核电站数字化规程导入方式和方法研究

尹继超 张轶婷 向俊瑛

摘 要 随着全数字化仪控系统在核电机组的广泛应用，核电厂控制室人机界面的数字化具备了基本条件，核电厂运行规程的数字化成为可能。但核电厂的运行规程数量庞大，在实现过程，保证数字化过程的效率和准确率非常重要。文章提出了通过Excel和UI界面两种方式解决规程数字化过程中存在的效率低、准确率差的问题，并对其中的优缺点做了比较。

关键词 数字化规程；操作票；UI界面

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）208-0113-02

1 背景介绍

核电厂的运行规程文件总量非常庞大，在一个CP1000核电机组工程项目中，如果通过人工组态方式，将规程手动录入DCS组态工具，需要耗费大量工作时间，而且以后的数据更新和维护也不方便。因此本文提出了数字化规程自动批量转换的技术，该项技术可以将电厂运行人员编制、修订的Word版规程快速、准确地转换成DCS人机界面可用的数字化规程。

2 关键技术

核电厂采用数字化的运行规程可充分发挥计算机处理信息的优势，规范操作步骤、管理操作历史、操作智能提示等，使主控室操纵员可以非常灵活地寻找信息，在运行规程和系统画面、画面与画面及规程与规程之间相互调用，在规程页面实时监控重要参数。核电站运行规程一般包括系统规程、总体规程和事故规程（EOP）三类。以CP1000核电机组为例，每个机组拥有系统规程50余本，总字数60余万字；总体规程20余本，总字数30余万字；EOP规程以画面形式设计，暂未纳入统计。如此大量的信息，靠人工组态方式在DCS系统中实现，很难保证工程进度和信息录入的正确性，因此有必要开发相应的自动化导入工具。运行规程导入的过程中主要有以下技术难点：规程文本导入、操作票拆分、控件的识别和动态显示。

1）规程文本导入。系统规程和总体规程提供的导入文件格式一般为可编辑的Word文档。规程文本的导入主要是将Word文档中的文本信息、格式信息读到DCS软件中，并尽可能与原文档相同的面貌重新显示出来。

2）操作票拆分。规程的执行过程是以操作票为最小单元的。一本规程可能被拆分成很多操作票。规程的导入过程中需要将整本规程的Word文档识别成一个一个的操作票，DCS软件在执行规程的过程中才能单独的调用操作票，控制操作票的执行进程。

3）控件识别和动态实现。控件指的是需要计算机识别的操作员可以用鼠标点击操作或者实时显示重要参数的图像单元。控件为操作员操作规程和观察电厂运行情况提供了更多便利。控件的导入过程一般分两个步骤：控件的识别和动态的实现。将word规程中控件的位置用特殊字段标记，导入软件才能正确地识别控件信息和显示位置。DCS软件要将导入软件读到的控件信息用组态工具中的动态部件顯示出来，从而实现动态功能。

3 规程导入中存在的问题分析

一般在编写同类运行规程时都会约定相同的文件格式，一方面是便于阅读，更主要的是为了计算机满足识别的需要。但是由于Word文档格式的多样性和编写文档的人员操作习惯的不同，人眼看上去一致的文档，计算机读取到的信息却是不同的。因此，在以往的项目中实施数字化规程导入时，一次性导入成功的机率不高，90%以上的文档都需要经过反复的调整才能成功读取。在编写规程时无法规范化是导致规程导入软件无法识别的主要原因。

1）表格拆分与组合方式不同导致的不识别。一个视觉效果相同的Word表格往往可以通过不同的拆分组合方式实现，但是计算机读取这些表格时识别到的具体文本的位置却是不一样的。对于没有做过特殊标记且以表格中的具体位置标识特殊意义的文本，表格的组合方式严重影响识别的过程。

2）操作票丢失。不同的操作票代表了独立的一个操作流程，操作票与操作票之间是可以相互调用的。规程导入过程中操作票是根据操作票的编码进行分割的。操作票的编码不规范会导致操作票丢失或不识别。另外，运行规程目录与文档内容不对应也会导致索引和调用的错误。规程导入过程中会根据规程目录生成数字化规程的索引目录，再根据文档中规程操作票编号生成操作票。操作员通过点击索引目录调用操作票，如果索引目录和操作票不对应就会导致调用错误。

3）特殊符号无法识别。由于Word文档可以插入Word自定义的一些符号或特殊符号，在编写规程时如果使用了这些字符，计算机就很难识别或再次显示这类字符。

4）效率低，反复修改多次才能完成导入。根据规程文件的大小和编写的规范程度的不同，每本规程的导入时间不同，平均时间大约20分钟。由于导入过程中内容的丢失或错误，一般需要反复修改和导入多次，每本规程导入过程大约需要1～2个小时。

4 解决方案

在实际解决规程导入问题的过程中，为保证导入文本内容的正确性和导入效率。我们提出了两种方案：方案一，Excel规程；方案二，UI界面规程。这两种方案的目的都是相同的—约定格式，规范数据源。图1分正确率、可用率、导入效率3方面比较了Word规程（绿色）、Excel规程（黄色）和UI界面规程（红色）。

正确率指导入文本的位置、格式、操作票的识别等的准确性，范围是0%～100%；可用率指导入参数的识别、页间连接、操作票调用等的可用率，范围是0%～100%；导入效率指规程更新所消耗的时间，耗时越短效率越高，范围是0～100分。

从柱状图可以看出，Word版规程由于人为编写格式的不一致使得规程导入的正确率只有60%，经过反复修改后才能正确导入，从而导致导入效率只能评30分，严重影响了规程更新的效率；Excel规程和UI规程通过设定必选项或参数在数据库中搜索功能将规程的可用率提高到了最高100%；UI界面是导入效率中最高的，因为通过UI界面录入的规程直接存储在了数据库中可以很方便地更新到机组DCS软件中。

5 结论

本文提出了通过Excel和UI界面方式解决核电厂运行规程数字化过程中存在的规程导入过程困难、错误率高的问题。规程通过Excel编写，符合大多数人的文本编辑习惯，便于离线编写和修改运行规程；UI界面方式编写规程，便于维护规程版本、使用效率也是最高的。Excel和UI界面方式编写规程相对于Word版规程在正确率、可用率和导入效率上都有大幅提高。

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