状态信息和所述传感器的检测结果信息进行综合分析计算，获取用于辅助操纵员执行任务的高层次信息，所述高层次信息包括机组投运或停运信息、以及核电厂运行功能可用或不可用信息。所述核电厂运行功能可用或不可用信息主要是关于核电厂运行的一些重要功能的信息，例如蒸发器的可用和不可用情况、主泵的可用与不可用情况、各种安全功能的可用与不可用情况等。其中，任务需求可以是操纵员通过主控室的人机接口输入的，也可以是自动针对待处理的任务（例如重要级别高的报警信息）生成的。具体地，高层次信息计算模块420可以用于：根据预先设置的任务需求，将执行器的开关状态信息和传感器的检测结果信息结合起来分析某个机组处于投运状态还是停运状态或者某个功能是可用还是不可用。通过这种综合分析计算的方式，可用提高控制的准确度。例如，若某个执行器处于开启状态，但是由于系统故障，对应的机组处于停运状态，这时，若仅仅根据执行器的开关状态信息来确定机组投运或停运信息容易发生误判，而若还能综合传感器的检测结果信息来进行分析，就能够提高准确率，例如，若执行器是阀门，就可以结合流量传感器的流量检测结果信息来确定对应的机组的投运或停运信息。

第一显示屏430，用于显示包含所述高层次信息的第一显示画面，以便操纵员调用。

本发明实施例提供的用于核电厂主控室的控制系统，通过基于任务需求对来自设备层的设备信息进行综合分析计算，并仅仅将计算得到的高层次信息显示给操纵员，可以辅助操纵员执行任务，减轻了操纵员分析计算的负担，节省了人力成本，提高了操作的准确率。

在操纵员需要执行的任务中，处理报警信息是很重要的一项任务。在本发明的一个优选实施例中，该控制系统400还包括：自动化处理层通信模块，用于从自动化处理层接收报警信息；报警信息处理模块，用于动态确定所述报警信息的重要级别；第二显示屏，用于显示包含重要级别高的报警信息的报警画面。通过这种动态分级报警机制，可以帮助操纵员筛选较为重要的报警信息进行优先处理，提高核电厂的安全性。

报警信息的重要级别可以用颜色来表示，例如红色代表最高重要级别，黄色代表次高重要级别，白色代表较低重要级别。

而且，在本发明的实施例中，报警信息的重要级别是随着当前机组的状态而动态变化的。具体地，报警信息处理模块可以包括以下一项或多项：

工况判断模块，用于根据所述报警信息所对应的工况动态确定所述报警信息的重要级别，即根据当前核电厂所处的工况自动改变报警的优先级。如某报警信息在功率运行工况下是红色，在停堆工况下则为白色。

因果关系判断模块，用于根据所述报警信息的因果关系动态确定所述报警信息的重要级别，其原理同多阈值报警优先级管理一样。当原因报警出来时自动降低结果报警的优先级。如上游供电报警出现时自动将下游供电故障的报警的优先级由红色自动变成黄色。

阈值级别判断模块，用于根据所述报警信息对应的阈值的级别动态确定所述报警信息的重要级别。即对有多个阈值报警的参数，当高一级别的阈值报警出来之后，则所对应的低阈值报警级别自动降级，反之当高级别的报警消失后，则自动恢复低级别阈值报警级别。如当高高报警出来时则高报警由原来的红色自动变为白色，当高高报警消失时则高报警由白色自动恢复成红色。

设备隔离判断模块，用于根据所述报警信息对应的设备是否被隔离动态确定所述报警信息的重要级别。即对于由设备隔离而引起的报警，自动降低其优先级。如对一个原本优先级为红色的阀门故障报警，当该阀门隔离时，则自动将该报警降为白色。

在以上优选实施例中，第二显示屏通过报警画面显示重要级别高的报警信息时，较为优选地，可以在报警画面中显示报警信息列表，在报警信息列表中，通过不同的颜色来标识报警信息的不同重要级别，且最好将重要级别较高的报警信息列在报警信息列表的上部。

下面将参考图5描述利用本申请提供的控制方法处理报警信息的一个实施例。请参见图5，是本发明第二实施例提供的用于核电厂主控室的控制系统500的结构示意图。除了设备层通信模块410、高层次信息计算模块420和第一显示屏430以外，该控制系统500还包括：

自动化处理层通信模块440，用于从自动化处理层接收报警信息；

报警信息处理模块450，用于动态确定所述报警信息的重要级别；

第二显示屏460，用于显示包含重要级别高的报警信息的报警画面。

需求确定模块470，用于根据所述重要级别高的报警信息确定所述任务需求。例如，需求确定模块470可以自动选择报警信息列表中重要级别最高的报警信息作为当前处理的报警信息，再根据当前处理的报警信息确定所述任务需求。又例如，需求确定模块470可以通过人机接口模块接收操纵员的报警信息选择指令，将报警信息选择指令对应的报警信息作为当前处理的报警信息，再根据当前处理的报警信息确定所述任务需求。

在图4和图5所示的实施例中，向操纵员提供高层次信息后，操纵员可以根据报警信息和获取的高层次信息等来执行相关的操作，例如通过主控室控制相应机组的开关状态等，从而解除报警。但是，若报警信息对应的任务较复杂，由操纵员独立执行可能影响报警响应速度，进而危害核电厂的安全，此时，最好能自动为操纵员提供相关的规程步骤。下面将参考图6对这个优选实施例进行详细描述。

请参见图6，是本发明第三实施例提供的用于核电厂主控室的控制系统600的结构示意图。除了设备层通信模块410、高层次信息计算模块420、第一显示屏430、自动化处理层通信模块440、报警信息处理模块450、第二显示屏460和需求确定模块470以外，该控制系统600还包括：

筛选模块480，用于根据所述重要级别高的报警信息确定状态功能和支持功能，所述状态功能包括与处理所述重要级别高的报警信息相关的设备，所述支持功能包括与处理所述重要级别高的报警信息相关的高层次信息。具体地，筛选模块480利用接口技术从设备层采集设备信息以及从自动化处理层采集工艺参数，根据设备信息和工艺参数计算所述重要级别高的报警信息对应的状态功能和支持功能。

第三显示屏490，用于显示包含所述状态功能和支持功能的第二显示画面。

规程设置模块510，用于根据所述状态功能和所述支持功能计算用于处理所述重要级别高的报警信息的规程步骤。

第四显示屏520，用于显示包含所述规程步骤的规程画面，以便操纵员参考所述规程步骤执行处理所述重要级别高的报警信息。具体地，可以在规程画面中同步显示工艺参数、设备信息和规程步骤。

在图6所示的实施例中，操纵员可以根据规程画面中显示的规程步骤来执行任务，此时，该控制系统600还可以包括：执行过程记录模块，用于自动计算和保存规程执行轨迹。

该优选实施例提供的用于核电厂的控制系统，通过对设备信息进行综合处理，仅在第一显示画面中显示能够辅助操纵员执行任务的高层次信息，可以减少画面数量，降低信息密度，提高画面利用率，操纵员可从整体上了解各参数和系统的运行状态，无需对工艺过程进行不间断的监视，在一定程度上也能够减轻操纵员负荷；通过各类报警信息的重要级别动态管理，可以将最重要的报警信息优先呈现给操纵员，以尽快排除重要故障，避免事故扩展，降低核电厂风险；通过自动生成规程步骤，可以降低操纵员诊断失误率，防止因人因失误而带来的风险升级；通过自动轨迹保存，可满足法规对规程执行过程记录的要求。

优选地，第一显示屏430可以利用多媒体三维动画技术来显示高层次信息；第二显示屏460可以利用多媒体三维动画技术来显示报警信息；第三显示屏490和第四显示屏520可以利用多媒体三维动画技术来显示状态功能、支持功能、规程步骤等规程相关信息，从而能够形象地表现核电厂设备状态以及变化情况。

优选地，第一显示屏430可以利用智能图符来显示高层次信息；第二显示屏460可以利用智能图符来显示报警信息；第三显示屏490和第四显示屏520可以利用智能图符来显示状态功能、支持功能、规程步骤等规程相关信息。这样可以充分利用智能图符丰富的动态特征，对各种对应的设备和过程状态信息进行集成表现，而画面中采用智能图符后，能减少画面中信息的分散程度，从而减少画面信息密度，提高画面的可读性和易读性。

优选地，第一显示屏430上显示的第一显示画面，第二显示屏460上显示的第二显示画面，都可以包括各自的主画面和多个小画面，主画面中显示全局图，小画面中显示各个局部图，操纵员在监视主画面的同时可以识别小画面中控制设备和参数的情况，如发现异常，操纵员可以对相应的小画面进行操作指令（例如点击该小画面）。当接收操纵员对其中一个小画面的操作指令时，调用所述小画面作为主画面显示。这样可以利用“画中画”技术，平衡系统全局与局部之间的关系，使操纵员能够直观地了解设备、机组状态。

优选地，第四显示屏520可以采用友好的显示控件，在规程画面中指定位置显示由规程编写者定义的DCS系统各类动态信息，如设备信息，传感器检测结果信息，报警信息，整定值，设备操作反馈等等。具体放置位置和数量等可以运行专业编写规程时指定，在数字化阶段借助设计工具的模块库功能协助生成和编辑。此功能采用的显示控件仅仅用于显示功能，不具备向设备层设备发出操作指令的能力，避免干扰正常的画面系统操作。同时保证了规程画面的稳定性和安全性。

优选地，由于规程步骤中往往存在大量语句描述操作某个具体的设备，同时在其旁边又放置了该设备所在画面的导航链接，目的是指示操纵员通过导航链接链往画面后按要求操作某个具体的设备。也就是说，规程画面中显示有规程步骤和所述规程步骤对应的设备所在画面的导航链接。优选地，该控制系统600还包括：人机接口模块，用于接收操纵员对所述导航链接的操作指令；自动定位模块，用于当接收操纵员对所述导航链接的操作指令时，调用所述导航链接对应的画面进行显示，并自动将鼠标定位至所述规程对应的设备上。更加优选地，鼠标还可以以一定形式闪烁。此类控件可与普通导航链接控件相区别（也可以同存），所定位的设备作为控件参数由规程编写者进行定义。在实际应用时，点击操作与点击普通导航链接控件没有区别。需要注意的是，与导航链接对应的画面可以在以上所描述的四个显示屏上进行显示，也可以在其它当前没有使用的显示屏上进行显示，也就是说，该控制系统可以包含4个、5个、6个或更多的显示屏。这些显示屏优选地为触控显示屏。

优选地，若某一规程步骤对应多个设备，即附有多个画面的导航链接，该控制系统还可以包括：多屏同步模块，用于通过多个屏幕同时显示这多个画面，当一个屏幕的显示内容在操纵员操作下发生改变时，自动改变与该屏幕相关的其它屏幕的显示内容。在这个优选实施例中，若干个屏幕之间的显示内容始终保持某种同步性以及联动性，当用户改变任何一个屏幕的显示内容时，与之有关联关系的其他屏幕显示内容也随之改变。这样，一方面能够更加有效地显示操纵员所需要的内容；另一方面，操纵员可以通过对一个屏幕的操作来同时控制若干个相关屏幕的显示内容。

本发明通过将画面控制系统与数字化报警、数字化规程构成操纵员最常用的人机界面综合体，通过优化三者之间关系并且做好功能分配，进一步优化画面内容，优化与数字化报警和数字化规程的关联，减少在画面中不必要的信息显示。通过把电厂工况计算与大屏幕画面调用进行动态关联，实现基于电厂工况的智能化大屏幕画面调用功能。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (14)

1.一种用于核电厂主控室的控制系统，其特征在于，包括：

设备层通信模块，用于从设备层接收设备信息，所述设备层包括执行器和传感器，所述设备信息包括来自所述执行器的开关状态信息和来自所述传感器的检测结果信息；

高层次信息计算模块，用于根据预先设置的任务需求对所述执行器的开关状态信息和所述传感器的检测结果信息进行综合分析计算，获取用于辅助操纵员执行任务的高层次信息，所述高层次信息包括机组投运或停运信息、以及核电厂运行功能可用或不可用信息；

第一显示屏，用于显示包含所述高层次信息的第一显示画面，以便操纵员调用；

自动化处理层通信模块，用于从自动化处理层接收报警信息；

报警信息处理模块，用于动态确定所述报警信息的重要级别；

第二显示屏，用于显示包含重要级别高的报警信息的报警画面；

其中，所述报警信息处理模块包括：

工况判断模块，用于根据所述报警信息所对应的工况动态确定所述报警信息的重要级别；

因果关系判断模块，用于根据所述报警信息的因果关系动态确定所述报警信息的重要级别。

2.如权利要求1所述的用于核电厂主控室的控制系统，其特征在于，所述报警信息处理模块还包括：

阈值级别判断模块，用于根据所述报警信息对应的阈值的级别动态确定所述报警信息的重要级别；和/或

设备隔离判断模块，用于根据所述报警信息对应的设备是否被隔离动态确定所述报警信息的重要级别。

3.如权利要求1所述的用于核电厂主控室的控制系统，其特征在于，所述第二显示屏显示包含重要级别高的报警信息的报警画面时，在报警画面中显示报警信息列表，在所述报警信息列表中，通过不同的颜色来标识报警信息的不同重要级别，将重要级别高的报警信息列在报警信息列表的上部。

4.如权利要求1所述的用于核电厂主控室的控制系统，其特征在于，所述系统还包括：需求确定模块，用于根据所述重要级别高的报警信息确定所述任务需求。

5.如权利要求1所述的用于核电厂主控室的控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

筛选模块，用于根据所述重要级别高的报警信息确定状态功能和支持功能，所述状态功能包括与处理所述重要级别高的报警信息相关的设备信息，所述支持功能包括与处理所述重要级别高的报警信息相关的高层次信息；

第三显示屏，用于显示包含所述状态功能和支持功能的第二显示画面；

规程设置模块，用于根据所述状态功能和所述支持功能计算用于处理所述重要级别高的报警信息的规程步骤；

第四显示屏，用于显示包含所述规程步骤的规程画面。

6.如权利要求5所述的用于核电厂主控室的控制系统，其特征在于，所述规程画面中显示有规程步骤和与所述规程步骤相关的设备所在画面的导航链接，所述系统还包括：

人机接口模块，用于接收操纵员对所述导航链接的操作指令；

自动定位模块，用于当接收操纵员对所述导航链接的操作指令时，调用所述导航链接对应的画面进行显示，并自动将鼠标定位至所述规程步骤对应的设备上。

7.如权利要求6所述的用于核电厂主控室的控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

执行过程记录模块，用于自动计算和保存规程执行轨迹。

8.一种用于核电厂主控室的控制方法，其特征在于，包括：

从设备层接收设备信息，所述设备层包括执行器和传感器，所述设备信息包括来自所述执行器的开关状态信息和来自所述传感器的检测结果信息；

根据预先设置的任务需求对所述执行器的开关状态信息和所述传感器的检测结果信息进行综合分析计算，获取用于辅助操纵员执行任务的高层次信息，所述高层次信息包括机组投运或停运信息、以及核电厂运行功能可用或不可用信息；

将所述高层次信息显示在第一显示画面中，以便操纵员调用；

从自动化处理层接收报警信息；

动态确定所述报警信息的重要级别；

调用报警画面将重要级别高的报警信息优先显示给操纵员；

其中，所述动态确定所述报警信息的重要级别的步骤包括：

根据所述报警信息所对应的工况动态确定所述报警信息的重要级别；

根据所述报警信息的因果关系动态确定所述报警信息的重要级别。

9.如权利要求8所述的用于核电厂主控室的控制方法，其特征在于，所述动态确定所述报警信息的重要级别的步骤还包括：

根据所述报警信息对应的阈值的级别动态确定所述报警信息的重要级别；和/或

根据所述报警信息对应的设备是否被隔离动态确定所述报警信息的重要级别。

10.如权利要求8所述的用于核电厂主控室的控制方法，其特征在于，所述调用报警画面将重要级别高的报警信息优先显示给操纵员的步骤包括：

调用报警画面显示报警信息列表，在所述报警信息列表中，通过不同的颜色来标识报警信息的不同重要级别，将重要级别高的报警信息列在报警信息列表的上部。

11.如权利要求8所述的用于核电厂主控室的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述重要级别高的报警信息确定所述任务需求。

12.如权利要求8所述的用于核电厂主控室的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述重要级别高的报警信息确定状态功能和支持功能，并在第二显示画面中显示所述状态功能和支持功能，所述状态功能包括与处理所述重要级别高的报警信息相关的设备信息，所述支持功能包括与处理所述重要级别高的报警信息相关的高层次信息；

根据所述状态功能和所述支持功能计算用于处理所述重要级别高的报警信息的规程步骤；

调用规程画面显示所述规程步骤。

13.如权利要求12所述的用于核电厂主控室的控制方法，其特征在于，所述规程画面中显示有规程步骤和所述规程步骤对应的设备所在画面的导航链接，所述方法还包括：

当接收操纵员对所述导航链接的操作指令时，调用所述导航链接对应的画面进行显示，并自动将鼠标定位至所述规程步骤对应的设备上。

14.如权利要求13所述的用于核电厂主控室的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

自动计算和保存规程执行轨迹。