一種基于操作單元的一體化畫面系統(tǒng)生成方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于操作單元的一體化畫面系統(tǒng)生成方法。
【背景技術】
[0002]操作規(guī)程是用來指導操縱員執(zhí)行任務的，它廣泛應用于核電等復雜工業(yè)系統(tǒng)。在核電領域，事故會帶來巨大損失，比如歷史上的三哩島、切爾諾貝利、福島核電站事故等。故而在運行中(正常、異常、事故)，操縱員需要嚴格按照運行規(guī)程進行操作，它能指導操縱員班組監(jiān)視、決策、控制電廠。
[0003]但是，對于目前基于計算機呈現(xiàn)的規(guī)程系統(tǒng)，仍然存在著一些問題。在數字化控制室中，因為顯示屏的大小有限，目前通過視覺顯示單元(VDU)來呈現(xiàn)的數字化規(guī)程系統(tǒng)都設計為計算機系統(tǒng)中一個獨立的子系統(tǒng)或功能，與提供了電廠參數和控制、通?；诠艿纼x表設備圖的運行顯示畫面是分割的。操縱員在運行時，需要查看規(guī)程，查看運行顯示畫面中的參數，做出決策，再進行操作。所以，無論是在一個VDU中呈現(xiàn)運行顯示畫面和數字化規(guī)程系統(tǒng)，還是通過兩個VDU分別呈現(xiàn)，操縱員都需要在規(guī)程和運行顯示畫面間來回切換。這些切換操作并不屬于實際的監(jiān)控操作，對操縱員效能有著不利的影響，因為它占用了操縱員響應時間，增加了操縱員的工作量以及記憶負擔，并且來回切換常使操縱員感到迷失。特別是在緊急情況下，操縱員面臨著巨大的壓力，并需要在有限的時間內將電廠恢復到安全狀態(tài)，這種分離的設計方式使得操縱員失效概率大大增加了。而本發(fā)明提出的一體化方法則可以幫助改善上述問題。
[0004]目前已有的研究中，大多將運行顯示畫面的系統(tǒng)狀態(tài)信息整合到規(guī)程畫面中。這種方式最方便操縱員執(zhí)行規(guī)程，但這些研究通常是以研究規(guī)程為目的的，缺少運行的全局考慮。若實際應用，由于鎖孔效應，操縱員只關注到當前步驟相關的系統(tǒng)狀態(tài)信息，而無法注意到核電站的全局信息，可能會嚴重損害操縱員的情境意識。由于數字化核電站在監(jiān)控中都會采用運行顯示畫面，無論數字化規(guī)程系統(tǒng)等操縱員支持系統(tǒng)如何發(fā)展，一直都扮演著人機接口系統(tǒng)中的核心角色。所以，無論在規(guī)程系統(tǒng)中如何整合運行顯示畫面的信息，都無法取代運行顯示畫面，切換帶來的問題依然存在。本發(fā)明則在深入研究操縱員習慣和運行模式的基礎上，采用操作單元的概念將規(guī)程整合到運行顯示畫面中，形成一個一體化的系統(tǒng)，來徹底解決上述問題。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提出一種基于操作單元的一體化畫面系統(tǒng)生成方法，能夠基于操作單元的理念，將核電站的操作規(guī)程和運行顯示畫面整合到一個系統(tǒng)中，從而提高操縱員在緊急情況下的操作績效。
[0006]本發(fā)明提供一種基于操作單元的一體化畫面系統(tǒng)生成方法，包括:
[0007]將原規(guī)程被分解成很多片段，嵌在運行顯示畫面的相應部件旁邊，按順序突出顯示，每個規(guī)程片段和它對應的運行顯示畫面中的系統(tǒng)狀態(tài)信息組成一個顯示模塊，這里將其定義為操作單元，即每個操作單元由規(guī)程部分和系統(tǒng)狀態(tài)部分兩個部分組成；
[0008]定義每一個操作單元的規(guī)程部分和系統(tǒng)狀態(tài)部分的范圍；
[0009]設置操作單元的視覺突出程度，其中，將當前正在被執(zhí)行的操作單元設置為視覺上最突出的，將當前不被執(zhí)行的操作單元的規(guī)程部分隱藏，將上一步操作單元的系統(tǒng)狀態(tài)部分設置為中等視覺突出程度；
[0010]展示操縱員操作規(guī)程的歷史紀錄。
[0011]優(yōu)選地，定義每一個操作單元的規(guī)程部分的范圍，包括:
[0012]將同一目的的相鄰步驟或子步驟合并到一個操作單元中，一同顯示。
[0013]優(yōu)選地，定義每一個操作單元的系統(tǒng)狀態(tài)部分的范圍，包括:
[0014]找到與其相關的系統(tǒng)設備或參數，確定系統(tǒng)狀態(tài)部分的范圍，和規(guī)程部分組合成操作單元，其中，相關的系統(tǒng)狀態(tài)不只包含與該規(guī)程部分直接相關的設備或參數，還包括直接系統(tǒng)信息所隸屬的設備，及與直接系統(tǒng)信息相連的設備。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0016]本發(fā)明基于操作單元的理念，將核電站的操作規(guī)程和運行顯示畫面整合到一個系統(tǒng)中，從而提高操縱員在緊急情況下的操作績效，這種操作單元的整合方式和現(xiàn)有的將規(guī)程整合到運行顯示畫面的不同之處在于:
[0017]不是機械地按步驟分解規(guī)程，每次只顯示一步，而是將一些相同目的的相鄰步驟或子步驟同時顯示；
[0018]突出顯示的運行顯示畫面信息不止當前規(guī)程直接相關的信息，還包括直接系統(tǒng)信息所隸屬的設備，及與直接系統(tǒng)信息相連的設備；
[0019]將上一步的操作單元設置為中等視覺突出程度，來幫助操縱員追蹤上一步操作的影響。
【附圖說明】
[0020]圖1為基于操作單元的一體化畫面系統(tǒng)生成方法的操作單元系統(tǒng)狀態(tài)視覺效果示意圖。
[0021]圖2為基于操作單元的一體化畫面系統(tǒng)生成方法的基于操作單元的一體化顯示畫面示意圖。
[0022]圖3為基于操作單元的一體化畫面系統(tǒng)生成方法的基于操作單元分解規(guī)程示例示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0024]本發(fā)明的基于操作單元的一體化畫面系統(tǒng)生成方法中，原規(guī)程被分解成很多片段，嵌在運行顯示畫面的相應部件旁邊，按順序突出顯示。每個規(guī)程片段和它對應的運行顯示畫面中的系統(tǒng)狀態(tài)信息組成一個顯示模塊，這里將其定義為操作單元。即每個操作單元由兩個部分組成一一規(guī)程部分和系統(tǒng)狀態(tài)部分。
[0025]首先，定義每一個操作單元的規(guī)程部分和系統(tǒng)狀態(tài)部分的范圍。關于規(guī)程部分的范圍，在按照步驟或子步驟將規(guī)程分解后，還需將同一目的的相鄰步驟或子步驟合并到一個操作單元中，一同顯示。這樣可以幫助操縱員理解規(guī)程內容，同時可以減少操作時間。比如，為了關閉某一路徑，需要確保幾個設備處于關閉狀態(tài)(同一目標)。逐一對每一個閥門進行查看開關情況、再關閉的操作，可能會阻礙操縱員理解操作規(guī)程的邏輯與當前系統(tǒng)狀況。若將逐一查看、關閉閥門的步驟合并入一個操作單元，即一次性呈現(xiàn)出為了關閉這一路徑，操縱員需要查看和關閉的所有閥門，則可以幫助操縱員的理解。操縱員可以一次