Информационные функции АСУ ТП обеспечивают представление оперативному персоналу данных о состоянии основного технологического процесса и безопасности АЭС. Информационные функции реализуют сигнализацию о состоянии технологического оборудования и нарушении нормальной эксплуатации, включая аварии. В состав информационных функций входят также задачи поддержки оперативного персонала в аварийных ситуациях (рис. 2.1, 2.2).
Рис. 2.1. Информационные функции АСУ ТП
а) В функции контроля технологического процесса входит:
· контроль параметров режима, состояния исполнительных механизмов (ИМ) и технологического оборудования;
· контроль параметров, характеризующих ограничение (прекращение) технологического процесса (мощность реактора, температура и давление в 1-м контуре, давление в главном паропроводе, нагрузка на турбогенератор и др.);
· контроль условий жизнедеятельности персонала АЭС (температура в помещениях, освещение, уровень шума, бытовые условия);
· контроль радиационного воздействия на персонал и окружающую среду.
Радиационной защитой на АЭС предусматривается система радиационного технологического контроля, предназначенная для контроля за утечками через защитные барьеры путем измерения:
· объемной активности реперных радионуклидов в теплоносителе основного циркуляционного контура, характеризующей герметичность оболочек тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ);
· объемной активности реперных радионуклидов в технологических средах или воздухе производственных помещений, характеризующей герметичность оборудования и трубопроводов;
· объемной активности реперных радионуклидов в воздушной среде за пределами АЭС, характеризующей герметичность защитной оболочки.
б) В функции контроля состояния безопасности АЭС входит:
· контроль состояния барьеров безопасности;
система барьеров включает в себя:
- топливную матрицу;
- ТВЭЛ;
- границы контура теплоносителя;
- гермооболочку;
· в процессе эксплуатации состояние физических барьеров контролируется прямыми методами (например, визуальный контроль тепловыделяющих сборок перед загрузкой их в активную зону) и косвенными методами (например, измерение активности теплоносителя и воздушной среды в объеме защитной оболочки);
· контроль воздействий на барьеры безопасности (например, контроль температуры и давления в 1-м контуре, контроль давления в объеме защитной оболочки); рабочие параметры АЭС должны поддерживаться в заданных проектных пределах, при которых барьеры не подвергаются угрозе повреждения;
· контроль запасов по пределам безопасной эксплуатации и по максимальным проектным пределам;
· превышение установленных проектом пределов безопасной эксплуатации может привести к авариям с повреждением физических барьеров безопасности; например, пределы безопасной эксплуатации по технологическим параметрам 1-го контура составляют [1]:
- уровень плотности нейтронного потока в энергетическом диапазоне измерения 107 % от N;
- период изменения потока тепловых нейтронов 10 с;
- максимальное давление в 1-м контуре 17,6/19,4 МПа (в числителе указано значение параметра до срабатывания защиты, в знаменателе — после срабатывания защиты);
- согласно ПБЯ РУ АС-89 [2] максимальный проектный предел повреждения ТВЭ соответствует непревышению температуры оболочек ТВЭ 1200°С (для материала оболочек ТВЭ из сплава Zr + 1 % Nb);
· контроль условий безопасной эксплуатации — контроль установленных проектом минимальных условий по количеству, характеристикам, состоянию работоспособности и условиям технического обслуживания систем (элементов), важных для безопасности, при которых обеспечивается соблюдение пределов безопасной эксплуатации и/или критериев безопасности;
· контроль состояния систем безопасности и управляющих систем безопасности; контроль состояния систем безопасности осуществляется проверкой их работоспособности в соответствии с технологическим регламентом АЭС, проверка работоспособности комплектов УСБ осуществляется тестированием.
в) В функции технологической и аварийной сигнализации входит:
· сигнализация состояния ИМ;
· сигнализация о нарушении:
- эксплуатационных пределов — значений параметров и характеристик состояния систем (элементов) и АЭС в целом, заданных проектом для нормальной эксплуатации;
- эксплуатационных условий — установленных проектом условий по количеству, характеристикам, состоянию работоспособности и техническому обслуживанию систем (элементов), необходимых для работы без нарушения эксплуатационных пределов;
- пределов безопасной эксплуатации — установленных проектом значений параметров технологического процесса, отклонения от которых могут привести к аварии;
- условий безопасной эксплуатации;
· сигнализация об отказах подсистем АСУТП;
· сигнализация о срабатывании управляющих систем безопасности (например, включения аварийной защиты реактора, защитных, локализующих и обеспечивающих систем безопасности);
· сигнализация о пожарной обстановке на энергоблоке.
г) В функции поддержки оперативного персонала входит:
· предоставление электронных инструкций и графиков при ведении режимов нормальной эксплуатации с целью сведения к минимуму вероятности ошибок операторов (например, при пуске/останове энергоблока);
· предоставление аварийных инструкций в электронном виде с кодированием формы, цвета, размера с целью повышения восприятия оператором текста инструкции при условии правильной идентификации оператором исходного события;
· предоставление симптомно-ориентированных аварийных инструкций, направленных на поддержание и восстановление критических функций безопасности в случае их деградации и не требующих идентификации оператором исходного события;
· реализация системы представления параметров безопасности, обеспечивающей идентификацию аварийной ситуации и выдачу рекомендаций оператору по восстановлению критических функций безопасности.
Кроме того, информационные функции обеспечивают:
· контроль и анализ действий защит, блокировок и действий персонала;
· регистрацию текущего состояния систем энергоблока и технологических событий;
· регистрацию важных параметров эксплуатации и параметров при авариях;
· регистрацию аварийных событий ("Черный ящик");
· ведение архива;
· ведение оперативной документации и отчетности;
· расчет технико-экономических показателей АЭС.
Рис.2. Информационные функции АСУ ТП. ТП— технологический процесс; УСВБ — управляющие системы, важные для безопасности; УСБ — управляющие системы безопасности; УСНЭ ВБ — управляющие системы нормальной эксплуатации, важные для безопасности; УСНЭ — управляющие системы нормальной эксплуатации; ЭБ — энергоблок.
В качестве средств отображения информации используются мониторы, проекционные экраны, мнемосхемы и индивидуальные средства пунктов управления (табло, приборы, самописцы, индикаторы состояния исполнительных механизмов).
Рис. 2.3. Функции поддержки оперативного персонала