人因工程

研究背景：人因失误频繁成为事件源头，国内外核电机组人因问题形势严峻、三代机组对人机接口提出高要求，新建项目解决人因问题需要全方位创新、对国际先进理念存在吸收转换需求，示范工程更需要自主化体系的建立、安全评审对人因.工程工作提出的关注与要求 意义：三次国际重大核电事故的发生、国内核电项目的重启及稳步推进、AP1000新设计的第三代先进压水堆，需要创造新业绩、树立新形象。

核电厂运行工况和工艺过程复杂，运行安全要求极高，新建核电厂普遍采用数字化仪控系统，海量监视和报警信息、异常和故障识别、事故工况复杂决策和执行等一系列问题成为行业关注的技术难题。 本项目确立了数字化核电厂监控、分析和决策中的人机融合实施策略，结合人员认知模型，明确了人机任务分配，从而确立了人机融合实施策略，并基于此开发了包括报警监视和优化处理、事故处理运行决策和响应、复杂运行功能计算分析功能有机集成的操纵员运行决策平台，提升了数字化核电厂操纵员的运行决策效率和任务执行的准确性。编制发布了能源行业标准NB/T 20270-2014《人因工程在核电厂计算机化运行规程系统中的应用准则》。建立了一套适用于核电厂全工况、支持电厂运维团队协同的运行决策方法。针对核电厂复杂的工艺过程关联和大量监测仪表信号，需要在各种工况下辨识有效表征信号，定位/诊断异常和安全挑战，所研发的基于模型的仪控系统信号优化处理和监控应用、报警优化处理及故障诊断、计算机化事故规程响应技术和方法，为电厂安全运行建立了运行决策基础，同时也支持包括就地的运维团队协同。特别的，该平台支持严重事故所特有的非确定性条件下的高认知要求决策和多中心协同。自主研发国内首套功能完备的高可靠性、可用性、灵活性的操纵员运行决策平台，提供双机冗余和数据同步机制，保障计算和处理数据的一致性；采用模块化建模技术和面向对象设计方法，提供跨DCS平台的标准接口，实现了高内聚低耦合的目标，具有更好的重用性、维护性和扩展性。首次提出了一套核电安全重要软件开发、测试和验证方法论和实施体系，建立了一体化开发、测试和验证平台。常规软件开发要求不能有效地满足核电特殊应用下的信息安全和人因工程要求，相关工具也不支持全生命周期的高效集成，本成果建立了包含设计、仿真验证、组态运行、集成验证以及运行反馈的一体化平台，将软件开发成熟度模型和核电仪控系统软件开发质量要求相融合，并创新性地将全生命周期的软件验证和确认、人因验证和信息安全测试等活动结合，提升了核电仪控运行软件的开发质量和效率。 本成果3项核心技术经核能行业协会鉴定认为均“达到国际先进水平”，”突破了国外公司的技术壁垒”。项目申请专利12项，其中3项发明和3项实用新型专利已授权，获得软件著作权7项，发表论文7篇，发布行业标准1份；获得12项企业技术秘密。

作为全球首台AP1000机组，三门核电项目不仅在技术上应用了先进的非能动设计，在项目管理、运行管理等多方面都更注重对国际先进理念和成熟体系的吸收与再创造，而人因工程体系和方法的自主化实践与创新则是典型代表之一。由于人在电站安全、生产和效益等方面所发挥的重要作用得到越来越高的认可，依托人因工程方法，开创有效的人因管理体系，以保障人因工程原则，消除人因陷阱，对于最终减少人因失误和提升电站运行业绩来说变得越来越有意义。 三门核电于2018年自主化实施了人因工程集成系统确认（ISV）。该项目根据美国最新版NUREG0711（Human Factors Engineering Program）和NUREG6393（Intergrated System Validation: Methodology and Review Criteria） 标准实施，属于国际最先进的人因工程标准在中国首次应用。并且此项目由业主运行人员主导完成，从而能更有效地发现问题。项目实施过程中，发现和解决大量人因工程问题，从设计、规程、培训等方面消除上百条人因缺陷，并衍生或推动诸多持续优化项目。得益于良好的人因环境和优秀的运行管理，截止2020年1月19日首次大修结束，三门核电两台机组带料运行22个月未发生一起人因导致的重要事件，1号机组实现首循环“零非停”，取得了优秀的运行业绩。 该项目的有效实施，从理论和实践上支持了国家能源标准《核电厂控制室集成系统确认指南》的编制，其理念和方法不仅适用于核电厂，也适用于整个电力行业，可推广至航空航天、船舶、高铁等各个行业。