CN115562549A - 基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法及系统，属于画面显示领域。包括采集工艺流程信息、管道设备布局信息和功能布局信息，形成工艺流程画面、管道设备布局图和功能布局图；按工艺流程上下游关系，并结合管道设备布局图和功能布局图，将工艺流程画面划分成7张画布；按照从宏观到微观的视角变化，引入可变信息粒度，将划分成的7张画布从上至下依次呈现4个层级；将4个层级的信息从多个维度划分成多个组，形成可选择的信息域；基于鼠标的输入指令，实现信息域、层级和画布的导航及显示。本发明基于分层理念的设计理念，通过层级递进式的信息呈现方式，打破了传统的窗口切换导航的方式，提升了核电运行的安全性、可靠性和舒适性。
Description
技术领域
本发明属于画面显示技术领域，尤其涉及基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
在现有核电站中，VDU显示画面依据电厂系统管道和仪表流程图简化设计而成，即以系统工艺为基础。传统型的主控制室显示界面是将真实核电站的仪表和管道流程图布局抽象成为画面，但受到显示器大小和图例最小可视要求的限制，每幅画面显示的内容受到限制，完整的画面信息需要通过人为的切割，从而分布到不同的画面窗口中去。通常，一幅画面对应一个系统的部分或者全部功能。除此之外，还包括少量跨系统综合画面。
在进行信息查看时，现有技术往往通过采用单击设备区或者按钮打开子窗体的方式逐层查看信息，易造成监视过程中的界面切换等无效操作，情景迷失。典型的案例是：单系统内部的显示画面，根据子功能人为地切分为几个子画面，但子画面之间仍然有相关接口，操纵员根据运行需要，会在接口处通过导航热点按钮来回切换，从而建立子画面间的流程关联。如果系统较大，分割得更细，操纵员用于搜索和切换的“接口管理”工作量会上升，导致操纵员执行任务的时间增加，操纵员脑力负荷加重。同样，对于系统与系统间的接口、岛间的接口，也同样受到上述限制。这对于跨系统、跨岛等区域级、全厂级流程的把控、情境意识的建立造成一定障碍。
这样的设计思路一方面有设计实施便利性的考虑，另一方面也受限于现有工业仪控DCS平台的能力。但对于操纵员运行，存在“巨量信息与有限显示”的矛盾。在模拟控制室内，盘台上所有信息对操纵员是一览无遗且持续固定可见的；在数字化主控室，一方面数据量相对模拟控制室增加了一个量级，但受限于VDU屏幕的大小，电厂信息被人为切割，布到不同画面中，操纵员效能和可靠性出现的问题主要有：
锁孔效应：数字化控制室难以像模拟控制室一样提供完整的电厂总貌信息，数字化控制室的操纵员只能从VDU幅面这个“锁孔”中去看电厂。操纵员沉浸在局部信息中，容易导致对电厂状态的误判或难以跟踪电厂状态的快速变化，造成情境意识降低。
数字化人误陷阱：模拟控制室的信息的位置固定且不冗余的，但数字化控制室，随着画面的切换，特定信息无法在固定位置持续可见，且由于数字化的便利性存在同一信息在不同画面重复出现的情况。操纵员认知负荷更大了，对记忆的要求也有提高，导航迷失、误选显示画面或设备等这类效能降级和失误也有被识别。
次任务负荷增加：数字化主控制室画面数量近千幅，按不同的类别和层级组织，操纵员需要切换画面以及时有效地找到当前任务所需信息的画面，并单击设备区或者按钮打开子窗体的方式查看更为辅助信息或控制按钮，操纵员用于搜索、切换等的人机接口管理类任务负荷增加了。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供了基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法及系统，基于分层理念的显示画面设计理念，通过数字化技术开发新型的工艺参数监控系统，通过层级递进式的信息呈现方式，打破了传统的窗口切换导航的方式，构建了新型信息展示系统，提升了核电运行的安全性、可靠性和舒适性，解决上述数字化的伴生问题。
为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
本发明第一方面提供了基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法。
基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法，包括以下步骤：
采集工艺流程信息、管道设备布局信息和功能布局信息，形成工艺流程画面、管道设备布局图和功能布局图；
按工艺流程上下游关系，并结合管道设备布局图和功能布局图，将工艺流程画面划分成7张画布；
按照从宏观到微观的视角变化，引入可变信息粒度，将划分成的7张画布从上至下依次呈现4个层级；
将4个层级的信息从多个维度划分成多个组，形成可选择的信息域；
基于鼠标的输入指令，实现不同信息域、层级和画布的导航及显示。
本发明第二方面提供了基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示系统。
基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示系统，包括：
信息采集模块，被配置为：采集工艺流程信息、管道设备布局信息和功能布局信息，形成工艺流程画面、管道设备布局图和功能布局图；
画布划分模块，被配置为：按工艺流程上下游关系，并结合管道设备布局图和功能布局图，将工艺流程画面划分成7张画布；
层级划分模块，被配置为：按照从宏观到微观的视角变化，引入可变信息粒度，将划分成的7张画布从上至下依次呈现4个层级；
信息域划分模块，被配置为：将4个层级的信息从多个维度划分成多个组，形成可选择的信息域；
导航及显示模块，被配置为：基于鼠标的输入指令，实现不同信息域、层级和画布的导航及显示。
本发明第三方面提供了计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法中的步骤。
本发明第四方面提供了电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明第一方面所述的基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法中的步骤。
以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
(1)本发明创新性地将地理信息系统(GIS)信息组织和交互方式应用到核电厂集散控制系统(DCS)主控制室显示画面中，将传统管道设备和功能布局相结合的分割画布设计，控制室操全场上千幅显示画面浓缩为7大画布，解除了锁孔效应，保持了核电站整体状况的实时监测和异常数据警报快速定位的动态平衡，减少了操作员画面切换等次生任务，是工控领域显示画面设计理念的颠覆性优化；
(2)本发明利用画布分层和高效动态渲染技术，将画布分为四个层级，通过鼠标灵活的放缩式/点击式切换和精确的坐标定位，支持操纵员通过移动、放大缩小、鹰眼图等交互方式，实现从全厂总貌层到系统局部详图层的高效定位和浏览，更为贴合操纵员自然交互习惯，降低了次任务负荷；
(3)本发明基于操纵员认知和决策模型，将信息从多个维度划分成多个组，形成可选择的信息域，构建了基于设备类型、管线层次、工艺系统、不同工况\事故\任务等多个维度的信息分层和智能动态跟随机制，确保在不同缩放浏览层次和电厂特定状态下为操纵员提供最为匹配的有效信息，解决了现有的数字化人误陷阱的问题；
(4)采用时序数据库和实时数据接入系统的技术架构，规避了常规GIS系统在实时性和大数据交互上的限制，能够支持频率快、测点多、信息量大的核电实时数据双向读写要求，达到核电对数据完整性、正确性、及时性的要求；
(5)通过灵活开放的结构设计，规避了常规DCS界面模块的封闭性，不但支持与跨仪控底层平台的集成，还可便利地与外部厂级监控系统、智能监控平台系统集成，并能够加载如特殊三维模型控件等传统工况平台不支持的元素。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为第一个实施例的方法流程图。
图2为第一个实施例的全厂画布分类图。
图3为第一个实施例的层级分类图。
图4为第一个实施例的可选信息域分类图。
图5为第一个实施例的鼠标放缩式/点击式切换和精确坐标对应效果图。
图6为第二个实施例的系统结构图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明提出的总体思路：
本发明的出发点是通过领域融合和新技术应用提升核电运行安全，也是GIS技术在核电运行核心领域的创新应用，具有显著的社会效益和行业示范性。
基于操纵员认知和决策模型，本成果创新性地将地理信息系统(GIS)信息组织和交互方式应用到核电厂集散控制系统(DCS)主控制室显示画面中，将控制室操纵员显示画面数量由近千幅减少到个位数,所构建的基于多个维度的信息分层和智能动态跟随机制有效保障了信息匹配性，最大化减少了传统DCS画面频繁切换、信息繁杂的情况，为核电厂设计验证、运行监控、辅助运维、原理展示和培训提供了极大便利。本成果已成功应用在“国和一号”数字化核电厂动态性能运算平台、“国家电投远程核应急技术支持中心”，创造效益410万元。“国和一号”设计寿期为60年，以两个机组全寿期仅减少一次非计划停堆，且停堆仅一天保守估算，即可节约1444.8万元，间接效益显著。
除了主控制室显示画面，本成果还能应用于“国和一号”应急指挥系统、厂级监控系统、智慧核电监控平台。本成果也具有跨堆型、跨行业应用的技术通用性。随着我国”碳达峰碳中和”、“有序发展核电，保持平稳建设节奏”目标的提出和推进,本成果具有广阔的应用前景。
在画面图层设计方面：将现有的传统导航窗格式工艺流程画面，按工艺流程上下游关系，结合管道设备位置和功能布局，划分成7张画布，避免人为切割过于零碎，使得信息衔接和过度更加平滑，减少了画面切换等次生任务。同时，为了减少界面呈现的数据复杂度，按照从宏观到微观的视角变化，引入合理的可变信息粒度，从上至下依次呈现：电厂概貌、卡片式总貌、多系统融合画面、系统局部详图共4个层级。通过灵活的滚轮缩放、平移、点击切换，实现画面的放缩和移动、信息重要度之间的快速切换和精确定位。为了避免多界面中的大量信息同时呈现造成信息过载，划分动/静态图例、安全分级、管线层级、系统类别、设备参数类型等信息维度，根据工况进行智能筛选和动态跟随，提升人机交互智能化水平和操纵员认知绩效。
在平台架构方面：系统采用C/S和B/S混合架构，提供统一化管理接口；采用模块化建模技术和面向对象设计方法，遵循CMMI 3的软件成熟度要求；组态工具可靠灵活，提供可视化组态编辑功能，分层画面易搭建、易维护；构建高性能时序数据库和消息队列，满足核电海量实时数据的系统存储和响应功能。
在功能实现方面：采用分区图层和动态导航，通过建立SVG/CIM的设备模型，将电厂图元的空间属性、设备属性及实时信息进行有机整合，并在不同图层中实现关键设备的突出显示与抽象表达；数据展示层面实现设备图元与监控数据的异步刷新功能，提高用户对于系统的体验度；基于跨平台的全景混合渲染技术，提升了工艺系统图的动态渲染与图形表达能力，保证了可视化效果；基于复杂拓扑规则检查的显示技术，保证了流程衔接的正确和规范。
实施例一
本实施例公开了基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法。
如图1所示，基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法，包括以下步骤：
采集工艺流程信息、管道设备布局信息和功能布局信息，形成工艺流程画面、管道设备布局图和功能布局图；
按工艺流程上下游关系，并结合管道设备布局图和功能布局图，将工艺流程画面划分成7张画布；
按照从宏观到微观的视角变化，引入可变信息粒度，将划分成的7张画布从上至下依次呈现4个层级；
将4个层级的信息从多个维度划分成多个组，形成可选择的信息域；
基于鼠标的输入指令，实现不同信息域、层级和画布的导航及显示。
进一步的，所述采集管道设备布局信息，具体为：
采集系统设备以及部件来体现运作流程，形成管道设备布局图；
所述部件包括管道、阀门和泵；
所述采集功能布局信息，具体为：
按照核电站系统的各个功能模块，采集各个实现同样功能的设备信息，并将完成同样功能的设备信息组织到一起，形成功能布局图。
进一步的，将工艺流程画面划分成7张画布，具体为：将工艺流程画面划分成机组总貌、一回路、二回路、第一辅助系统、第二辅助系统、安全保护系统和电气及开关站，所述第一辅助系统包括一回路辅助系统、三废辅助系统和一回路暖通辅助系统，所述第二辅助系统包括二回路辅助系统和二回路暖通辅助系统。
进一步的，工艺流程画面的主体框架采用管道设备布局，局部区域采用功能布局。
进一步的，按照从宏观到微观的视角变化，引入可变信息粒度，将划分成的7张画布从上至下依次呈现4个层级，所述4个层级具体为：电厂概貌层、总貌层、多系统/单系统融合画面层和系统局部详图层，其中：
电厂概貌层为第一层，用于显示重要信息；
总貌层为第二层，用于显示单系统浓缩卡片式总貌；
多系统/单系统融合画面层为第三层，用于显示接口信息与区块信息，主要管道、设备和参数信息；
系统局部详图为第四层，用于显示设备详图和参数信息。
进一步的，将4个层级的信息从多个维度划分成多个组，包括按照图层划分和按照显示要素划分；其中，按照显示要素划分包括动/静态图例分类、安全设备分类、管线类型、设备类别和设备参数类型。
进一步的，基于鼠标的输入指令，实现信息域、层级和画布的导航及显示，具体包括：
当鼠标的输入指令为鼠标左键点击设备符号导航时，实现下一层级具体设备的导航和显示；
当鼠标的输入指令为鼠标滚轮向下滚动时，实现定位到下一图层画布的中心位置，当鼠标的输入指令为鼠标滚轮向上滚动时，实现定位到上一图层画布的中心位置；
当鼠标的输入指令为在不同的画布边缘地带左键拖拽或点击时，实现不同画布之间的导航及显示；
当鼠标的输入指令为左键选择不同的信息域时，实现不同信息域的显示。
本系统的最主要思路是将成百上千幅监视界面整合成几幅大画布，将界面间的切换转换为同一个画布间的界面视图变换，这样，操作员进行大部分操作都在同一个画布内，减少了画面切换的等次生任务，使得操纵员更加专注于当前任务，降低了在画面中寻找信息的难度和时长。同时，通过灵活的键鼠操作在不同画布间平滑过渡，提升人机交互智能化水平，提高操纵员认知绩效和工作效率。
(一)本发明基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法中画面设计的第一个技术要点为：传统管道设备和功能布局相结合的分割画布设计。
管道设备布局图是基于核电站运作原理绘制的常用的流程模拟图，在图中出来显示了大的系统设备外，还有标注管道、阀门、泵等部件来体现运作流程，其优点是有利于对核电站整体状况的检测，一旦发现异常，便于根据异常数据或警报定位故障区域或者设备；其缺点是核电站的有些监控任务需要观测多个不同设备的参数，这时应用该布局会增加搜索负荷。
功能布局图是根据核电站系统的各个功能模块进行布局设计的，将完成同样功能的信息组织到一起。功能布局在处理某些功能性故障的时候有利于信息的查找和错误的诊断，其缺点是当实现同一功能的数据来自多个设备，很难确定出现故障的设备。
如图2所示，基于国和一号核电厂工艺系统特点，将全厂工艺流程划分成7张画布，画面主体框架采用传统管道设备布局，局部区域采用功能布局。
(二)为了减少界面呈现的数据复杂度，需要按照从宏观到微观的粒度变化进行监测，因此，本系统提出了画面设计的第二个技术要点：可变的信息粒度(层级)。
合理的信息粒度，有利于提高操作员的情境意识，避免迷失。在本设计中划分四层信息粒度，从顶至底层级，如图3所示。
第一层：概貌(最高层概貌，显示重要信息)；
第二层：总貌窗口画面(单系统浓缩卡片式总貌)；
第三层：多系统/单系统画面(交叠系统，显示接口信息与区块信息，主要管道、设备、参数)；
第四层：系统局部详图(含设备详图，参数信息)。
(三)为了避免多界面中的大量信息同时呈现在一层界面上而不造成信息过载，本系统提出了画面设计的第三个技术要点：可选择的信息域。
可选择的信息域是指，信息从多个维度被划分成多个组，操作员可以根据当前情境的需要选择需要呈现的信息域，这样不必要的信息就不会呈现在界面上对操作造成干扰，有利于提高信息搜索的绩效。因此，如图4所示，除了按照图层进行显示，还可以按照显示要素进行不同的信息层维度的划分显示：
有测点的设备和无测点的设备；安全相关设备和非安全相关设备；主流程管线和辅助管线；不同工艺系统；不同工况(正常运行、不同类型事故等)相关参数和设备；有报警的设备和正常的设备；不同类型的设备(如泵、阀)和参数(如压力、液位、温度、流量)；事故后监测参数；实现不同功能或任务的设备和参数(根据功能分析拆解的子功能，或任务分析得到的子任务)。
(四)如何灵活地实现在不同信息分组之间的切换则是决定系统可用性的关键。因此，这里提出本设计的第四个技术要点：灵活的放缩式/点击式切换和精确的坐标定位。
通过鼠标滚轮或者界面控件可以实现不同信息重要度之间的快速切换，按照设计需求分析，四个图层(局部系统图0-1:400，单系统图比例尺是1:400-1:1000，多系统图是1:1000-1:5000，总貌图是1:5000-1:7000，概貌图是1:7000-1:10000)的显示与导航详细设计描述如下，如图5所示：
①层-②层：用户可以使用鼠标左键点击设备符号导航，精确定位到下层的具体设备；用户可以通过鼠标滚轮向下滚动定位到下图层画布的中心位置。
②层-①层：用户通过鼠标滚轮向上滚动定位到上图层画布的中心位置。
②层-③层：用户可以使用鼠标左键点击设备符号导航，精确定位到下层的具体设备；用户可以通过鼠标滚轮向下滚动定位到下图层画布的中心位置。
③层-②层：用户通过鼠标滚轮向上滚动定位到上图层画布的中心位置。
③层-④层：用户在同一个画布下任意位置，通过鼠标滚轮向下滚动都可以定位到下层画布局部系统图，且图形显示比例尺合适满足用户要求；用户在局部系统图图层，通过鼠标滚轮向下滚动符号会按比例尺进行放大，当达到一定比例尺后不再对符号进行放大，并提示用户“已到达该图层的最大显示比例尺”。
④层-③层：用户在局部系统图画面，通过鼠标滚轮向上滚动可以定位到上层画布(子图层)的中心区域。
新概念显示画面考虑将现有的所有工艺流程画面，按核电站工艺流程上下游布局关系，整合成一幅或几幅大的人机接口显示画面，避免人为切割。传统界面间的切换转换为同一个画布间的界面视图变换，而在本发明中，操作员进行大部分操作都在同一个画布内，减少了画面切换的等次生任务，使得操纵员更加专注于当前任务，降低了在画面中寻找信息的难度和时长。同时，通过灵活的键鼠操作在不同画布间平滑过渡，提升人机交互智能化水平，提高操纵员认知绩效和工作效率。
本发明画面设计采用传统管道设备和功能布局相结合的分割画布设计，达到了对核电站整体状况的实时监测和异常数据警报快速定位的动态平衡。
为了减少界面呈现的数据复杂度，需要按照从宏观到微观的粒度变化进行监测，因此，引入合理的可变信息粒度(层级)，有利于提高操作员的情境意识，避免迷失。操纵员通过鼠标滚轮滚动、鼠标拖拽定位、精确点击等方式，实现监视画面的放缩和移动，信息重要度之间的快速切换和信息搜索，使得信息衔接和过度更加平滑，改进了画面信息集成和交互理念，提升了人机交互智能化水平和操纵员认知绩效。
为了避免多界面中的大量信息同时呈现在一层界面上而不造成信息过载，新概念画面设计通过可选择的信息域，将信息从多个维度被划分成多个组，操纵员可以根据当前情境的需要选择需要呈现的信息域，避免不必要的信息呈现在界面上对操作造成干扰，有利于提高信息搜索的绩效。
核电站控制系统实施交互数据量巨大，同时对于事故瞬态下的海量数据需要实时响应和存储。引入的实时数据库具备高吞吐、低延迟的特性，针对时间序列数据的快速插入和复杂查询提供了高性能支撑。同时，由于在设备图元与设备参数的刷新频率不一致，在同一个图层或同一画面里也存在两种不同的刷新频率，通过建立单幅图不同要素的异步刷新机制，即：为实时显示的要素设置单一线程，不影响主线程下数据的传输，从而实现了单幅图浏览显示不同要素异步刷新的能力，提高了用户对于系统的体验度。
本发明平台系统采用C/S和B/S相结合的架构，包含服务端和客户端，提供统一化管理的后台服务程序，更便于管理；界面与业务处理逻辑分离，便于开展界面优化设计；轻量化服务器端的负荷，提升整体运行效率。组态工具具备高可靠性、可用性、灵活性分层画面易搭建、易维护；采用模块化建模技术和面向对象设计方法，具有更好的重用性、维护性和扩展性，支持后续功能的不断完善，同时便后续长期的测试、修改和改进，体现了软件工程化的特性；采用灵活的可视化配置方式，提供友好的用户交互，矩阵式权限管控手段，可视化的配置和设置方式。
实施例二
本实施例公开了基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示系统。
如图6所示，基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示系统，包括：
信息采集模块，被配置为：采集工艺流程信息、管道设备布局信息和功能布局信息，形成工艺流程画面、管道设备布局图和功能布局图；
画布划分模块，被配置为：按工艺流程上下游关系，并结合管道设备布局图和功能布局图，将工艺流程画面划分成7张画布；
层级划分模块，被配置为：按照从宏观到微观的视角变化，引入可变信息粒度，将划分成的7张画布从上至下依次呈现4个层级；
信息域划分模块，被配置为：将4个层级的信息从多个维度划分成多个组，形成可选择的信息域；
导航及显示模块，被配置为：基于鼠标的输入指令，实现不同信息域、层级和画布的导航及显示。
实施例三
本实施例的目的是提供计算机可读存储介质。
计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本公开实施例1所述的基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法中的步骤。
实施例四
本实施例的目的是提供电子设备。
电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本公开实施例1所述的基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法中的步骤。
以上实施例二、三和四的装置中涉及的各步骤与方法实施例一相对应，具体实施方式可参见实施例一的相关说明部分。术语“计算机可读存储介质”应该理解为包括一个或多个指令集的单个介质或多个介质；还应当被理解为包括任何介质，所述任何介质能够存储、编码或承载用于由处理器执行的指令集并使处理器执行本发明中的任一方法。
本领域技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集工艺流程信息、管道设备布局信息和功能布局信息，形成工艺流程画面、管道设备布局图和功能布局图；
按工艺流程上下游关系，并结合管道设备布局图和功能布局图，将工艺流程画面划分成7张画布；
按照从宏观到微观的视角变化，引入可变信息粒度，将划分成的7张画布从上至下依次呈现4个层级；
将4个层级的信息从多个维度划分成多个组，形成可选择的信息域；
基于鼠标的输入指令，实现不同信息域、层级和画布的导航及显示。
2.如权利要求1所述的基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法，其特征在于，所述采集管道设备布局信息，具体为：
采集系统设备以及部件来体现运作流程，形成管道设备布局图；
所述部件包括管道、阀门和泵；
所述采集功能布局信息，具体为：
按照核电站系统的各个功能模块，采集各个实现同样功能的设备信息，并将完成同样功能的设备信息组织到一起，形成功能布局图。
3.如权利要求1所述的基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法，其特征在于，将工艺流程画面划分成7张画布，具体为：将工艺流程画面划分成机组总貌、一回路、二回路、第一辅助系统、第二辅助系统、安全保护系统和电气及开关站，所述第一辅助系统包括一回路辅助系统、三废辅助系统和一回路暖通辅助系统，所述第二辅助系统包括二回路辅助系统和二回路暖通辅助系统。
4.如权利要求3所述的基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法，其特征在于，工艺流程画面的主体框架采用管道设备布局，局部区域采用功能布局。
5.如权利要求1所述的基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法，其特征在于，按照从宏观到微观的视角变化，引入可变信息粒度，将划分成的7张画布从上至下依次呈现4个层级，所述4个层级具体为：电厂概貌层、总貌层、多系统/单系统融合画面层和系统局部详图层，其中：
电厂概貌层为第一层，用于显示重要信息；
总貌层为第二层，用于显示单系统浓缩卡片式总貌；
多系统/单系统融合画面层为第三层，用于显示接口信息与区块信息，主要管道、设备和参数信息；
系统局部详图为第四层，用于显示设备详图和参数信息。
6.如权利要求5所述的基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法，其特征在于，将4个层级的信息从多个维度划分成多个组，包括按照图层划分和按照显示要素划分；其中，按照显示要素划分包括动/静态图例分类、安全设备分类、管线类型、设备类别和设备参数类型。
7.如权利要求6所述的基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法，其特征在于，基于鼠标的输入指令，实现信息域、层级和画布的导航及显示，具体包括：
当鼠标的输入指令为鼠标左键点击设备符号导航时，实现下一层级具体设备的导航和显示；
当鼠标的输入指令为鼠标滚轮向下滚动时，实现定位到下一图层画布的中心位置，当鼠标的输入指令为鼠标滚轮向上滚动时，实现定位到上一图层画布的中心位置；
当鼠标的输入指令为在不同的画布边缘地带左键拖拽或点击时，实现不同画布之间的导航及显示；
当鼠标的输入指令为左键选择不同的信息域时，实现不同信息域的显示。
8.基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示系统，其特征在于：包括：
信息采集模块，被配置为：采集工艺流程信息、管道设备布局信息和功能布局信息，形成工艺流程画面、管道设备布局图和功能布局图；
画布划分模块，被配置为：按工艺流程上下游关系，并结合管道设备布局图和功能布局图，将工艺流程画面划分成7张画布；
层级划分模块，被配置为：按照从宏观到微观的视角变化，引入可变信息粒度，将划分成的7张画布从上至下依次呈现4个层级；
信息域划分模块，被配置为：将4个层级的信息从多个维度划分成多个组，形成可选择的信息域；
导航及显示模块，被配置为：基于鼠标的输入指令，实现不同信息域、层级和画布的导航及显示。
9.计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法中的步骤。
10.电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一项所述的基于分层理念的核电站主控制室集成画面显示方法中的步骤。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117215787A (zh) * | 2023-09-14 | 2023-12-12 | 北京中水科水电科技开发有限公司 | 抽水蓄能机组流程执行的人机交互方法、系统、相关设备 |
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2022
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