FR2545960A1 - Procede de production d'un affichage graphique integre - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE PRODUCTION D'UN AFFICHAGE GRAPHIQUE INTEGRE. DES VALEURS REELLES DE DIFFERENTS PARAMETRES SONT PORTEES SUR DES RAYONS EMANANT D'UNE ORIGINE COMMUNE. LES POINTS CORRESPONDANTS SONT RELIES PAR DES LIGNES DE MANIERE A FORMER UN POLYGONE. LES ECHELLES DES DIFFERENTS PARAMETRES SONT ETABLIES DE MANIERE QUE LE POLYGONE SOIT REGULIER. DANS LE CAS D'UN ECART, LE POLYGONE EST DEFORME PAR RAPPORT A SA FORME REGULIERE POUR INDIQUER UNE ANOMALIE. L'INVENTION S'APPLIQUE PARTICULIEREMENT AU CONTROLE DES CENTRALES ELECTRIQUES NUCLEAIRES.

Description

PROCEDE DE PRODUCTION D'UN AFFICHAGE

GRAPHIQUE INTEGRE

La présente invention concerne un procédé de

production d'un affichage visuel, et plus particulière-

ment d'un affichage graphique intégré, dynamiquement à l'échelle, qui transmet visuellement des informations concernant des conditions anormales de fonctionnement

comme des écarts de la forme de figures géométriques.

L'invention s'applique particulièrement à des centrales

électriques nucléaires.

Une centrale électrique nucléaire moderne est un ensemble complexe d'éléments de fonctionnement et de

sécurité qui doivent être contrôlés et surveillés conti-

nuellement par une équipe opérationnelle située dans un local de contrôle La sécurité et le bon fonctionnement de cet ensemble complexe nécessitent de présenter à

l'équipe opérationnelle la lecture de centaines de para-

mètres de fonctionnement en des points situés partout

dans la centrale En lui-même, le nombre réel des lec-

tures impose une charge mesurable sur la capacité de l'équipe d'absorber toutes les informations et d'établir

des jugements significatifs basés sur ces informations.

L'équipe doit non seulement baser son jugement sur l'état des paramètres individuels qui sont surveillés, mais elle doit également assimiler les lectures présentées dans l'ordre pour évaluer l'état global de l'ensemble et pour comprendre les événements qui s'y sont produits Des événements récents ont montré qu'il est extrêmement

important que l'équipe opérationnelle soit capable d'éva-

luer rapidement et exactement des conditions anormales dans l'ensemble de manière que des dispositions efficaces et immédiates puissent être prises pour mettre fin à ces conditions ou au moins, pour réduire leurs effets Des problèmes similaires d'organisation et de présentation de grandesquantités de données existent dans d'autres sypes

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d'installations complexes de traitement, comme des raffi-

neries de pétrole.

Jusqu'à présent, les informations nécessaires

étaient présentées à l'équipe opérationnelle par des appa-

reils de mesure et des cadrans et par des lampes ou des marqueurs d'état Dans certains cas, des tubes à rayons cathodiques ont été utilisés, mais principalement pour grouper les mêmes types de lecture pour des raisons de commodité ou pour projeter les données sur un diagramme schématique de la centrale ou une partie déterminée de celle-ci Bien que ce dernier affichage aide l'équipe en associant les données avec la partie appropriée de la

centrale, il s'agit encore d'une présentation numérique.

La difficulté de la présentation de grandes quantités de données sur des appareils de mesure ou des

jauges individuelles, ou en forme numérique est que l'opé-

rateur doit les absorber en série Mais l'opérateur humain

n'a qu'une possibilité limitée de mémoriser les informa-

tions présentées en série pour un rappel rapide, même si

cette possibilité est nécessaire pour prendre des déci-

sions basées sur les valeurs et en relation entre un certain nombre de paramètres d'ensemble Par ailleurs, il

est reconnu depuis longtemps que des humains ont des possi-

bilités extrêmement développées de perception et de mémoire de formes, de sorte qu'ils peuvent observer une scène et

évaluer instantanément, et se souvenir de nombreuses rela-

tions complexes qu'elle exprime Ainsi, la signification

d'un groupe de données est beaucoup plus facilement appré-

ciée lorsqu'il est présenté sous forme graphique plutôt que sous forme d'une table de nombres Le système humain préfère debeaucoup l'entrée parallèle d'informations comme une

représentation imagée, à l'entrée en série de données numé-

riques. Compte tenu de la possibilité des êtres humains d'absorber facilement des informations exprimées dans des relations spéciales, il est venu à l'idée de présenter des

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données à des observateurs humains en forme de graphi-

ques à part, avec des graphiques représentant divers paramètres critiques présentés simultanément sur un écran de tube à rayons cathodiques Un type similaire d'affichage est le diagramme à niveaux multiples dans lequel des parties d'une ligne continue sur un tube à

rayons cathodiques représentent les différents para-

mètres En choisissant l'échelle de manière que tous les niveaux soient les mêmes dans des conditions normales, tout écart d'un diamètre individuel par rapport à la

normale apparaît facilement.

Des travaux ont été faits sur l'utilisation des graphes à coordonnées polaires pour présenter des données à des observateurs devant prendre des décisions sur la base de plusieurs paramètres Dans un graphique à coordonnées polaires, un certain nombre de lignes espacées angulairement, une pour chaque paramètre, rayonnent à partir d'un point commun Sous une forme, la

longueur de chaque ligne représente la valeur du para-

mètre associé Sous une autre forme, les lignes représen-

tent seulement l'échelle pour le paramètre associé et la

valeur réelle de ce paramètre est un point sur la ligne.

Dans cette disposition, la lecture de chaque paramètre est liée à la lecture de chaque paramètre voisin par des lignes droites formant un polygone Grâce à un écartement

angulaire égal des lignes rayonnantes et une échelle appro-

priée de chaque paramètre, l'affichage peut prendre la forme d'un polygone régulier dans les conditions normales de chaque paramètre Même une légère variation de l'une ou plusieurs valeurs de paramètre entraîne une déformation de la configuration du polygone régulier facile à détecter par l'observateur humain Il a été suggéré que le résolution de ces affichages pouvait être améliorée en prévoyant un

affichage permanent du polygone "normal" en plus du poly-

gone formé par les valeurs réelles En outre, l'interpré-

tation des données présentées peut être améliorée en prévoyant des polygones supplémentaires sur l'affichage, liés avec les valeurs maximales et minimales de chaque paramètre pour donner une indication sur l'état du

système surveillé par rapport aux limites acceptables.

Il a été également suggéré que des paramètres interdépen-

dants pouvaient être groupés à proximité les uns des autres sur un graphique en coordonnées polaires et que les

écarts par rapport la normale pouvaient être représen-

tés par une rotation angulaire des-axes appropriés Cela peut se faire en plus ou en placé d'une déviation radiale de la lecture associée Dans ce dernier cas, une dimension

supplémentaire est ajoutée à l'affichage.

Les affichages graphiques mentionnés ci-dessus ont été décrits par J A Coekin de l'université de Southampton, Royaume-Uni, dans un article intitulé

"A Versatile Presentation of Paramaters for Rapid Recogni-

tion of Total State" Cet article examine les suggestions des affichages qui pourraient être utilisés dans le domaine

médical pour faciliter lediagnostic en affichant simulta-

nément plusieurs, par exemple huit, paramètres physiolo-

giques comprenant la température, la pression sanguine, la fréquence cardiaque,-le nombre des globules blancs, etc. Il a en outre été suggéré qu'un diagnostic pouvait être facilité en comparant des chiffres successifs décalés dans

le temps Coekin examine ensuite l'application de ces affi-

chages à coordonnées polaires pour améliorer la présenta-

tion des données aux superviseurs des systèmes d'ingéniérie.

Plus particulièrement, il a été suggéré que l'affichage polygonal pouvait être utilisé par un inspecteur pour

reconnaître rapidement un objet qui est hors tolérance.

Dans la mesure ou cela nous est connu, dans toutes ces applications antérieures des affichages du type

polygonal, la valeur normale de chaque paramètre reste fixe.

Mais, dans une centrale nucléaire, les valeurs normales ou

souhaitées pour les différents paramètres ne sont pas sta-

tiques mais dynamiques et elles varient en fonction des conditions de fonctionnement de la centrale Les systèmes actuels de commande de centrales produisent des références

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dynamiques; si ces références étaient appliquées direc-

tement aux affichages antérieurs, la forme du polygone de référence serait également modulée, ce qui rendrait

très difficile une analyse rapide et précise.

L'objet essentiel de l'invention est de donner

à l'opérateur ou au superviseur d'une centrale une repré-

sentation de l'état de cette centrale.

L'invention réside principalement dans un procédé de commande d'un dispositif d'affichage visuel consistant essentiellement à produire des signaux d'état représentant la valeur de paramètres de fonctionnement déterminés, mesurés sur une base en temps réel, à produire des signaux de référence de base cible pour chacun des

paramètres de fonctionnement, pour les niveaux de fonction-

nement actuels, à normaliser chaque signal d'état avec son signal de référence associé pour obtenir une amplitude proportionnelle à une amplitude prédéterminée, à produire à partir des signaux d'état normalisés un affichage sur le dispositif d'affichage visuel, à partir d'une origine commune avec des secteurs respectifs de l'affichage définis

chacun par l'amplitude d'au moins un signal d'état norma-

lisé de manière qu'avec tous les paramètres de fonctionne-

ment affichés mesurés aux valeurs cible, tous les secteurs respectifs de l'affichage présentent une relation identique

par rapport à l'origine.

Selon l'invention,un affichage en temps réel de

l'état de sécurité de la centrale est produit sur un disposi-

tif d'affichage visuel, comme un tube à rayons cathodiques, en produisant des signaux d'état représentant la valeur des paramètres de fonctionnement sélectionnés, correspondant à la détermination de l'état de sécurité de la centrale Etant donné que les valeurs attendues de ces paramètres varient avec les conditions de fonctionnement de la centrale, des signaux de référence représentant la valeur cible pour chacun des signaux d'état au niveau actuel de fonctionnement de la centrale sont également produits Les signaux d'état sont ensuite normalisés par rapport aux signaux de référence associés de manière que le signal d'état normalisé présente

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une amplitude fixe prédéterminée quand le signal d'état est égal au signal de référence associé, indépendamment de l'amplitude du signal de référence, selon une amplitude

proportionnelle à cette amplitude prédéterminée L'affi-

chage, qui émane d'une origine commune sur le tube à rayons cathodiques est produit à partir des signaux d'état normalisés avec des secteurs respectifs de l'affichage définis chacun par l'amplitude d'un signal d'état normalisé de manière qu'avec tous les paramètres de fonctionnement mesurés aux valeurs cible, tous les secteurs respectifs de l'affichage présentent une même relation par rapport à l'origine. De préférence, l'affichage définit un polygone dont les distances entre les sommets et l'origine commune

sont déterminées par l'amplitude des signaux d'état norma-

lisés Le polygone est régulier, avec tous les sommets à une première distance fixe de l'origine commune si tous les paramètres ont leurs valeurs cible indépendemment de ce qu'elle peut être et malgré les variations dynamiques des

valeurs cible.

Certains signaux d'état sont analogiques et d'autres sont binaires Pour les signaux analogiques, des

signaux de limite sont également produits et sont normali-

sés en positionnant des indices représentant toutes les

limites supérieures à une seconde distance fixe de l'ori-

gine commune et des indices représentant toutes les limites inférieures à une troisième distance fixe de l'origine indépendamment des valeurs réelles de ces limites Les valeurs réelles des paramètres de fonctionnement sont indiquées en positionnant les sommets du polygone par

rapport aux distances fixes, sur l'échelle appropriée déter-

minée par les valeurs actuelles du signal de référence et des signaux de limite Par exemple, l'échelle déterminée

par le signal de référence et le signal de limite supé-

rieur est utilisée quand l'amplitude du signal d'état

dépasse celle du signal de réfence tandis que les ampli-

tudes relatives du signal de référence et du signal de

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limite inférieure déterminent l'échelle quand l'amplitude du signal d'état est au-dessous de celle du sighal de

référence Bien entendu, ces échelles ne sont pas néces-

sairement les mêmes et elles varient quand l'amplitude du signal de référence et/ou des signaux de limite varient. En effet, la position des sommets du polygone

par rapport aux distances fixes fait apparaître graphique-

ment le pourcentage d'écart des paramètres analogiques respectifs par rapport à la valeur cible dans les limites du fonctionnement actuel Pour faciliter la perception visuelle de cet écart, un polygone de référence qui est un polygone régulier avec tous les sommets situés à la première distance fixe de l'origine commune est également produit sur l'affichage Ce polygone de référence qui est distingué du polygone représentant la valeur réelle des paramètres, par exemple en utilisant un pointillé au lieu

d'un trait plein et/ou une différence de couleur, permet-

tent à l'opérateur de détecter même de très petits écarts par rapport aux valeurs cible sans se trouver directement au dispositif d'affichage (par exemple, l'opérateur peut très bien voir l'affichage à une distance de six mètres,

pour un tube à rayons cathodiques standard de 90 centi-

mètres) Cela constitue un avantage unique de l'affichage.

Ce dernier peut aussi comporter des rayons à partir de l'origine commune et se prolongeant à l'extérieur des

sommets des polygones, les limites supérieures et infé-

rieures étant indiquées sous forme de marquages sur les rayons. En ce qui concerne les signaux binaires d'état représentant la présence ou l'absence d'une condition de fonctionnement associé, le sommet associé du polygone est affiché à la valeur de référence qui est située à la première distance fixe de l'origine commune en l'absence de la condition sélectionnée ou à la seconde distance fixe quand la condition est présente Deux ou plusieurs signaux binaires peuvent être affichés sur un rayon, de sorte que

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le sommet associé du polygone est affiché à la seconde distance fixe de l'origine si certaines des conditions associées sont présentes Des indications alphanumériques sur l'écran peuvent être utilisées pour indiquer la ou les conditions représentées par l'indication hors normale.

Bien que l'invention soit applicable à diffé-

rents types de centrale complexes de traitement, comme par exemple des raffineries de pétrole, elles s'appliquent

particulièrement aux centrales électriques nucléaires.

Comme telle elle est adaptée aussi bien pendant des condi-

tions normales quand le réacteur fonctionne, que pendant d'autres périodes qui peuvent comprendre des situations accidentelles Etant donné que des paramètres différents sont sélectionnés pour fournir des informations de sécurité dans les deux modes de fonctionnement, deux affichages sont produits Dans le mode de réalisation de l'invention qui sera décrit en détail ci-après, les deux affichages

produisent un octogone mais les paramètres qui sont repré-

sentés par certains des sommets correspondant des deux octogones sont différents pour refléter les différentes

conditions qui doivent être adressées dans chaque cas.

Dans l'application à une centrale nucléaire, les paramètres d'affichage dans les deux modes de fonctionnement sont choisis sur la base de leur rapport avec des éléments essentiels de sécurité, identifiés spécifiquement Dans le cas d'une centrale nucléaire à réacteur à eau sous pression, six éléments clé de sécurité ont été identifiés: saturation

du caloporteur du réacteur, excursion de réactivité, inven-

taire de perte de caloporteur primaire, contrôle de perte de pression et de température, dégagement radioactif et

environnement de l'enceinte Dans chaque mode de fonctionne-

ment de la centrale, un jeu de paramètres qui donne le-mieux des informations succinctes par rapport à ces six éléments clé de sécurité est choisi pour l'affichage Les paramètres

sélectionnés dans chaque affichage sont disposés pour faci-

liter la compréhension de l'opérateur de l'état de sécurité

de la centrale.

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Selon une autre caractéristique de l'invention, la cavité des signaux d'état représentant les valeurs mesurées ou calculées des paramètres sélectionnés, des

signaux de référence et des signaux de limite est déter-

rainée et elle est communiquée à l'opérateur par l'affi-

chage Le terme "qualité" signifie la valeur raisonnable.

des signaux des capteurs qui sont vérifiés par des tech-

niques connues d'instrumentation Si la qualité de l'un de ces signaux associée avec un paramètre est "mauvaise", les

côtés du polygone voisin du sommet représentant ce para-

mètre n'apparaissent pas sur l'affichage En outre, si l'un des signaux de limite présente une "mauvaise" qualité, l'indice correspondant sur l'affichage, par exemple la couleur du marquage, est modifié pour signifier le fait à

l'opérateur.

L'invention englobe aussi bien le procédé pour produire l'affichage graphique, qu'un appareil destiné à

sa mise en oeuvre.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention apparaîtront au cours de la description qui va

suivre faite en regard des dessins annexés sur lesquels la Fig 1 représente un affichage graphique pour surveiller l'état de sécurité d'une centrale de production d'énergie électrique nucléaire, selon les principes de l'invention, la Fig 2 montre une partie de l'affichage de la Fig 1, illustrant la manière dont l'affichage est mis dynamiquement à l'échelle, la Fig 3 représente schématiquement une centrale

nucléaire à réacteur à eau sous pression à laquelle l'inven-

tion a été appliquée, la Fig 4 est un schéma simplifié d'un système utilisant un calculateur numérique pour produire l'affichage selon l'invention,

la Fig 5 représente un affichage graphique pro-

duit selon l'invention, en fonctionnement dans un premier

mode pour indiquer la présence d'une anomalie de fonctionne-

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ment de lacentrale nucléaire représentée sur la Fig 3, la Fig 6 représente un affichage graphique

produit dans un second mode de fonctionnement de l'inven-

tion pour informer l'opérateur et les superviseurs d'une

autre anomalie dans le fonctionnement de l'exemple ci-

dessus de centrale nucléaire, et les Figs 7 a-7 b à 10 sont des organigrammes de programmes qui sont utilisés par le système de la Fig 4 pour produire des affichages sur tube à rayons

cathodiques, comme ceux des Figs 5 et 6.

L'invention peut être appliquée à différents types d'installations complexes de processus, mais elle sera décrite en détail dans son application à une centrale électrique nucléaire, et plus particulièrement une centrale à réacteur à eau sous pression Comme telle, elle fait partie d'un système appelé système d'affichage d'état de sécurité de centrale, qui est destiné à surveiller le fonctionnement d'une centrale électrique nucléaire et de

présenter à l'opérateur et aux superviseurs des informa-

tions résumées sur l'état de sécurité de la centrale La fonction de base du système d'affichage d'état est de recueillir un très grand nombre de paramètres d'entrée êt d'organiser et de présenter ces données à des niveaux différents de détail L'invention est orientée sur la présentation d'informations utiles au niveau le plus haut dans la hiérarchie A ce niveau, l'opérateur est intéressé

principalement à la détection de conditions anormales.

D'autres niveaux de la hiérarchie peuvent être considérés pour obtenir des informations plus détaillées dans le but de réagir à l'état, de poser un diagnostic du problème et de prendre une action corrective L'opérateur peut ensuite souhaiter un retour à l'affichage de niveau supérieur pour

obtenir un contrôle quant à l'efficacité des actions entre-

prises ou pour préparer le cycle d'action suivant.

L'affichage de niveau supérieur du système d'affichage d'état qui est concerné par l'invention, est ll orienté principalement vers l'aide à l'opérateur pour la détection de conditions anormales de fonctionnement de la centrale Cette activité de détection peut être divisée en deux catégories qui dépendent principalement de l'état de fonctionnement de la centrale Avec le réacteur en fonctionnement et les systèmes de sécurité non activés, le rôle de l'opérateur est d'être alerté pour des écarts du processus dans la centrale'qui peuvent conduire à des problèmes ou indiquer des problèmes dans les fonctions

critiques de sécurité Il peut exister des cas dans les-

quels l'opérateur doit entreprendre une action corrective et interrompre l'évènement avant l'activation des systèmes

de sauvegarde du réacteur Dans le but d'appliquer effi-

cacement ce "mode d'interruption" l'opérateur a besoin de paramètres dans une plage étroite d'indications et de

fonctions qui sont significatives pendant le fonctionne-

ment de la centrale Dans la seconde catégorie d'activité de détection, l'opérateur est concerné par l'état global

de la centrale en ce qui concerne les limites opération-

nelles qui garantissent les bonnes fonctions critiques de sécurité dans toute la plage de fonctionnement de la

centrale Ce mode comprend également les situations'd'acci-

dent suivant le déclenchement automatique des systèmes de sauvegarde du réacteur, auquel cas l'action primaire est réduite plutôt que d'être interrompue Dans le mode de "réduction" des paramètres sont choisis avec des plages plus larges en raison des conditions pour représenter 1 ' état de la centrale dans une large plage de fonctionnement

et de conditions.

Le rôle que remplit le système d'affichage d'état pour chacun des modes de fonctionnement est le suivant

MODE D' INTERRUPTION

1 Surveillance du processus dans le central

en ce qui concerne des anomalies indiquant des transi-

toires lentes qui n'entraînent pas un déclenchement immédiat du réacteur et pour lesquels l'opérateur de

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la salle de commande peut entreprendre une action

corrective ou de protection.

2 Contrôle de l'intégrité des diverses

limites de dégagement radioactif.

MODE DE REDUCTION

1 Contrôle de l'état de sécurité de l'état comme-déclenché. 2 Contrôle des conditions qui pourraient conduire à-un dépassement de l'un des niveaux de

défense contre le dégagement radioactif.

3 Contrôle de la condition des barrières au

dégagement radioactif.

Dans le cas d'un réacteur à eau sous pression, l'état de sécurité de la centrale pour un événement peut être évalué en fonction de six éléments de sécurité de base Ces éléments sont les suivants 1 Saturation du caloportaur du réacteur 2 Excursion de réactivité 3 Inventaire de perte de caloporteur primaire

4 Contrôle de perte de pression et de tempé-

rature Dégagement radioactif 6 Environnement d'enceinte En adressant ces éléments clé de sécurité, les conséquences d'événements anormaux peuvent être limités ou réduits. Les éléments clé de sécurité peuvent être liés à des apparitions anormales spécifiques Certains événements typiques prévus pour les deux modes de fonctionnement du système d'affichage d'état et les relations des éléments clé de sécurité avec ces événements sont les suivants

MODE D'INTERRUPTION

Mauvais fonctionnement des systèmes de ccommande du réacteur Excursion de réactivité Contrôle de perte de pression et de température

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Mauvais fonctionnement du système de commande d'éta-

blissement RCS Excursion de réactivité L'inventaire de perte de caloporteur primaire Contrôle de perte de pression et de température Décompression accidentelle (lente) Contrôle de perte de pression et de température Fuite du système de caloporteur du réacteur Inventaire de perte de caloporteur primaire Dégagement radioactif Contrôle de perte de pression et de température

MODE DE REDUCTION

Déclenchement du réacteur Contrôle de perte de pression et de température Saturation du système de caloporteur du réacteur Fermeture de station Contrôle de perte de pression et de température Saturation du système de caloporteur de réacteur Boratage d'urgence Excursion de réactivité Fonctionnement avec circulation naturelle Contrôle de perte de pression et de température Saturation du système de caloporteur du réacteur Fausse injection de sécurité Détermination que les éléments clé de sécurité

ne sont pas violés et interruption d'injection.

Perte de caloporteur de réacteur Inventaire de perte de caloporteur primaire Contrôle de perte de pression et de température Saturation de caloporteur de réacteur Dégagement radioactif Environnement d'enceinte Gestion de perte radioactive Perte de caloporteur secondaire Saturation de caloporteur de réacteur Excursion de réactivité

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Contrôle de perte de pression et de température Dégagement radioactif Environnement d'enceinte Rupture de tube de générateur de vapeur Saturation de caloporteur de réacteur Inventaire de perte de caloporteur primaire Contrôle de perte de pression et de température

Dégagement radioactif.

Il faut noter que les événements ci-dessus sont typiques et il est concevable que des événements multiples se produisent en des séquences indéfinissables Pour cette raison, le système d'affichage d'état de sécurité est conçu sur la base des éléments clé de sécurité plutôt que

sur un scénario spécifique.

Dans la définition des entrées pour le système d'affichage d'état, les deux conditions ci-après doivent être remplies: 1 Les entrées choisies doivent représenter un réglage minimal suffisant pour contrôler tous les événements possibles, y compris ceux qui pourraient

ne pas avoir été prévus.

2 La sélection des entrées doit s'adresser à

des conditions avec des signaux potentiellement erro-

nés, des indications conflictuelles et des paramètres

hors de plage (c'est-à-dire redondance et diversité).

En réponse à la première condition, la fonction du système d'affichage d'état de sécurité a été considéré de deux manières La fonction principale est de contrôler

le processus de la centrale en ce qu'il satisfait les élé-

ments clé de sécurité Comme cela a été indiqué ci-dessus,

en garantissant que ces éléments sont adressés, les condi-

tions d'événements imprévus ou de séries d'événements peuvent êtresatisfaites La seconde fonction du système d'affichage d'état est d'assurer la fonction de contrôle de la centrale pour des événements prévus et pour permettre une interface homme-machine assurant un processus défini

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d'évaluation et des procédures pour réagir à des événe-

ments anormaux.

Dans le but de satisfaire la seconde considéra-

tion d'évaluation de signaux erronés et de la nécessité de redondance et de diversité, le système d'affichage d'état fonctionne sur des entrées de capteurs multiples pour

identifier des signaux erronés et pour offrir à l'opéra-

teur un procédé diversifié d'indication du processus de la centrale Les entrées du système d'affichage d'état sont choisies sur la base de leurs relations directes avec les

éléments clé de sécurité.

Dans l'activité de détection, l'opérateur a besoin de certaines informations concernant les marges qui existent entre l'état actuel de la centrale et un

groupe de limites opérationnelles dans le but de quanti-

fier dans une certaine mesure tout écart présent dans le processus Dans le mode d'interruption, l'attention est portée principalement sur les limites imposées par les systèmes automatiques de sauvegarde du réacteur: points de réglage d'injection de sécurité, points de réglage de

* déclenchement du réacteur, etc Dans le mode de réduc-

tion, les limites sont définies par les limites absolues pour les fonctions critiques de sécurité: surpression et

saturation du système de caloporteur du réacteur Le conte-

nu d'informations de l'affichage doit être tel qu'il fasse

ressortir les écarts significatifs du processus Les para-

mètres choisis pour l'affichage doivent âtre choisis de manière que lorsqu'un événement se produit, l'opérateur

soit à même d'interpréter facilement ce groupe d'informa-

tions mises en relief afin de former une hypothèse initiale quant à la région concernée, et pour déterminer la partie de la hiérarchie d'affichage à laquelle l'accès doit être

obtenu dans les activités qui suivent de réaction et de-

diagnostic. L'affichage du système d'affichage d'état de

niveau supérieur que l'invention concerne est une représen-

tation graphique de l'état des éléments critiques de

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sécurité Deux affichages sont produits: l'un pour le

mode d'interruption et l'autre pour le mode de réduction.

Ce sont deux affichages en coordonnées polaires émanant d'une origine commune La Fig 1 représente un exemple d'un tel affichage Les rayons 1 à 8 partant de l'origine

commune O représentent chacun l'échelle pour un ou plu-

sieurs paramètres de processus Les points 9 à 16 qui sont

tous à une distance fixe de l'origine commune O repré-

sentent la valeur cible ou de référence pour le paramètre ou les paramètres associés En reliant les points 9 à 16 par un trait pointillé 17, un polygone régulier, à savoir un octogone dans l'"exemple présent, est formé La valeur réelle de chaque paramètre est également indiquée sur le rayon associé Des écarts positifs par rapport à la valeur cible sont représentés par des points plus éloignés de l'origine commune O que les valeurs de référence et les

écarts négatifs sont indiqués plus près de l'origine.

Les limites supérieures pour chaque paramètre sont indi-

quées par les points 18 à 25 à une seconde distance fixe

de l'origine commune O à l'extérieur des valeurs de réfé-

rence et les limites inférieures sont portées-aux points 26 à 33 qui sont tous à une troisième distance fixe de l'origine, à l'intérieur des valeurs de référence Si tous les paramètres sont à leur valeur de référence, la valeur réelle de chaque paramètre est portée à la première

distance fixe de l'origine commune O et un polygone régu-

lier qui recouvre le polygone de référence est formé en reliant les valeurs réelles des paramètres par un trait

plein 34.

Etant donné que les valeurs de référence et les limites supérieures et inférieures sont toutes portées à des distances fixes de l'origine commune O, l'échelle entre la valeur de référence et la limite supérieure sur laquelle les écarts positifs par rapport à la valeur cible sont portés est, dans la plupart des cas, différente de

l'échelle entre la valeur de référence et la valeur infé-

rieure sur laquelle sont portés les écarts négatifs En

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outre, les valeurs de référence et, dans le cas de cer-

tains paramètres, les valeurs limite varient avec les changements de conditions de fonctionnement du réacteur de sorte que les échelles ellesmêmes changent Dans le but de maintenir une figure de référence uniforme et des marquages de limites mentionnés ci-dessus donnant à l'opérateur une référence standard à partir de laquelle il peut détecter et évaluer des écarts par rapport à la normale, il estnéceàsaire d'échelonner dynamiquement les

axes de l'affichage graphique.

La manière selon laquelle les écarts positifs par rapport à la valeur de référence sont déterminés est illustrée sur la Fig 2 sur laquelle A est égal à la valeur de référence, B est égal à la limite supérieure et C est égal à la valeur réelle du paramètre La valeur numérique de la ligne AB est égale à la limite supérieure diminuée de la valeur de référence La position du point

C est déterminée en divisant la valeur réelle du para-

mètre, moins la valeur de référence, par la valeur de la ligne A-B Le résultat est une fraction normalisée ayant une valeur qui se situe entre zéro et l'unité Cette relation peut s'exprimer par: (Valeur réelle)(Valeur de référence) Equation ( 1) X (Limite supérieure)(Valeurderéférence)

Si la valeur réelle est inférieure à la valeur de réfé-

rence, la position de la valeur réelle du paramètre sur l'échelle définie par la valeur de référence et la limite inférieure est déterminée par la formule: (Valeur de référence)-(Valeur réelle) X = (Valeur de référence)(limite inférieure) Equation ( 2) Il apparaît en regard des équations ( 1) et ( 2) que la position dela valeur réelle normalisée du paramètre est exprimée en fonction du pourcentage d'écart de la valeur

réelle par rapport à la normale, vers la limite considé-

rée Si une valeur réelle dépasse une limite dans un sens

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ou dans l'autre, le sommet est placé à la limite mais,

étant donné que, comme cela apparaît, la valeur numé-

rique du paramètre apparaît sur l'affichage, l'opérateur

est informé de cette condition.

L'affichage représenté sur la Fig 1 est de

préférence produit en couleur Les informations de réfé-

rence comme les rayons 1 à 8 et le polygone de référence 17 en pointillé sont représentés par exemple en bleu Le polygone 34 représentant la valeur réelle du paramètre est représenté par exemple en jaune Les marquages 18 à

représentant les limites supérieures et 26 à 33 repré-

sentant leslimites inférieures sont normalement présentées en jaune Dans le but d'informer encore mieux l'opérateur si la valeur réelle d'un paramètre est égale ou dépasse une valeur limite, le marquage associé est affiché en rouge Bien entendu, le sommet du polygone représentant ce paramètre est situé sur le marquage mais le changement de couleur du marquage, du jaune au rouge fait ressortir

ce fait pour l'opérateur.

Comme cela a été mentionné précédemment, la

fiabilité(desdonnées d'entrée est importante pour l'uti-

lité de l'ensemble dvl système d'affichage d'état de sécurité Par conséquent, des capteurs multiples sont utilisés ainsi que des techniques connues pour déterminer la qualité de chacune des valeurs des paramètres, y compris des valeurs de référence et des limites Quatre niveaux de qualité sont affectés à chaque valeur: bon, manuel, médiocre et mauvais Si la qualité de la valeur réelle d'un paramètre, de la valeur de référence ou de l'une des valeurs limite est mauvaise, le sommet correspondant et les deux côtés du polygone qui y aboutissent ne sont pas affichés En outre, si l'une des limites est de mauvaise qualité, le marquage associé est présenté en pourpre pour notifier le

fait à l'opérateur.

Certains des paramètres qui sont contrôlés, en

liaison avec les éléments clé de sécurité sont des condi-

tions qui sont présentes ou non, comme un rayonnement dans

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l'enceinte au-dessus d'un niveau seuil Ces paramètres sont représentés par des signaux binaires d'état si la condition n'est pas présente, le signal binaire est affiché à la valeur de référence Si elle est présente, le signal binaire est affiché à la limite supérieure. Dans le but de présenter davantage d'informations avec un affichage polygonal donné, plus d'un signal binaire peut être représenté par un sommet particulier du polygone et

par conséquent, par le rayon associé Dans cette disposi-

tion, si certaines desconditions représentées par les signaux binaires sont présentes, le sommet associé du polygone est affiché à la limite supérieure Des indices alphanumériques près des rayons indiquent que l'une ou

plusieurs des conditions sont présentes.

L'invention peut être mieux comprise par un exemple spécifique La Fig 3 représente schématiquement une centrale génératrice d'électricité à réacteur à eau sous pression à laquelle l'invention a été appliquée Dans un tel système, la fission du combustible nucléaire dans le coeur 35 du réacteur chauffe un caloporteur de réacteur, de l'eau, qui est mis en circulation par une tuyauterie d'eau chaude 36 vers le côté primaire d'un générateur de

vapeur 37, et en retour vers le coeur 35, par la tuyaute-

rie d'eau froide 39, au moyen d'une pompe 40 de système de

caloporteur de réacteur En général, deux ou quatre géné-

rateurs de vapeur, avec chacun leur propre pompe de calo-

porteur, sont branchés entre les conduites d'eau chaude et

d'eau froide Un seul compresseur 41 branché sur la con-

duite d'eau chaude 36 maintient le circuit primaire décrit ci-dessus rempli d'eau et règle la pression du caloporteur

du réacteur.

La vapeur produite sur le côté secondaire du géné-

rateur de vapeur 37, par la chaleur du caloporteur du réacteur, est transférée par la conduite 42 à la turbine à vapeur 43 dans laquelle elle effectue une expansion pour entraîner la génératrice électrique 44 La vapeur viciée provenant de la turbine est condensée dans un condenseur et le condensat est retourné au côté secondaire des

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générateurs de vapeur par la pompe de condensation 46.

Une conduite d'évacuation 47 peut être utilisée pour extraire l'eau des générateurs de vapeur, directement dans le condenseur afin de maintenir la pureté de l'eau dans les générateurs de vapeur Des éjecteurs d'air 48

éliminent l'air du-condenseur pour maintenir son rende-

ment. Le coeur du réacteur 35 est enfermé dans une cuve 49 La cuve 49, les générateurs de vapeur 37, les pompes 40 du système de caloporteur de réacteur et les compresseurs 41 sont tous enfermés dans un immeuble d'enceinte Un système d'établissement 51 à l'extérieur de l'enceinte maintient l'inventeur de caloporteur du système de refroidissement de caloporteur et régule la concentration de bore dans le caloporteur du réacteur pour assurer une commande à long terme de la réactivité du coeur en préparant un caloporteur avec une teneur voulue

en bore et en introduisant par la conduite de chargement-

52 dans la conduite froide 59 et/ou en éliminant du caloporteur par la conduite inférieure 53 La commande à court terme de la réactivité du coeur est effectuée par un système de commande à barres 54 qui introduit dans le

coeur 35 des barres absorbant les neutrons.

La centrale électrique nucléaire est prévue

avec des systèmes de commande et de protection qui, auto-

matiquement ou par l'opérateur, introduisent des commandes de conditions de centrale d'une manière bien connue dans cette technique La plupart de ces systèmes utilisent des calculateurs numériques pour calculer diverses limites et

des paramètres, comme par exemple la température de satura-

tion du caloporteur du réacteur et un débit de charge nette, à partir de paramètres mesurés Les centrales existantes comportent également un calculateur de centrale qui recueille des données provenant de la centrale et qui les

utilise pour contrôler le fonctionnement de cette centrale.

L'invention utilise des données brutes recueillies à partir de la centrale et certaines des limites et paramètres calculés par les systèmes de commande et de protection,

etd-s programmes de surveillance pour produire les affi-

chages graphiques décrits ci-dessus.

Comme le montre la Fig 4, ces entrées prove-

nant de la centrale et des systèmes associés, désignés

par la référence générale 55, sont traitées par le calcu-

lateur numérique 56 pour produire les affichages qui

sont présentés sur une unité d'affichage visuel d'opéra-

teur (comme un tube à rayons cathodiques) 57 dans la salle de commande ou sur une unité d'affichage éloignée

dans le centre de support technique qui est occupé pen-

dant desconditions anormales pour assurer la direction globale des efforts en vue de ramener le fonctionnement à

la normale ou pour effectuer un arrêt de sécurité.

La Fig 5 illustre un affichage typique de

niveau élevé selon l'invention, avec le système d'affi-

chage d'état de sécurité dans le mode d'interruption.

L'événement illustré est une fuite de caloporteur primaire vers le caloporteur secondaire qui peut se produire si une fuite apparaît dans un tube d'échangeur

thermique de l'un des générateurs de vapeur Les para-

mètres de la centrale représentés par chaque rayon et par conséquent chaque sommet du polygone sont indiqués à

l'extrémité extérieure de chaque rayon pour l'identifica-

tion par l'opérateur En outre, la valeur numérique ou la condition du paramètre est également présentée Dans le cas de signaux analogiques, la valeur réelle est présentée sur la gauche suivie de la valeur de référence Dans le cas de signaux binaires, le mot "Hi" indique les conditions qui sont présentes La Fig 3 illustre les capteurs qui sont utilisés pourproduire les signaux d'état représentant la

valeur actuelle de chaque paramètre.

En commençant par le rayon à la position 12 heures de la Fig 5, les paramètres choisis pour donner des informations sur les éléments clé de sécurité dans le mode d'interruption sont les suivants "T avg" est la moyenne de la température du caloporteur du réacteur dans la branche chaude et la branche froide Une valeur T avgest calculée

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pour chaque boucle (chaque générateur de vapeur) avec la

valeur Tavg qui s'écarte le plus (positivement ou négati-

vement) de la température de référence, Tref étant choisie pour l'affichage avec le numéro de boucle (boucle 2 dans l'exemple) et la valeur de Trefz Cette dernière est la température de référence utilisée pour le système 54 de

commande par barres.

Le second rayon de l'affichage de mode d'inter-

ruption de la Fig 5 donne en pourcentage "des adaptations

de puissance" La désadaptation de puissance est la diffé-

rence en pourcentage de la puissance produite par le système nucléaire, détermiiéezn fonction du flux nucléaire dans le-coeur 35, mesurée par le système d'instrumentation nucléaire représenté par la lettre "N' encerclée sur la Fig 3, par rapport à la charge qui est calculée de la façon conventionnelle à partir de la pression de la chambre d'impulsions de la turbine 43 La désadaptation de puissance est obtenue à partir des programmes connus de surveillance de centrale et les valeurs numériques en pourcentage de la puissance nucléaire et de la puissance à la turbine sont indiquées sur l'affichage Les limites de désadaptation de puissance sont déterminées par une analyse des procédures opérationnelles qui identifient des valeurs critiques de désadaptation et elles sont établies dans l'exemple à + 5 et

-10 % de la puissance.

Le troisième rayon de l'affichage de mode d'inter-

ruption est affecté à deux signaux binaires représentant respectivement les conditions de niveau au fond de l'enceinte et d'alarme de température Avec ces deux signaux binaires au-dessous de niveaux seuils prédéterminés, le sommet du polygone se trouve au niveau de référence comme le montre la Fig 5 Mais si l'un ou les deux paramètres sont au-dessus de leur niveau seuil, le sommet est affiché sur le marquage de limite supérieure L'opérateur est informé du paramètre ou

des paramètres qui sont au-dessus de la normale par l'indica-

tion "Hi" pour l'état de la lecture suivante sur le rayon.

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Le quatrième rayon affiche trois signaux binaires et indique des niveaux de rayonnement au-dessus

de seuils déterminés dans l'enceinte 50, le système secon-

daire 47 et dans d'autres endroits de la centrale comme par exemple les éjecteurs d'air 48 s'ils existent A nouveau, le sommet associé du polygone est affiché à la

limite supérieure si certaines de ces lectures de rayonne-

ment sont au-dessus du seuil approprié, sinon il est

affiché à la valeur de référence Etant donné que l'événe-

ment prévu sur la Fig 5 est une fuite de primaire vers secondaire qui pourrait conduire à un rayonnement dans la vapeur fournie à la turbine, pouvant être détectée dans le système secondaire et par d'autres détecteurs comme dans les éjecteurs d'air, le sommet du polygone sur le

rayon 4 de la Fig 5 est affiché à la limite supérieure.

La lecture suivante sur le rayon 4 indique quelle lecture de rayonnement est au-dessus de la normale par "Hi" dans

la lecture appropriée.

Le cinquième rayon de l'affichage de la Fig O 5

indique le niveau d'eau sur le côté secondaire des géné-

rateurs de vapeur 37 Etant donné que le mode d'interrup-

tion représente la centrale en fonctionnement, une instru-

mentation à plage étroite pour mesurer le niveau d'eau est utilisée La valeur de référence est 50 % de l'étendue de la plage étroite, les limites supérieure et inférieure étant les limites de la mesure à plage étroite A nouveau, comme dans le cas de Tavg, l'écart par rapport à la valeur de référence est déterminée pour chaque générateur de vapeur, avec l'écart maximal en pourcentage, le numéro de boucle et la valeur de référence étant affichés Dans l'événement représenté, le niveau de l'eau de toutes les

unités est pratiquement à la valeur de référence.

Sut l'affichage de la Fig 5, le rayon 5 indique le débit de charge net qui est calculé en soustrayant le débit mesuré par la conduite inférieure 53 du débit de

charge mesuré dans la conduite de charge 52 Une compensa-

tion est introduite dans le calcul pour le débit de la pompe

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de caloporteur du réacteur pour que le débit net soit nul.

La valeur du débit net est indiquée sur l'affichage Dans l'événement actuel, si une masse d'eau doit être fournie au système primaire pour compenser des pertes du système secondaire,-un débit de charge net positif à la valeur limite est indiqué La limite supérieure pour ce paramètre est le taux de charge maximal sans évacuation et la limite

inférieure est le taux d'évacuation maximal sans charge.

Le septième rayon de l'affichage en mode d'inter-

ruption indique le niveau du liquide dans le compresseur 41 La valeur de référence est obtenue à partir du système de commande de niveau qui fait partie d'un système de commande de la technique actuelle La limite supérieure pour le niveau de compression est une constante 100 % et la limite inférieure est une constante 0 % Il est clair que

dans ce cas les échelles pour des écarts positifs et néga-

tifs par rapport à la valeur de référence différent quand la valeur de référence varie Dans le cas de la fuite de système caloporteur du primaire au secondaire, représenté par la Fig 5, il apparaît que le niveau de compression est en-dessous de la valeur de référence en raison d'une fuite d'eau dans le générateur de vapeur Les valeurs numériques du niveau réel de compression et du niveau de référence

sont affichées en pourcentage près du rayon.

Le dernier rayon dans l'affichage en mode d'intàr-

tuption représente la pression dans le compresseur 41 La valeur de référence pour la pression représente une valeur opérationnelle constante maintenue par un système de commande bien connu dans la technique actuelle La limite

supérieure pour l'échelle de pression au compresseur repré-

sente la valeur pour laquelle un déclenchement du réacteur par le système de protection peut se produire, avec la commande des soupapes de dépression et de sécurité La limite inférieure représente la valeur minimale absolue qui peut se produire par de larges transitoires normales comme un déclenchement de centrale Pour l'événement prévu, la

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pression au compresseur est pratiquement à la valeur de référence. A partir de la forme irrégulière du polygone représenté sur la Fig 5, l'opérateur peut émettre une hypothèse quant à l'événement à paramètres multiples qui se déroule et il peut se référer à d'autres niveaux du système d'affichage d'état pour vérifier le diagnostic,

ce qui l'aide à entreprendre une action corrective appro-

priée. La Fig 6 illustre un affichage typique de niveau supérieur pour le mode de réduction du système d'affichage d'état de sécurité et en particulier, un affichage qui pourrait se produire pour une fuite du système de caloporteur primaire vers l'enceinte Cet affichage serait présenté après le déclenchement du

réacteur par les systèmes de protection Dans cet affi-

chage, le premier rayon représenté dans la position 12 heures représente la température à large plage du

système caloporteur du réacteur, mesurée par des thermo-

couples à la surface du coeur du réacteur La valeur de référence est déterminée à partir d'une température variable sélectionnée par l'utilisateur et un programme de pression qui produit une valeur cible en fonction de la pression et la température, pour l'opérateur de la

centrale pendant les opérations d'échauffement et de refroi-

dissement La limite supérieure est la température de satu-

ration T SAT du caloporteur qui est calculée à partir de la pression à large plage du système caloporteur, mesurée au compresseur 41 TSAT est calculé comme suit: TSAT = 253 715 + 0,540537 P 2,924275 x 10 4 P 2 + 5, 85718 x 10-8 p 3 pour 415 P 17,5 x 106 Pa Equation ( 3) La limite inférieure est celle correspondant à la

température de ductilité nulle pour lalimite de surcompres-

sion de caloporteur de réacteur dans le système caloporteur, bien connu dans l'état actuel de la technique, et elle est

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calculée en utilisant la pression de large plage mesurée comme suit TLO = 0,09 P + 140,68 Equation ( 4) pour 415 P La valeur réelle de la température à large plage du

système caloporteur et la valeur de référence sont présen-

tées numériquement sur l'affichage En outre, la marge de sousreffroidissement est exprimée par la différence entre la température de saturation et la température réelle est

également affichée Dans l'exemple illustré, la tempéra-

ture à large plage du système caloporteur est légèrement au-dessous de la valeur de référence en raison du fait que de l'eau de compensation est chargée dans le système pour

compenser la perte dans l'enceinte.

Le second rayon de la Fig 6, représenté à 2

heures, indique la vitesse de démarrage déterminée en fonc-

tion du flux dans le coeur mesuré par un système d'instru-

mentation nucléaire et disponible dans l'état actuel des systèmes de commande La valeur de référence est également obtenue à partir des systèmes de commande et doit être

nulle après un déclenchement du réacteur La limite supé-

rieure de ce paramètre est une constante de 5 décades par minute et la limite inférieure est une constante de -0,5 décades par minute La valeur numérique de la vitesse de démarrage en affichée en décades par minute près du second rayon Pour l'événement présent, la vitesse doit être nulle

ou négative.

Sur la Eig 6, le rayon 3 indique la pression dans l'enceinte 50 et présente la valeur numérique actuelle en Pa La limite inférieure de cette pression et la valeur

de référence ont une valeur constante nulle La limite supé-

rieure est une valeur constante de 420 103 Pa Dans l'exemple donné, il apparaît que la pression réelle est à environ 75 %

au-dessus de la valeur de référence, ou d'environ 315 1 Pa.

Le quatrième rayon de l'affichage en mode de réduc-

tion est le même que le rayon correspondant dans le mode

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d'interruption et il affiche par conséquent les signaux numériques représentant un rayonnement au-dessus du niveau seuil dans l'enceinte 50, le système secondaire

ou les autres systèmes de la centrale.

Le rayon suivant de la Fig 6 indique le niveau de liquide à large plage du générateur de vapeur 37 La limite supérieure pour cette valeur est 100 % de l'étendue de la large plage et la limite inférieure est 0 % decette étendue La valeur de référence est 50 % Dans

le cas représenté, la valeur de 48 % et la valeur de réfé-

rence sont présentées numériquement sur l'affichage.

Sur la Fig 6, le rayon 6 représente le niveau d'eau dans la cuve du réacteur qui est calculé à partir de la pression différentielle de caloporteur de réacteur de la branche chaude 36 et de la branche froide 39, pouvant être obtenu par un système d'instrumentation de niveau de la technique actuelle La limite supérieure de ce paramè " tre et la valeur de référence sont toutes deux 100 %

tandis que la limite inférieure est 0 % La valeur numéri-

que du niveau réel et du niveau de référence sont présen-

vées en pourcentage Dans l'exemple donné, le niveau est à

la valeur de référence de 100 %.

Le 7 e rayon dans le mode de réduction indique le niveau de compression et il est identique au rayon 7 du mode d'interruption Comme le montre la Fig 6, le niveau de compression est à la limite inférieure de 0 % avec une

fuite de caloporteur du système primaire vers l'enceinte.

Le dernier rayon de la Fig 6 indique la pression à large plage du système de caloporteur du réacteur qui, comme cela a été mentionné ci-dessus, est la pression mesurée dans le compresseur 41 Les limites pour l'échelle de pression à large plage sont choisies sur la base de deux éléments de sécurité Le premier est de maintenir une pression qui convient dans le système de caloporteur du coeur La valeur limite inférieure de l'échelle de pression représente la condition dans laquelle le fluide caloporteur

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du réacteur, normalement destiné à être maintenu dans une condition thermodynamique sous-refroidie, atteint une pression correspondant à la saturation Cette limite est calculée par des mesures de la température du système-

primaire de la manière suivante PSAT = (T) i 14,7 Equation ( 5) o T est la température mesurée du caloporteur de

réacteur à large plage a = 118, 5089 et e = 0,2209096.

L'autre élément de sécurité est destiné à l'intégrité du

système de caloporteur de coeur sous l'effet d'une sur-

compression La limite supérieure représente la limite théorique de contrainte opérationnelle pour le système de caloporteur primaire L Cette limite, qui est bien connue

dans la technique, est fonction de la température du calo-

porteur primaire et elle est calculée comme suit: p = 11,11 * T 10,941 x 106 P Equation ( 6) H a

on T est la température mesurée du caloporteur de réac-

teur à large plage La valeur numérique de cette pression est affichée à côté du rayon Dans cet exemple d'affichage, cette pression est représentée nettement au-dessous de la valeur de référence En plus de la valeur réelle et de la

valeur de référence de la pression, la pression opération-

nelle minimale due à la saturation à la température réelle

de sortie du coeur est affichée près du rayon.

Selon une importante caractéristique de l'inven-

tion, l'organisation des paramètres sur les rayons est faite pour placer sur des rayons voisins, des paramètres de

la centrale qui dépendent les uns des autres comme la tempé-

rature et la pression, tandis que des paramètres ayant une relation de cause à effet sont placés diamétralement opposés

entre eux Par exemple, une réduction de niveau dans le géné-

rateur de vapeur entraîne une augmentation de la température

de sortie du coeur, toutes autres choses égales par ailleurs.

Ainsi, ces paramètres sont situés sur des rayons opposés de la Fig 6 Cette disposition améliore la compréhension de l'opérateur quant à la condition globale de sécurité

de la centrale.

Des organigrammes des programmes de calcula-

teur qui sont utilisés par le calculateur de centrale

représenté sur la Fig 4 pour développer les affi-

chages en mode d'interruption et de réduction des Figs. et 6 sont représentés sur les Figs 7 a-7 b à 10 Comme le montre la Fig 7 a, un marqueur désigné par "rayon" est d'abord placé égal à 1 à la case 59 pour commencer le traitement des données requises pour chaque rayon dans chaque affichage Les rayons de l'affichage en mode d'interruption représentés sur la Fig 5 sont numérotés

1 à 8 dans le sens des aiguilles d'une montre en commen-

gant par le rayon "Tavg' à la position 12 heures Les rayons de l'affichage de mode de réduction de la Fig 6

sont numérotés 9 à 16 d'une manière similaire en commen-

çant par le rayon de température à large plage du système de caloporteur de réacteur Il apparaît que tous les rayons des deux affichages sont traités même si un seul

mode doit être affiché.

Après avoir placé "rayon" égal à l'unité, une boucle qui développe les données requises pour chaque rayon est introduite à la case 60 Quand tous les rayons ont été traités,-le programme est terminé mais jusque là, le programme avance à la case 61 à laquelle les données pour le rayon considéré sont initialisées aux conditions normales en établissant la couleur des marquages pour les limites sur ce rayon en jaune, en plaçant le "vecteur" qui représente la position du sommet du polygone le long de ce rayon jusqu'au point de référence et en établissant un marqueur pour tracer le vecteur qui indique que les côtés du polygone reliant ce sommet aux sommets voisins doit

être tracé sur l'affichage.

Il est ensuite déterminé à la case 62 si les paramètres représentés par le rayon considéré sont des signaux binaires ou analogiques Si le rayon 3 ou 4 est

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traité pour indiquer que les signaux sont binaires, l'état

des signaux binaires identifiés avec ces rayons conjointe-

ment avec la description de la Fig 5 est obtenu à la case

63 avec leurs qualités Un sous-programme "VECT D" qui, comme cela sera expliqué par la suite, organise les données pour chacun des signaux binaires présentés sur le rayon,

* est ensuite introduit à la case 64 A la fin du sous-

programme "VECT D", la qualité finale des données détermi-

nées est contrôlée à la case 65 et, si la qualité est mauvaise, un marqueur est placé à la case 66 pour ne pas tracer le vecteur, sans signification pour indiquer une

valeur réelle pour certains des signaux numériques asso-

ciés avec ce rayon, et pour ne pas tracer les côtés adja-

cents du polygone Dans un cas comme dans l'autre, le marqueur "rayon" est avancé d'une unité à la case 67 et le programme revient à la case 60 pour traiter le rayon suivant. S'il apparaît à la case 62 que le rayon 3 ou 4 n'est pas considéré, il est déterminé à la case 68 s'il s'agit du rayon 12 S'il en est ainsi, ce rayon dans le mode de réduction présente la même formation que le rayon 4 dans le mode d'interruption et par conséquent, toutes les données préalablement produites pour le rayon 4 sont copiées pour le rayon 12 à la case 69 avant que le programme passe

au rauon 13 à la case 67.

Si le rayon considéré)présente des données analo-

giques plutôt que des données binaires, l'étiquette "A" montre que le programme passe 4 la case 70 de la Fig 7 b dans laquelle sont obtenues les valeurs et qualités d'entrée pour ce rayon, y compris la valeur de paramètre réel ACT; la valeur de référence REF; la limite supérieure, HIL; et la limite inférieur LOL A la case 71, la plus mauvaise qualité de ces quatre paramètres est déterminée et si cette plus mauvaise qualité est "bonne" ce qui est déterminé à la case 72, un sous-programme VECT A" qui traite les données pour ce rayon est introduit à la case 73 Si la plus mauvaise qualité n'est pas "bonne", il est déterminé à la case 74 si elle est

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"mauvaise" ou non Si elle n'est pas "mauvaise" elle doit être "manuelle" ou "passable" et un contrôle est effectué à la case 75 pour déterminer si c'est le signal de limite HIL ou LOL qui entraîne la dégradation de qualité Si cela n'est pas la raison de dégradation de la

qualité, le sous-programme "VECT A" est introduit direc-

tement Sinon, un marqueur est mis en place à la case 76 pour établir le marquage de limite approprié pourpre

avant que le sous-programme VECT A soit introduit.

Après le retour du sous-programme VECT A, les marquages de limites inférieurs et supérieurs sont établis en rouge aux cases 78 et 80 respectivement si la

valeur réelle "position de vecteur" du paramètre se-

trouve à la limite correspondante ce qui est déterminé à la case 77 ou 79 avant que le programme ne revienne à

la case 67 de la Fig 7 a pour passer au rayon suivant.

Si la plus mauvaise qualité des entrées pour un signal analogique est "mauvaise" comme déterminé à la case 74, un marqueur est mis à la case 81 pour ne pas tracer

le vecteur et si une des limites est la cause de l'indica-

tion "mauvaise" ce que détermine la case 82, un marqueur associé avec le marquage de limite approprié est mis en place à la case 83 pour placer le marquage pourpre avant

d'avancer au rayon suivant à la case 67.

La Fig 8 illustre le sous-programme "VECT A" pour déterminer l'échelle analogique Si la valeur réelle du paramètre est égale à la valeur de référence à la case 84, ou si la limite inférieure est égale à la valeur de référence et la valeur réelle inférieure à la valeur de référence à la case 85, ou si la limite supérieure est égale à la valeur de référence et si la valeur réelle dépasse la valeur de référence à la case 86, la position du vecteur ou la positioni du sommet du polygone est placée au point de référence à la case 87 et le programme revient à la case 77 de la Fig 7 b Si aucune de ces conditions n'existe, mais si la limite inférieure est la valeur de référence déterminée à la case 88, la position du vecteur ou la position du sommet du polygone est calculée à la

case 89 comme un écart positif par rapport à la référence-

en utilisant l'équation ( 1) ci-dessus L'équation ( 1) est également utilisée à la case 89 pour calculer la position

du vecteur comme un écart positif par rapport à la réfé-

rence si la valeur de référence se situe entre la limite inférieure et la limite supérieure, ce qui est déterminé aux cases 88 et 90 et la valeur réelle dépasse la valeur de référence ce que détermine la case 91 Par ailleurs, si la valeur de référence est égale à la limite supérieure à

la case 90 ou si la valeur réelle du paramètre est infé-

rieure à la valeur de référence déterminée à la case 91, la position du vecteur est calculée à la case 92 comme un écart négatif par rapport à la référence en utilisant l'équation 12) ci-dessus Quand la position du vecteur analogique a été calculée, le programme revient à la case

77 de la Fig 7 b.

La Fig 9 montre l'organigramme du sous-

programme "VECT D" qui assure la mise à l'échelle pour des rayons représentant des signaux d'états binaires A la première phase, la position du vecteur ou du sommet est initialisée à la position de référence à la case 93 Si un contrôle à la case 94 indique que la qualité d'une entrée binaire pour ce rayon est "mauvaise", un marqueur est mis en place à la case 95 indiquant que la qualité finale du rayon est "mauvaise" et s'il y a d'autres signaux binaires associés avec ce rayon, ce que détermine la case 96, la qualité de l'entrée binaire suivante est examinée à la case 94 Si la qualité du signal numérique n'est pas "mauvaise" mais si elle n'est pas dans l'état établi, déterminé à la case 97, le programme passe également par la case 96 vers la prochaine entrée binaire si elle existe Si la qualité d'un signal binaire n'est pas "mauvaise" et si elle est dans l'état établi, le vecteur est tracé à la position de limite supérieure à la case 97 et la qualité finale du rayon est établie à "bonne" à la case 99 avant que le

programme revienne à la case 65 de la Fig 7 a Le sous-

programme sort également de la case 96 lorsqu'il ne reste

aucun autre signal numérique à examiner.

La Fig 10 est l'organigramme du programme de formation d'image utilisant les données développées dans les programmes précédents pour produire l'affichage sur les unités d'affichage visuel 57 et 58 dans la salle de commande et au centre de support technique Comme cela a déjà été indiqué, il existe plusieurs niveaux

d'affichage dans le système d'affichage d'état de sécu-

rité, qui peuvent être sollicités par ceux qui contrôlent l'état de sécurité de la centrale Si l'affichage de formation d'image ou de niveau supérieur n'a pas été sélectionné sur l'une quelconque des unités d'affichage visuel, ce que détermine la case 100, le reste du programme de formation d'image n'est pas nécessaire et il n'est donc pas exécuté Si l'on suppose qu'au moins un observateur sollicite l'affichage de niveau supérieur, il est déterminé à la case 101 si un déclenchemebt de réacteur s'est produit pendant que le mode d'interruption de la Fig 5 est affiché S'il en est ainsi, un marqueur est mis en place à la case 102, conjointement avec les rayons de large plage du mode de réduction Sinon, le marqueur est mis en place comme l'indique la case 103 conjointement avec les rayons de plage étroite du mode d'interruption Dans ce cas comme dans l'autre, toutes les

lignes actives de l'affichage d'image précédent sobt effa-

cées à la case 104 et sont remplacées à la case 105 par de nouvelles couleurs de rapports de lignes, de qualité et de marquage déterminées par les programmes des Figs 7 a à 9 pour les rayons spécifiés par le marqueur mis en place à la case 102 ou 103 Si le marqueur est placé sur la large plage (mode d Tréduction) ce que détermine la case 106, le rayon 9 à la position 12 heures de la Fig 6 est sélectionné

à la case 107 comme point de départ pour développer l'affi-

chage, sinon le rayoh 1 de la Fig 5 est sélectionné à la

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case 108 Une boucle est ensuite introduite à la case 109 pour traiter les rayons sélectionnés Si le rayon traité a une "mauvaise" qualité ce que détermine la case 110, les lignes qui relient le sommet de ce rayon avec les sommets voisins sont effacées à la case 11 de

manière qu'elles n'apparaissent pas sur l'affichage VDU.

Mais si la qualité n'est pas "mauvaise" ces lignes sont tracées comme l'indique la case 112 Que ces lignes soient tracées ou non, les marquages indiquant les limites pour ce rayon sont placés à la case 113 jaune si la valeur réelle du paramètre se situe dans les limites, rouge s'ils se situent à la limite, et pourpre si la qualité d'un signal de limite associé avec le rayon est "mauvaise" Le programme revient ensuite à la case 109 pour traiter le rayon suivant Quand tous les rayons de l'affichage du mode sélectionné ont été traités, le

programme revient à la case 100 pour progresser à nouveau.

Ce programme corrige l'affichage, environ toutes les deux secondes. L'affichage graphique perfectionné concerné par

l'invention offre deux avantages distincts sur les incica-

teurs conventionnels de contrôle: il constitue un système

concis, orienté sur le niveau, une intégration des para-

mètres et offre ainsi un format d'affichage graphique La détection d'une condition anormale est améliorée en ce que la tâche de l'opérateur est basée sur la discrimination de

deux figures géométriques Des décisions à paramètres mul-

tiples et une évaluation d'événements sont facilités par la nature intégrée de l'affichage et par le fait que seules les

différences des paramètres ressortent sur l'affichage L'opé-

rateur, lorsqu'il détecte des anomalies, est alors capable de rechercher des informations plus spécifiques à d'autres niveaux d'informations pour supporter des activités de

réaction, de diagnostic et d'interruption/réduction.

Un mode particulier de réalisation de l'invention a été décrit en détail ci-dessus mais il est bien évident que

de nombreuses modifications et variantes peuvent être appor-

tées sans sortir de son cadre ni de son esprit.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1 Procédé de commande d'un dispositif d'affichage

visuel, consistant à produire des signaux d'état repré-

sentant la valeur de paramètres opérationnels sélection-

nés, mesurés sur une base de temps réel, à produire des signaux de référence sur une base de cible pour chacun desdits paramètres opérationnels pour les niveaux réels de fonctionnement, à normaliser chaque signal d'état sur

son signal de référence associé pour obtenir une ampli-

tude proportionnelle à une amplitude prédéterminée, procédé caractérisé en ce qu'il consiste également à produire à partir desdits signaux d'état normalisés un affichage sur le dispositif d'affichage visuel, émanant d'une origine commune avec des secteurs respedtifs dudit affichage, définis chacun par l'amplitude de l'un au moins des signaux d'état normalisés de manière que si tous les paramètres opérationnels affichés sont mesurés aux valeurs

cible, tous les secteurs respectifs de l'affichage pré-

sentent une relation égale par rapport à ladite origine.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'affichage définit un polygone, et selon lequel les amplitudes des signaux d'état normalisés déterminent les distances des sommets du polygone d'une origine commune, tous les sommets étant à une première distance fixe de l'origine commune pour former un polygone régulier quand tous les paramètres opérationnels sélectionnés sont aux valeurs cible, ledit polygone étant irrégulier dans le cas contraire. 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la production d'un affichage consiste à produire des rayons qui rayonnent à partir de l'origine commune et se

prolongent vers l'extérieur de chaque sommet du polygone.

4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la production dudit affichage consiste à produire un second polygone sur le dispositif d'affichage visuel, ledit second polygone étant un polygone régulier dont les sommets sont à une première distance fixe de ladite origine commune*

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de mankère que ledit second polygone représente les valeurs de référence pour chacun desdits paramètres opérationnels. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste également à produire sur une base en temps réel des signaux de limite pour certains au moins desdits paramètres opérationnels représentant des valeurs limite des signaux d'état associés pour le niveau réel de

fonctionnement de la centrale, et selon lequel la produc-

tion de 4 l'affichage sur le dispositif d'affichage visuel consiste à afficher des indices sur les rayons associés à

une distance de l'origine commune de l'affichage repré-

sentant la position du sommet associé du polyaone,-déter-

minée par l'amplitude du signal d'état normalisé quand la valeur mesurée du paramètre opérationnel est égale à la

valeur limite.