Tartalom
Vezénylők az atomerőművekben
Túri Tamás MVM PAKS II. Zrt.
• • • • • •
A Vezénylők helye az atomerőművekben Vezénylői evolúció Vezénylők tervezése Kutatás, fejlesztés a vezénylők területén Gyakorlati ergonómia Új blokkok vezénylői
BME NTI 2015.04.30
BME NTI 2015.04.30
2
Miért kellenek vezénylők az atomerőművekben?
• Történeti ok: az első erőművek tervezésekor nem állt A Vezénylők helye az atomerőművekben
rendelkezésre az ember nélküli üzemeltetést lehetővé tevő technika
• Jogszabályi ok: az üzemeltetői felelősség folyamatosan fennáll, kell tehát a folyamatos felügyelet
• Technológiai ok: nem lehet miden döntési helyzetet teljes bizonyossággal előre látni és algoritmizálni.
Következtetés: Atomerőművekben továbbra is lesznek vezénylők a belátható jövőben. Jó, jó, de mennyi? BME NTI 2015.04.30
BME NTI 2015.04.30
4
Milyen vezénylők kellenek?
A BV személyzet feladatai
• Blokkvezénylő
• Termelési feladatok
Az üzemeltető 24 órában van itt jelen, innen irányítja a blokkot
– A kívülről, ember-ember kommunikáció vagy speciális adatközlés útján kapott termelési menetrend szerinti működtetés – A berendezések működésének és működéskészségének folyamatos ellenőrzése, romlási folyamatok korai felismerése – A tervezési alapba tartozó és az azt meghaladó események kezelése, következmények enyhítése
• Tartalékvezénylő A blokkvezénylő sérülésének esetére tervezik. A normális üzem mellett nincs szerepe
• Baleset elhárítás irányító helye(i) Baleseti helyzetekben innen irányítják az elhárítás munkáit. Tervezésekor feltételezik a blokkvezénylő rendelkezésre állását is.
• Műszaki támogató központ(ok)
– A berendezések karbantartásra bocsátása és visszavétele
• Biztonsági feladatok
A vezénylőhöz és a baleset elhárítás irányító helye(i)hez rendeltek
• Egyéb vezénylők Más szervezési megfontolások további vezénylők tervezését indokolhatják. Pl. Főjavítás irányítás, villamos alállomás irányítása vagy egy több blokkos erőmű irányításra BME NTI 2015.04.30
• Karbantartási munkák kiszolgálása
– A blokk nukleáris biztonságának folyamatos ellenőrzése és fenntartása – Biztonsági rendszerek állapotának folyamatos ellenőrzése – Üzemzavarok elhárítása, következmények enyhítése – Balesetkezelés
5
BME NTI 2015.04.30
A blokkvezénylő feladatai
A blokkvezénylő feladatai
• A blokkot irányító személyzet tartózkodó helye – normál üzemben, – karbantartási időszakban, – üzemzavari helyzetben és – balesetet követően
BME NTI 2015.04.30
6
7
• Az operatív személyzetet információval látja el – – – –
A technológiai folyamat jellemzőiről, A technológiai rendszerek állapotáról, Biztonsági rendszerek állapotáról, A kisegítő rendszerek (energia ellátás, irányítástechnika, stb…) állapotáról – A blokk helységeinek állapotáról – A blokk környezetének dozimetriai állapotáról – Stb.
BME NTI 2015.04.30
8
A blokkvezénylő feladatai
A blokkvezénylő kialakításának alapvető követelményei
• Kényelmesen,biztonságban lakható • Lehetőséget biztosít – Technológiai beavatkozásokra távműködtetések útján, – Irányító rendszerek állapotának megváltoztatására, vezérlő jeleinek megváltoztatására – Technológiai rendszerek tesztelésére, – Irányító rendszerek tesztelésére, – Hozzáférés engedélyezésére, – Adminisztratív feladatok ellátására, – Telekommunikáció használatára, – Stb. BME NTI 2015.04.30
9
A blokkvezénylő kialakításának alapvető követelményei
• Fel kell készülni a blokkvezénylő sérülésére vagy akár teljes megsemmisülésére (személyzettel együtt) • Ezért tartalék vezénylőre, vagy vész leállító panelekre van szükség fizikailag elválasztott, védett helyen • Ennek a tartalék vezénylőnek kisebb funkcionalitással is elegendő rendelkeznie BME NTI 2015.04.30
11
– – – –
normál üzemben, karbantartási időszakban, üzemzavari helyzetben és balesetet követően
• Védett külső hatásokkal szemben – Fizikai behatolás elleni védelem, – Üzemzavari helyzetekkel szembeni védelem, – Földrengésállóság, természeti katasztrófák elleni védettség, – Tűz elleni védettség, – Baleseti szellőző rendszer BME NTI 2015.04.30
10
A függetlenség
• Blokkvezénylő pontosan egy atomerőművi blokkhoz rendelt • A BV személyzetnek ne kelljen elhagyni a vezénylőt a feladataik végrehajtásához • Ne történhessen technológiai beavatkozás a vezénylő szándéka és tudta nélkül – Sem szándékosan, – Sem véletlenül BME NTI 2015.04.30
12
A vezénylő mint irányítástechnikai objektum
A blokk folyamatirányító rendszerének funkcionális modellje
• A folyamatirányítási feladat legfelső szintjének a blokkvezénylő tekinthető • Funkcionális feladata az Ember- Gép kapcsolat megvalósítása
MAGASABB SZINTŰ RENDSZEREKHEZ S1 ÉRZÉKELŐ
A1 BIZTONSÁGI VÉDELEM
Sm
...
ÉRZÉKELŐ
A2
A3
TECHNOLÓGIAI AUTOMATIKUS VÉDELEM
VEZÉRLÉS
OPERÁTOR
A4
A5
TÁVMŰKÖD-
AUTOMATIKUS
TETÉS
P1 PRIORITÁS KÉPZŐ
SZERV
BME NTI 2015.04.30
13
Atomerőművek vezénylői
PRIORITÁS KÉPZŐ
Vn
...
VÉGREHAJTÓ SZERV
BME NTI 2015.04.30
14
Az irányítástechnikai technológia
• Pultok
• Információ megjelenítés
– közvetlen munkahelyek – a gyakori műveletek, beavatkozások történek innen – a megjelenítések, karakter méretek kisebbek, a pultokon nincsenek sémaképek
• Panelek – – – –
A7
Pn
...
V1 VÉGREHAJTÓ
A6
INFORMÁCIÓ DIAGNOSZTIKA SZABÁLYOZÁS SZOLGÁLTATÁS
3-4 méterre vannak az operátortól ritka műveletek kezelő szervei sémaképek, áttekintő képek nagyobb karakterek és megjelenítések BME NTI 2015.04.30
15
– Analóg mutatós műszerek, regisztrálók és jelző lámpák, esőlemezes kijelzők (elektromechanika dominanciája) – Numerikus kijelzők, LED-es mutatóműszerek, néhány CRT vagy LCD kijelző, archívum – Blokkszámítógépek, feldolgozott adatmegjelenítés, digitális operátori munkaállomások, archívum, tanácsadó rendszerek – SCADA és DCS rendszerek, digitális folyamatirányítás, digitális védelmek BME NTI 2015.04.30
16
Az irányítástechnikai technológia
Adatgyűjtés, feldolgozás
• Beavatkozó eszközök Egyes mérések szerint az operátor idejének 50%-át fordítja arra, hogy a megfelelő információt összegyűjtse és a felhasználásnak megfelelő formába rendezze
– Egyedi kapcsolók, nyomógombok, mátrix rendszerű beavatkozók, lehívók – Smart beavatkozó eszközök, billentyűzet, egér, érintő képernyő, fényceruza
• Az automatizáltság korlátai – Az irányítástechnikai technológia fejlettsége – Humán megfontolás: az operátor figyelmét fenn kell tartani BME NTI 2015.04.30
17
Alapvető elvárásaink
18
Az Ember-Gép kapcsolat
• Az operátor mindenkor pontosan ismerje a technológia állapotát • Az üzemi események gyorsan és egyszerűen legyenek azonosíthatók • Semmilyen üzemállapotban ne legyen kezelhetetlen információ dömping • A vezénylő képének konzisztensnek kell lenni, hogy csökkentse a félreértések és félrekezelések valószínűségét. BME NTI 2015.04.30
BME NTI 2015.04.30
19
• Funkcionalitás és a feladatok megosztása – Team információ (Panelek, nagy képernyők) – Egyéni munkahely (Pultok, munkaállomások) – Statikus állapotok és gyors dinamikák kezelése
• Emberi tényezők és ergonómia – Az ember szerepe, elvárások vele szemben, automatizáltság szintje – Kommunikációs elvárások, kultúra, a számítógép kommunikálást akadályozó tulajdonsága
BME NTI 2015.04.30
20
Az Ember-Gép kapcsolat
Jelzések, jelző rendszerek
• Az öreg blokkokon általánosan használt rendszer orientált sémák és megjelenítések inkább a karbantartást támogatják, mint a folyamattal és a funkciók állapotával foglalkozó operátort • A feladatorientált megjelenítések az operátori munkahelyekhez illeszkednek, mert az operátor végrehajtói munkáját támogatják • A folyamat orientált képek és megjelenítések a team munkához adnak támogatást, tipikusan a nagy képernyőkre valók BME NTI 2015.04.30
• Problémák – A rekonstrukciók miatt egy vezénylőn belül eltérő jelzőrendszerek – Információ áradat egyes eseményeknél – Szimultán események azonosítása problematikus – A nyugtázások sok időt elvisznek
21
BME NTI 2015.04.30
Jelzéskezelés
22
Jelzések, jelző rendszerek
• Elvek – Sötét vezénylő – Olvashatóság – Konzisztens alarm nyugtázási/törlési logika – Konzisztens színezés és hang jelzések – Jelzési hierarchia – Szűrés és alarm elnyomás
BME NTI 2015.04.30
BME NTI 2015.04.30
24
Ha sok a végrehajtó szerv
BME NTI 2015.04.30
Ha sok a végrehajtó szerv
25
Ha sok a végrehajtó szerv
BME NTI 2015.04.30
26
DCS és smart beavatkozás
• Több száz képernyő megfelelő kezeléséhez hierarchikus rend és tartalom szenzitív menük tartoznak
BME NTI 2015.04.30
27
BME NTI 2015.04.30
28
EPR I&C 6/7
Baleset elhárítás irányító helyei
• A CBF nyomán kiadott Nemzeti Akcióterv szerint két egymással egyenértékű, egymástól elegendő távolságban levő, földrengésálló VVP szükséges • A baleset elhárítás telephelyhez rendelt, így az irányító helyeknek az új blokkokat is ki kell szolgálni • Módosítani kell az üzemelő környezetellenőrzés rendszerét • Helyet kell biztosítani az új blokkokat kiszolgáló műszaki támogató központnak
BME NTI 2015.04.30
BME NTI 2015.04.30
Baleset elhárítás központjai (vázlat)
Vezénylői evolúció •Közvetlen a terepen vagy a gépen •Sémafal •Sémafal + pult •Video megjelenítők
•Cockpit •Video falak •Közeli nagy képernyők
BME NTI 2015.04.30
BME NTI 2015.04.30
Hajómotor-vezérlés - irányítás a helyszínen
BME NTI 2015.04.30
Sémafal kezdemény
33
BME NTI 2015.04.30
34
Sémafal
Sémafal
The control room of the coal-fired Battersea Power Station in south London, built in the 1930s, was decommissioned in 1983. But it's still one of the city's famous landmarks, thanks in part to its appearance in the Beatles' 1965 movie, Help! and on the cover of Pink Floyd's 1977 album Animals
BME NTI 2015.04.30
35
BME NTI 2015.04.30
36
Sémafal+pult
Sémafal+pult
12th June 1952: An employee seated in the control room of Grangemouth Oil Refinery, Stirlingshire. BME NTI 2015.04.30
37
Sémafal+pult
BME NTI 2015.04.30
38
Lehet ezt szépen is csinálni
Kelenföld thermal power station, Budapest, Hungary. Built in 1914. BME NTI 2015.04.30
39
BME NTI 2015.04.30
40
Lehet ezt szépen is csinálni
Szmolenszk
BME NTI 2008.04.27
BME NTI 2015.04.30
41
BME NTI 2015.04.30
42
BIBLIS
BME NTI 2015.04.30
43
BME NTI 2015.04.30
44
Repülés irányítás
BME NTI 2015.04.30
Apollo program Huston , 1969 július 21
45
Apollo program Huston , 1969 július 21
BME NTI 2015.04.30
BME NTI 2015.04.30
46
Apollo program Huston , 1969 július 21
47
BME NTI 2015.04.30
48
Barco példa
Űrkutatás
This overall view of the Shuttle (White) Flight Control Room (WFCR) in Johnson Space Center's Mission Control Center (MCC) was photographed during STS-114 simulation activities. 4 March 2005
BME NTI 2015.04.30
49
Wow effect
BME NTI 2015.04.30
BME NTI 2015.04.30
50
Wow effect
51
BME NTI 2015.04.30
52
Hatalmas képek
BME NTI 2015.04.30
Közeli nagy képernyők
53
SPPA T3000 Siemens Energy Sector
BME NTI 2015.04.30
55
BME NTI 2015.04.30
54
