Методы и средства представления информации оператору
Информацию, используемую операторами АЭС в своей деятельности, можно разделить на две категории - оперативную и априорную. Оперативная информация извлекается из показаний приборов БЩУ и других щитов (включая ЭВМ); распоряжений, докладов и сообщений других операторов; записей в оперативной документации;
обходов и личных осмотров оборудования;
шумов, запахов, вибраций и других ощущений.
Рис. 4.11. Блочный щит управления с системами поддержки оператора [142]:
1 - основные технологические параметры и состояние оборудования (постоянный формат); 2 - любая информация по требованию, обычно - тренды параметров (сменный формат); 3 - общее состояние энергоблока и обнаруженные аномалии; 4 - цели и стратегии управления, советы и процедуры; 5 - детальная информация о технологических системах и оборудовании
Рис. 4.12. Блочный щит управления АЭС с ВВЭР-1000 нового поколения [50]:
1 - дисплеи с графиками параметров реакторного отделения; 2 - цветная газоразрядная информационная панель; 3 - дисплеи турбинного отделения и электрической части; 4 - консоль инженера управления реактором; 5 - консоль инженера управления турбиной; 6 - контроль за пуском и перегрузкой, панель безопасности, сигнализация пожара; 7 - температурный контроль генератора, управление турбиной, сигнализация пожара; 8 - консоль кризисной бригады; 9 - консоль НСБ; 10 - рабочее место неоперативного управления; 11 - управление вспомогательными системами
Априорная информация содержится в документах, инструкциях и процедурах; знаниях оператора о режимах работы АЭС и оборудования; знаниях оператора об обстановке на блоке и о состоянии оборудования (исправно, неисправно, в ремонте, в резерве и др.) (эти знания образуют так называемый «фон» деятельности); ожиданиях оператора, связанных с возможным поведением АЭС.
В рамках настоящего изложения мы ограничимся рассмотрением лишь одного источника информации - БЩУ. Предваряя описание используемых на БЩУ средств отображения информации, введем их классификацию. В эргономике и инженерной психологии [83, 86] используется множество критериев, в соответствии с которыми принято различать следующие типы СОИ: по модальности сигнала - визуальные, акустические, тактильные;
по функции выдаваемой информации - командные, ситуационные;
по способу использования показаний - средства для контрольного, качественного и количественного чтения;
по степени детализации - интегральные, детальные;
по форме сигнала - абстрактные, изобразительные.
Форма представления информации является, пожалуй, наиболее значимым для познавательного процесса качеством СОИ. В зависимости от формы (согласно [23, с. 413]), выделяются:
абстрактные СОИ, служащие сенсорной опорой для выполнения человеком логических или математических операций при управлении объектом;
ассоциативные СОИ, служащие для облегчения соотнесения знаний оператора об объекте с информацией, поступающей к нему и характеризующей состояние объекта в каждый момент времени.
Развивая эту категоризацию, СОИ можно разделить на индикационные, отображающие единственный (по принципу «один сигнал - одно СОИ») элемент информации в некоторой знаковой форме, например, число, длина, положение, цвет (к индикационным относятся цифровые и стрелочные приборы, сигнальные лампы и др.);
текстовые, кодирующие информацию в форме абстрактного описания, выполненного в определенном алфавите в соответствии с некоторыми правилами грамматики - естественноязыковый текст, математические выражения, графы и алгоритмы (в качестве текстовых обычно используются компьютерные устройства вывода);
изобразительные, представляющие информацию в форме, имеющей внешнее сходство с объектом - схемы, рисунки, графики (к изобразительным относятся мнемосхемы, картограммы, дисплеи и др.).
В качестве основных источников оперативной информации для операторов БЩУ (и других щитов) АЭС выступают визуальные СОИ:
аналоговые и цифровые приборы, предназначенные для отображения и регистрации непрерывной количественной информации о состоянии оборудования и значениях технологических параметров;
индикационные лампы и другие приборы, отображающие дискретные качественные признаки состояния оборудования;
индикационные лампы и табло сигнализации, отображающие дискретную качественную информацию о наступлении событий;
компьютерные и другие мониторы, использующие электронно-лучевые трубки для отображения информации любого характера (будут рассмотрены далее в § 4.5).
Наряду с визуальными средствами, важную роль в деятельности операторов играют акустические сигналы, источниками которых могут быть звонки, гудки, средства коммуникации (телефон, переговорное устройство), другие операторы, объект управления. Тактильные сигналы для оператора БЩУ малозначимы. Рассмотрим более подробно визуальные СОИ.
Приборы, отображающие количественную информацию (так называемые приборы индивидуального контроля или показывающие приборы), используются для представления таких аналоговых параметров, как нейтронная мощность реактора, концентрация борной кислоты, температура, подогрев, давление, уровни и расходы теплоносителя на разных участках контура, степень открытия регулятора, давление и температура пара, сила тока электродвигателей насосов, давление и температура масла, температура металла, электрическая нагрузка ТГ и др. Оперативный контур БЩУ содержит от 212 (для энергоблока ВВЭР-440 [31]) до 305 (для унифицированного энергоблока ВВЭР-1000 [72]) показывающих приборов. К приборам этого типа относятся:
стрелочные приборы с круговой (рис. 4.13,ж) или секторной (дуговой) (рис. 4.13,к) шкалой с выделением зон (рис. 4.13,а) или оснащением индикаторными сигнализационными лампами (рис. 4.13,е) и средствами формирования уставок срабатывания сигнализации (рис. 4.13,л,з);
приборы с вертикальной или горизонтальной линейной шкалой со статическим (рис. 4.13,6) или динамическим (рис. 4.13,<?) указателем (узкопрофильные приборы со световым «зайчиком») или столбиком;
приборы с цифровой индикацией (рис. 4.13,и);
одноканальные и многоканальные самописцы, отображающие значение параметра (параметров) с помощью динамического указателя на линейной шкале и регистрирующие его на движущейся с постоянной скоростью бумажной ленте с цифровой сеткой (самописцы могут оснащаться индикаторными сигнализационными лампами и средствами формирования уставок срабатывания сигнализации (рис. 4.13,в)).
Для отображения дискретных параметров состояния оборудования, таких как положение арматуры (открыта, закрыта, находится в промежуточном положении, обесточена), регуляторов (включен, выключен, обесточен), состояние насосов (работает, не работает, обесточен) и др., используются лампочки различных цветов и видов свечения - ровного и мигающего. Всего на БЩУ унифицированного энергоблока с ВВЭР-1000 выводится около 700 сигналов о положении арматуры. Часть дискретной информации оператор получает, воспринимая положение соответствующих ОУ, часть (небольшую) - через приборы, подобные указателю положения (рис. 4.13,г).
В процессе взаимодействия с традиционными СОИ операторы сталкиваются с тремя аспектами представления информации - значимостью, достоверностью и формой представления. Рассмотрим их более подробно.
