CN103700208B - 一种核电厂防火空间综合控制与显示的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种核电厂防火空间综合控制与显示的方法，属于核电厂安全监控技术。现有的核电厂中操纵员很难全面而准确地在不同系统操作界面上同时对防火保护设备进行操作和状态监视。本发明所述方法将所有防火保护设备纳入到统一的操作管理体系中；分析其应实现防火空间隔离、扑灭火灾和排出烟气三项功能；为实现这些功能，能动防火保护设备需统一有效协作；根据这些技术要求及核电厂系统和设备布置的技术方案，分析确定相应的控制和显示信息；并据此分析确定控制与显示的布局方案。采用本发明所述的方法整合了防火空间内相关设施的技术信息反馈，提高了人员操作的协调性，减少了人因失误现象发生的几率，为核电厂安全运行打下良好基础。

Description

一种核电厂防火空间综合控制与显示的方法

技术领域

本发明属于核电厂安全监控技术领域，具体涉及一种核电厂防火空间综合控制与显示的方法。

背景技术

核电厂发生火灾后，为了避免造成进一步的损失，通常需要对多个系统的大量设备进行操作和状态监视，尽快而准确地采取限制火灾蔓延、扑灭火灾以及排除烟气等一系列操作。之前的核电厂中，由于核电厂系统设计复杂，对设备进行操作和状态监视的功能均由不同系统予以实现，分散在不同的系统操作界面上。然而，对于操纵员来说，从多个不同系统的控制和显示界面中确定与特定区域火灾相关的设备比较困难，而且在已确认火情的紧急情况下，在多个界面之间交叉操作，增加了误判或误操作的几率，很容易引起操作不当，从而无法有效扑灭火灾并缓解火灾引起的不利后果。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种核电厂防火空间综合控制与显示的方法。该方法能够在某个防火空间发生火灾的情况下，在主控制室或各个现场区域通过一个操作界面或就地控制盘完成防火相关的多系统的监控。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种核电厂防火空间综合控制与显示的方法，包括以下步骤：

（1）将核电厂防火空间内所有防火保护设备纳入到统一的操作与管理体系中，建立一个集合了多个系统功能的安全防火分区系统；

（2）分析步骤（1）所述系统应确保实现的功能，包括防火空间隔离、扑灭火灾和排出烟气；

（3）为实现步骤（2）所述功能，需确保防火保护设备的统一有效协作；

（4）根据步骤（3）所述的防火保护设备统一有效协作的技术要求，分析确定与火灾有关的控制和显示信息；

（5）根据步骤（4）所述控制和显示的功能要求，分析确定控制与显示的布局方案。

进一步，步骤（1）中所述的集合了多个系统功能的安全防火分区系统包括火灾自动报警系统、灭火系统、通风系统、排烟系统。

进一步，通过步骤（4）分析确定与火灾有关的控制和显示信息如下：

（1）根据通风系统的技术方案，确定火灾发生后需要关闭的防火阀；

（2）根据灭火系统的技术方案，确定火灾发生后需要开启的灭火系统阀门；

（3）根据排烟系统的技术方案，确定火灾扑灭后需要开启的排烟阀和排烟风机；

进一步，在步骤（4）中还根据核电厂系统和设备布置的技术方案，分析确定与火灾有关的控制和显示信息；

（1）确定相关报警信息；

（2）确定上述通风、灭火、排烟及火灾自动报警系统执行机构的状态显示；

（3）确定相关区域的防火设施分布平面图。

进一步，通过步骤（5）分析确定控制与显示的布局方案如下：

（1）对每个防火空间的火灾情况均需设置一套对应的防火空间综合控制及状态显示功能的操作界面；

（2）当某个防火空间跨越多个楼层而且设备较多，一张数字化界面无法放下整个防火空间图时，应拆分为多张子界面。

进一步，所述的安全防火分区系统包括多个系统中所有能动的防火保护设备。

进一步，所述防火设施分布平面图包括建筑结构、防火分区、灭火系统管道、灭火系统执行机构、通风防火阀、排烟阀及火灾探测器的布局。

进一步，所述布局方案为：在主控制室及各个现场区域设置数字化显示界面及多个就地控制盘。

再进一步，所述数字化显示界面及多个就地控制盘的控制和显示信号均通过统一的数字化控制系统联网共享。

更进一步，所述的能动的防火保护设备包括火灾探测器、通风系统防火阀、灭火系统阀门、排烟阀和排烟风机。

采用本发明所述的方法，可以产生如下两个显著效果：

（1）本发明通过统筹安排核电厂各个系统的能动消防措施，使操纵员能够全面而准确地掌握火灾情况下的隔离防火区或防火小区、灭火和排烟的信息，并在必要的情况下进行统一控制和协调，降低操纵员误操作的风险；

（2）本发明在主控制室和现场设置多个具有“防火空间综合控制和显示功能”的控制盘或数字化显示界面，方便操纵员及时有效地处理火灾事件。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中核电厂防火空间综合控制与显示的方法的流程图；

图2是本发明具体实施方式中主控制室和就地模拟盘上与火灾有关的控制和显示要求示意图；

图3是本发明具体实施方式中主控制室数字化界面示意图；

图4是本发明具体实施方式中就地模拟盘面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

本发明将防火空间内所有确保防火安全的设备进行统筹考虑，将某个防火空间的所有防火设备纳入到统一的设计、管理和操作中。为了确保防火隔离、火灾扑灭和排烟功能的有效性，需要多个不同系统的共同参与，为此，建立一个新的集合了多个系统(火灾自动报警系统、灭火系统、通风系统、排烟系统)功能的伪系统，即安全防火分区系统（SafetyFireZoningSystem，简称SFZ），其中包括了非能动和能动的防火保护设备，所述的非能动的防火保护设备包括安全防火分区边界的结构墙体、防火门、电缆包覆等，所述的能动的防火保护设备包括火灾探测器、通风系统防火阀、灭火系统阀门、排烟阀和排烟风机。本发明重点在于确保其中能动设备的统一有效协作。

如图1所示，以图2中的1SFSL0382A防火空间为例，对其进行综合控制与显示的方法步骤如下：

首先，将1SFSL0382A防火空间内所有防火保护设备纳入到统一的操作与管理体系中，并为此建立一个新的集合了多个系统功能的伪系统，即安全防火分区系统（SafetyFireZoningSystem，简称SFZ），其中包括多个系统中所有非能动和能动的防火保护设备。

其次，分析上述安全防火分区系统应确保实现的功能，包括：在火灾发生的情况下，对相关区域实施隔离措施；有效地扑灭火灾，由操纵员采用远程控制措施实施灭火；控制烟气的蔓延。

再次，为实现上述功能，本实施例重点在于确保防火保护设备中能动设备的统一有效协作，这些能动防火保护设备具体是指：通风系统、灭火系统和排烟系统。

然后，如图2所示，根据电厂运行的技术要求及核电厂通风、灭火、火灾探测系统及其布置的技术方案，分析确定主控制室和就地模拟盘上与火灾有关的控制和显示信息如下：

1)为了限制火灾蔓延，根据通风系统的技术方案，确定火灾发生后1SFSL0382A防火空间边界处需要关闭的10个防火阀：

a)通过自动控制指令（1JDT332SJ）实现自动关闭操作；

b)通过主控制室数字化界面上的远程控制指令（1SFZ332KG）实现手动关闭和手动复位操作；

c)通过就地控制盘上的远程控制指令（1JDT332TO）实现手动关闭操作；

d)防火阀状态反馈信号显示于主控制室数字化界面和就地控制盘上。

2)为了及时排除火灾产生的烟气，确保某些精密仪控设备的运行条件和人员疏散条件，根据排烟系统的技术方案，确定火灾扑灭后需要开启的火灾房间内的2个排烟阀：

a)通过主控制室数字化界面上的远程控制指令（1DVF006VAF、1DVF012VAF）实现手动开启操作；

b)通过就地控制盘上的远程控制指令（1DVF009TO、1DVF016TO）实现手动开启操作；

c)排烟阀状态反馈信号显示于主控制室数字化界面和就地控制盘上。

3)为了及时排除火灾产生的烟气，确保某些精密仪控设备的运行条件和人员疏散条件，根据排烟系统的技术方案，确定火灾扑灭后需要开启的负责火灾区域内排烟的1台排烟风机：

a)通过主控制室数字化界面上的远程控制指令（1DVF002ZV）实现手动启动和停运操作；

b)通过就地控制盘上的远程控制指令（1DVF052TO）实现手动启动操作；

c)排烟风机状态反馈信号显示于主控制室数字化界面上。

4)为了有效扑灭确已发生的火灾，根据灭火系统的技术方案，确定火灾发生后需要开启的负责灭火的2个灭火系统阀门：

a)通过自动控制指令（1JDT332SJ.1）实现自动开启操作；

b)通过主控制室数字化界面上的远程控制指令（1JPL310KG）实现手动开启操作；

c)通过就地控制盘上的远程控制指令（1JPL310TO）实现手动开启操作；

d)灭火管道水流状态信号显示于主控制室数字化界面和就地控制盘上。

5)为了便于操纵员更全面地掌握火灾发生后的情况和执行机构操作后的反馈信息，确定主控制室数字化界面上相关的报警信息和上述所有执行机构的状态显示的画面链接信息：

a)防火空间综合报警信息（1SFZ332KA）；

b)灭火系统报警信息（1JPL008KA）；

c)火灾自动报警系统报警信息（1JDT332KA）；

d)排烟系统报警信息（1DVF001KA、1DVF002KA）；

e)通风系统数字化界面（1DVE001HXT、1DVL001HXT）；

f)排烟系统数字化界面（1DVF001HXT）；

g)灭火系统数字化界面（1JPL001HXT）。

6)为了便于操纵员迅速了解火灾发生的地点和相关设备的相对位置，提出13SFSL0382A防火空间的防火设施分布平面图，其中包括建筑结构、防火分区、灭火系统管道、灭火系统执行机构、通风防火阀、排烟阀以及火灾探测器的布局等信息。

最后，再根据上述控制和显示的功能要求，分析确定控制与显示的布局方案：对1SFSL0382A防火空间的火灾情况设置一套对应的防火空间综合控制及状态显示功能的操作界面。

显然，对于核电厂每个防火空间的火灾情况，均需设置一套对应的防火空间综合控制及状态显示功能的操作界面，以控制并监视火灾情况下的能动消防措施；另外，当某个防火空间跨越多个楼层而且设备较多，一张数字化界面无法放下整个防火空间图时，应拆分为多张子界面以体现该防火空间必要信息的完整性。

另外，为了迅速而便捷地实施火灾后的相关操作，在主控制室及各个现场区域设置数字化显示界面以及多个就地控制盘，同时这些界面和控制盘的控制和显示信号均通过统一的数字化控制系统联网并实现共享。以便于在火灾发生后进行及时有效的操作和状态监视。本实施例中，主控制室数字化界面示意图如图3所示，就地模拟盘面示意图如图4所示。

由上面的实施例可以看出，通过统筹安排各个系统的能动消防措施，使操纵员能够全面而准确地掌握火灾情况下的隔离防火区或防火小区、灭火和排烟的信息，并在必要的情况下进行统一控制和协调，降低操纵员误操作的风险；在主控制室和现场设置多个具有“防火空间综合控制和显示功能”的控制盘或数字化显示界面，方便操纵员及时有效地处理火灾事件。

本领域技术人员应该明白，本发明所述的方法并不限于具体实施方式中所述的实施例，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，并非用于限制本发明。本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种核电厂防火空间综合控制与显示的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将核电厂防火空间内所有防火保护设备纳入到统一的操作与管理体系中，建立一个集合了多个系统功能的安全防火分区系统；

(2)分析步骤(1)所述系统应确保实现的功能，所述的功能包括防火空间隔离、扑灭火灾和排出烟气；

(3)为实现步骤(2)所述功能，需确保防火保护设备的统一有效协作；

(4)根据步骤(3)所述的防火保护设备统一有效协作的技术要求，分析确定与火灾有关的控制和显示信息；

(5)根据步骤(4)所述控制和显示的功能要求，分析确定控制与显示的布局方案；

步骤(1)中所述的集合了多个系统功能的安全防火分区系统包括火灾自动报警系统、灭火系统、通风系统、排烟系统；

在步骤(4)中还根据核电厂系统和设备布置的技术方案，分析确定与火灾有关的控制和显示信息；

(a)确定相关报警信息；

(b)确定上述通风、灭火、排烟及火灾自动报警系统执行机构的状态显示；

(c)确定相关区域的防火设施分布平面图。

2.如权利要求1所述的一种核电厂防火空间综合控制与显示的方法，其特征在于，通过步骤(4)分析确定与火灾有关的控制和显示信息如下：

(1)根据通风系统的技术方案，确定火灾发生后需要关闭的防火阀；

(2)根据灭火系统的技术方案，确定火灾发生后需要开启的灭火系统阀门；

(3)根据排烟系统的技术方案，确定火灾扑灭后需要开启的排烟阀和排烟风机。

3.如权利要求1或2所述的一种核电厂防火空间综合控制与显示的方法，其特征在于，通过步骤(5)分析确定控制与显示的布局方案如下：

(1)对每个防火空间的火灾情况均需设置一套对应的防火空间综合控制及状态显示功能的操作界面；

(2)当某个防火空间跨越多个楼层而且设备较多，一张数字化界面无法放下整个防火空间图时，应拆分为多张子界面。

4.如权利要求1的一种核电厂防火空间综合控制与显示的方法，其特征在于，所述的安全防火分区系统包括火灾自动报警系统、灭火系统、通风系统、排烟系统中所有能动的防火保护设备。

5.如权利要求1所述的一种核电厂防火空间综合控制与显示的方法，其特征在于，所述防火设施分布平面图包括建筑结构、防火分区、灭火系统管道、灭火系统执行机构、通风防火阀、排烟阀及火灾探测器的布局。

6.如权利要求3所述的一种核电厂防火空间综合控制与显示的方法，其特征在于，所述布局方案为：在主控制室及各个现场区域设置数字化显示界面及多个就地控制盘。

7.如权利要求6所述的一种核电厂防火空间综合控制与显示的方法，其特征在于，所述数字化显示界面及多个就地控制盘的控制和显示信号均通过统一的数字化控制系统联网共享。

8.如权利要求4所述的一种核电厂防火空间综合控制与显示的方法，其特征在于，所述的能动的防火保护设备包括火灾探测器、通风系统防火阀、灭火系统阀门、排烟阀和排烟风机。