CN202362964U - 核电站全范围模拟机培训中心及其机房布置系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种核电站全范围模拟机机房布置系统，其包括操控区，操控区包括教控台室、主控制室、远距离停堆室和技术支持中心，教控台室与主控制室相邻，远距离停堆室和技术支持中心也分别与教控台室相邻。与现有技术相比，本实用新型核电站全范围模拟机机房布置系统可使教练员在教控台室内同时观察到主控制室、远距离停堆室和技术支持中心内的操纵员培训情况，可有效提高对模拟机操纵员的培训效果。此外，本实用新型还公开了一种可有效提高对模拟机操纵员的培训效果并且功能全面的综合性核电站全范围模拟机培训中心。

Description

核电站全范围模拟机培训中心及其机房布置系统

技术领域

本实用新型涉及核电站安全培训领域，尤其是一种核电站全范围模拟机机房布置系统，本实用新型还涉及一种核电站全范围模拟机培训中心的构建结构。

背景技术

核电站全范围模拟机设置在培训中心内，主要用于培训操纵员和其他与运行有关的人员。通过全范围模拟机可对操纵员进行培训，使其在核电厂正常、异常和紧急工况下都能做出正确及时的操作。其中，全范围模拟机机房的布置方案是否合理，决定了全范围模拟机能否达到最优的培训效果，所以设计合理的全范围模拟机机房布置方案十分重要。

核电站全范围模拟机是核电站操作员培训和考试取照的必备设备。全范围模拟机一般由模拟核电站控制室的监控和显示设备、电厂设备状态和运行参数仿真计算过程模型、电厂数字化控制系统仿真模型、教学控制系统以及计算机网络等部件设备组成，能够连续、实时地模拟实际核电机组的运行。核电站全范围模拟机机房设置在培训中心内，全范围模拟机机房一般包括主控制室、远距离停堆室、技术支持中心、教控台室、工程师站、主计算机室等功能房间。以下分别对这些房间进行说明。

(1)主控制室：模拟机主控制室必须完全按照实际机组主控制室的设备、布置和环境等进行1:1的设计，所有硬件设备、房间布局、空调和照明等环境必须与参考电站主控制室的相应设备外观、布置完全相同，以在全范围模拟机中实现实际机组主控制室的完整模拟。

(2)远距离停堆室：当实际机组主控制室由于某种原因（例如发生火灾）变得不可利用时就需要使用远距离停堆室。全范围模拟机的远距离停堆室是根据实际机组远距离停堆室的设备、布置，按照实物模拟（Stimulation）的方式在模拟机中实现完整的模拟。

(3)技术支持中心：实际机组技术支持中心设在主控制室附近，是专家组评价和诊断核电站状况的场所。全范围模拟机技术支持中心是根据实际机组核电站技术支持中心的设备、布置，按照实物模拟的方式在模拟机中实现完整的模拟。

(4)工程师站：全范围模拟机工程师站是整个全范围模拟机的开发、维护和管理中心，支持各种工程师功能，包括电站过程仿真工程师站系统和DCS仿真工程师站系统两部分。

(5)教控台室：全范围模拟机教控台室是模拟机的特有系统，是专供教练员使用模拟机进行培训的系统。教练员通过教控台室系统能够控制整个模拟机，教练员能够监视整个模拟机的状态和模拟机所模拟的整个电站运行状态。教控台室能够直接干预和操作模拟电站系统，教练员能够考察被培训的操纵员的实际操作。为了便于教练员对操纵员的考察，教控台室通常都设置在主控制室的后方或侧面，教控台室与主控制室之间用单向玻璃隔开，教练员能方便地观察到整个主控制室内操纵员的操作情况。

(6)主计算机室：全范围模拟机计算机系统是电站过程仿真和DCS仿真的计算机硬件系统，包括电站过程仿真计算机和DCS仿真计算机两部分。电站过程仿真计算机主要包括主服务器、备用服务器、配置管理服务器。DCS仿真计算机由安全级DCS仿真计算机和非安全级DCS仿真计算机两部分构成。

对于操纵员的培训，不仅仅限于主控制室内，还需要操纵员在远距离停堆室和技术支持中心进行相应的培训。远距离停堆室主要是在主控制室不可用的情况下，用于停堆后把电站带到并维持安全停堆状态。技术支持中心主要用于在应急情况下，给核电厂运行人员提供电厂的管理支持。操纵员需要在远距离停堆室和技术支持中心内完成应急情况下的操作培训。

但是，目前在核电站培训中心内的全范围模拟机机房布置方案中，都只将教控台室与主控制室相邻，却没有把教控台与远距离停堆室和技术支持中心布置在一起，因此在教控台内只能通过单向玻璃观察到操纵员在主控制室内的操作培训情况，而无法直接观察到操纵员在远距离停堆室和技术支持中心内的操作培训情况，这对模拟机的培训效果会有一定的影响。

核电站模拟机培训中心主要提供核电站运行模拟仿真培训服务，通常配置有全范围模拟机、原理模拟机等设备。

现有培训中心内的各种模拟机辅助培训功能设置不够完整，都没有同时设置原理模拟机培训、事故后分析模拟机培训、虚拟核岛/特殊功能培训、软平台培训、计算机培训、语音培训、综合培训等功能配套。其他基础培训只能在培训中心以外的地方进行，无法有效结合模拟系统进行培训，使得操作培训与基础培训分离，基础培训缺乏感性认识，培训效果不佳。

此外，现有培训中心设计方案没有同时设置综合监控、自习/备考室等辅助功能，使其综合性欠缺。现有培训中心没有针对主、辅功能进行隔离设置，使彼此干扰的功能房间独立性不足，彼此影响。

发明内容

本实用新型的一个目的在于：提供一种能够在教控台室准确、全面观察操纵员培训情况的核电站全范围模拟机机房布置系统。

本实用新型的另一个目的在于：提供一种功能全面的综合性的并能够在教控台室准确、全面观察操纵员培训情况的核电站全范围模拟机培训中心。

为了实现上述第一个目的，本实用新型提供了一种核电站全范围模拟机机房布置系统，其包括操控区，操控区包括教控台室、主控制室、远距离停堆室和技术支持中心，教控台室与主控制室相邻，远距离停堆室和技术支持中心也分别与教控台室相邻。

作为本实用新型核电站全范围模拟机机房布置系统的一种改进，所述核电站全范围模拟机机房布置系统还包括辅助区，辅助区与操控区之间设有走廊相隔，辅助区包括依次排列的高低压配电室、UPS及蓄电池组室、工程师工作站、主计算机室。

作为本实用新型核电站全范围模拟机机房布置系统的一种改进，所述核电站全范围模拟机机房布置系统还包括恒温恒湿机房，恒温恒湿机房分别与操控区、辅助区相邻并通过走廊相隔。

作为本实用新型核电站全范围模拟机机房布置系统的一种改进，所述操控区还设有气瓶间，气瓶间与远距离停堆室相邻接。

作为本实用新型核电站全范围模拟机机房布置系统的一种改进，所述教控台室、主控制室、远距离停堆室和技术支持中心四个功能房间呈“T”字型布置，教控台室与主控制室、远距离停堆室和技术支持中心之间均设置有单向玻璃。

作为本实用新型核电站全范围模拟机机房布置系统的一种改进，所述教控台室内设有架空地板，并设有分别通向主控制室、远距离停堆室和技术支持中心的门。

作为本实用新型核电站全范围模拟机机房布置系统的一种改进，所述主控制室内设置有可活动文件柜，并在可活动文件柜后面的墙体上设置了模拟机设备入口大门。

作为本实用新型核电站全范围模拟机机房布置系统的一种改进，所述主控制室外的一侧设置一个夹层参观平台，夹层参观平台上设有面向主控制室的单向玻璃。

与现有技术相比，本实用新型的核电站全范围模拟机机房布置系统可使教练员在教控台室内同时观察到主控制室、远距离停堆室、技术支持中心内的操纵员培训情况，可有效提高对模拟机操纵员的培训效果。

为了实现上述第二个目的，本实用新型提供了一种核电站全范围模拟机培训中心，其包括主楼和与主楼相邻的附楼，附楼包括两层，附楼的一层设置了第一核电站全范围模拟机机房布置系统，附楼的二层设置了位于第一核电站全范围模拟机机房布置系统上方并与其布置对应的第二核电站全范围模拟机机房布置系统，第一、第二核电站全范围模拟机机房布置系统包括操控区，操控区包括教控台室、主控制室、远距离停堆室和技术支持中心，教控台室与主控制室相邻，远距离停堆室和技术支持中心分别与教控台室相邻。

作为本实用新型核电站全范围模拟机培训中心的一种改进，所述主楼分层设置有模拟机分析区间层、综合培训区间层、软平台培训区间层、教员办公区间层、综合办公区间层。

与现有技术相比，本实用新型的核电站全范围模拟机培训中心同时还可以在彼此独立的主楼与附楼分别实现辅助教学办公功能和模拟教学考试功能，实现主辅功能隔离，具有功能全面和综合性高的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型核电站全范围模拟机机房布置系统及其有益技术效果进行详细说明。

图1为本实用新型核电站全范围模拟机机房布置系统的结构示意图。

图2为本实用新型核电站全范围模拟机培训中心的平面示意图。

图3为本实用新型核电站全范围模拟机培训中心的主楼的立体结构示意图。

具体实施方式

教控台室必须能清楚地观察操纵员在主控制室内的各种操作情况，通常情况下，教控台室与主控制室相邻，教控台室可以通过单向玻璃清楚地观察到主控制室内的情况。同时，教控台室可通过设置在主控制室内的摄像机和设置在教控台室内的监视器等，清楚地观察主控制室内的培训情况。

当实际机组主控制室由于某种原因（例如发生火灾）变得不可用时就需要使用远距离停堆室。操纵员在远距离停堆室操作时，在教控台室内也需要清楚地观察操纵员的操作情况，教控台室也有必要通过单向玻璃清楚地观察到远程停堆室内的情况。

技术支持中心应设在主控制室附近，是专家组评价和诊断核电站状况的场所。全范围模拟机在模拟技术支持中心时，教控台室也需要观察技术支持中心内的人员进行事故评价和诊断的情况。因此，教控台室也有必要通过单向玻璃清楚地观察到技术支持中心内的情况。

请参阅图1所示，根据以上需要，本实用新型核电站全范围模拟机机房布置系统将教控台室10、主控制室20、远距离停堆室30和技术支持中心40等四个功能房间呈“T”字型布置。教控台室10通过单向玻璃12直接面向主控制室20，同时，远距离停堆室30和技术支持中心40分别位于教控台室10的左右两侧，教控台室10与这三个功能房间之间均设置有单向玻璃12。这样，教控台室10就可以同时观察到主控制室20、远距离停堆室30和技术支持中心40等三个功能房间的情况。

同时参阅图2所示，核电站全范围模拟机机房布置系统设置辅助区95，辅助区95与操控区92之间设有走廊75相隔，辅助区95包括依次排列的高低压配电室68、UPS及蓄电池组室66、工程师工作站62、主计算机室60。工程师工作站62用于全范围模拟机的日常维护人员使用，便于维护模拟系统；主计算机室60是全范围模拟机的计算机硬件网络系统；工程师工作站62和主计算机室60紧邻UPS及蓄电池组室66，并与主控制室20之间用走廊75隔离。这种布置方案可以满足全范围模拟机机房的最短供电路径，同时实现了主控制室20与高低压配电室、UPS及蓄电池组、主计算机室60之间的空间隔离，以便最大程度地降低设备机房和主计算机室60对模拟机主控制室20的环境噪音和电磁干扰影响。

核电站全范围模拟机机房布置系统设置恒温恒湿机房70，恒温恒湿机房70分别与操控区92、辅助区95相邻并通过走廊相隔。恒温恒湿机房70用于模拟机主控制室20和主计算机室60的温湿度控制，恒温恒湿机房70利用走廊75与教控台室10、远距离停堆室30、技术支持中心40、主控制室20等房间实现空间隔离，以最大程度地降低恒温恒湿机房对全范围模拟机机房的环境噪音和电磁干扰影响。

操控区还设有气瓶间72，气瓶间72与远距离停堆室30相邻接。远距离停堆室30旁边设置气瓶间72，实现为主控制室20、主计算机室60、工程师工作站62、技术支持中心40、教控台室10、远距离停堆室30等房间提供气体灭火。

教控台室10内设有架空地板，分别设有通向主控制室20、远距离停堆室30和技术支持中心40的门。全范围模拟机机房组成了一个相对独立的区域，教练员不用通过外部走廊就可以在全范围模拟机机房内十分方便地到达主控制室20、远距离停堆室30和技术支持中心40三个房间，以便及时地在不同的功能房间内指导操纵员的培训活动。

由于先进的核电站主控制室20的左右两侧墙体内都布置有设备，在综合考虑与实际机组主控制室1:1模拟的前提下，主控制室内的大屏幕、操纵员台、人机接口设备、硬件盘台等模拟机设备的入口运输问题是比较难以处理的。考虑到主控制室20内设置有可活动文件柜，本实用新型在可活动文件柜后面的墙体上设置了模拟机设备入口22大门，用于设备初始搬运进主控制室20或设备维护时搬运出主控制室20。模拟机相关设备在主控制室20内安装就位后，可再按照实际机组主控制室位置在主控制室20内就位文件柜。

考虑到先进核电站主控制室20内的左右两侧墙体内都设置有控制盘台、大屏幕等设备，无法在主控制室20的一侧墙体外设置参观走廊。考虑到全范围模拟机机房的层高比较高，可在全范围模拟机机房主控制室20外的一侧设置一个夹层参观平台50，外来参观人员可到主控制室20外侧的夹层参观平台50上通过单向玻璃52参观主控制室20内操纵员的操作和培训情况。

可见，本实用新型核电站全范围模拟机机房布置系统可使教练员在教控台室10内同时通过单向玻璃12观察到主控制室20、远距离停堆室30、技术支持中心40内的操纵员培训情况，便于教练员直接到达这些房间进行培训，可有效提高对模拟机操纵员的培训效果。

参阅图2所示，本实用新型的核电站全范围模拟机培训中心，其包括主楼80和与主楼80相邻的附楼90。附楼90包括两层，附楼90的一层设置了第一核电站全范围模拟机机房布置系统，附楼90的二层设置了位于第一核电站全范围模拟机机房布置系统上方并与其布置基本上下对应的第二核电站全范围模拟机机房布置系统，第一、第二核电站全范围模拟机机房布置系统包括操控区92，操控区92包括教控台室10、主控制室20、远距离停堆室30和技术支持中心40，教控台室10与主控制室20相邻，远距离停堆室30和技术支持中心40分别与教控台室10相邻。培训中心分为主楼80和附楼90，附楼90主要用于设置全范围模拟机机房，完成模拟系统的主功能，即核电站设备模拟功能。主楼为全范围模拟机机房的辅助培训功能。通过这种主楼和附楼分开的“主-辅功能隔离”设计方案，可保证全范围模拟机机房的各个功能的彼此独立性。

参阅图3所示，主楼80分层设置有监控区间层、模拟机分析区间层、综合培训区间层、软平台培训区间层、教员办公区间层、综合办公区间层。主楼80采用了“按功能分层设置”的设计方案。一种具体的方案是：主楼一层81设置为全范围模拟机的监控功能及培训辅助功能区间（包括综合监控、消防机房、通信机房等）；主楼二层82主要为各模拟机分析室组成的模拟机分析区间，用于教员和操纵员共同对模拟机培训过程的分析；主楼三层83为综合培训（理论教学）功能区间，用于与模拟机相关的各种综合培训；主楼四层84为软平台培训和计算机培训功能区间；主楼五层85为教员办公功能区间；主楼六层86为培训中心的综合办公功能区间。上述各功能区间层也可以按其他规则布置于不同的楼层，方便教员与学员完成培训，使得培训过程更加综合全面更加合理，使得培训效果更佳效率更高。综合完成基础教学（辅助培训）、操作培训、教员办公、培训管理、设备管理维护等功能。

主楼一层设置有综合监控室，通过专用监控网络对第一、第二核电站全范围模拟机机房布置系统、模拟机分析室、软平台分析室、原理模拟机机房、事故后分析模拟机机房、虚拟核岛/特殊功能模拟机培训室、综合培训教室、计算机培训室等房间进行监控，通过综合监控室内设置的大屏幕墙可监控各监控区域内的人员培训情况。

主楼一层可以同时设置有“自习/备考室”，用于操纵员培训或取证考试前的自习和备考功能。该“自习/备考室”距离全范围模拟机机房较近，可为操纵员培训或取证考试的自习/备考提供方便，也便于实现操纵员培训或取证考试期间的人员分流，以免影响其他操纵员的培训和考试。

除全范围模拟机机房外，培训中心还同时设置了模拟机分析室、监控室、综合培训教室等功能区间，以全方位地保证全范围模拟机相关的辅助培训功能以完成综合培训功能。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1. 一种核电站全范围模拟机机房布置系统，其包括操控区，操控区包括教控台室、主控制室、远距离停堆室和技术支持中心，教控台室与主控制室相邻，其特征在于：所述远距离停堆室和技术支持中心分别与教控台室相邻。

2. 根据权利要求1所述的核电站全范围模拟机机房布置系统，其特征在于：还包括辅助区，辅助区与所述操控区之间设有走廊相隔，辅助区包括依次排列的高低压配电室、UPS及蓄电池组室、工程师工作站和主计算机室。

3. 根据权利要求2所述的核电站全范围模拟机机房布置系统，其特征在于：还包括恒温恒湿机房，恒温恒湿机房分别与所述操控区、辅助区相邻并通过走廊相隔。

4. 根据权利要求2所述的核电站全范围模拟机机房布置系统，其特征在于：所述操控区还设有气瓶间，气瓶间与所述远距离停堆室相邻接。

5. 根据权利要求1所述的核电站全范围模拟机机房布置系统，其特征在于：所述教控台室、主控制室、远距离停堆室和技术支持中心四个功能房间呈“T”字型布置，教控台室与主控制室、远距离停堆室和技术支持中心之间均设置有单向玻璃。

6. 根据权利要求5所述的核电站全范围模拟机机房布置系统，其特征在于：所述教控台室内设有架空地板，并设有分别通向主控制室、远距离停堆室和技术支持中心的门。

7. 根据权利要求1所述的核电站全范围模拟机机房布置系统，其特征在于：所述主控制室内设置有可活动文件柜，并在可活动文件柜后面的墙体上设置了模拟机设备入口大门。

8. 根据权利要求1所述的核电站全范围模拟机机房布置系统，其特征在于：所述主控制室外的一侧设置一个夹层参观平台，夹层参观平台上设有面向主控制室的单向玻璃。

9. 一种核电站全范围模拟机培训中心，其特征在于：包括主楼和与主楼相邻的附楼，附楼包括两层，附楼的一层设置了第一核电站全范围模拟机机房布置系统，附楼的二层设置了位于第一核电站全范围模拟机机房布置系统上方并与其布置对应的第二核电站全范围模拟机机房布置系统，第一、第二核电站全范围模拟机机房布置系统包括操控区，操控区包括教控台室、主控制室、远距离停堆室和技术支持中心，教控台室与主控制室相邻，远距离停堆室和技术支持中心分别与教控台室相邻。

10. 根据权利要求9所述的核电站全范围模拟机培训中心，其特征在于：所述主楼分层设置有模拟机分析区间层、综合培训区间层、软平台培训区间层、教员办公区间层、综合办公区间层。

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