Портал docs.cntd.ru скоро обновится, чтобы стать еще лучше и удобнее.
Попробовать новую версию
  • Текст документа
  • Статус
Действующий


ГОСТ Р МЭК 61227-2020

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ ОПЕРАТОРА ПУНКТОВ УПРАВЛЕНИЯ АТОМНОЙ СТАНЦИИ

Требования к проектированию

Operator controls of control rooms on nuclear power plants. Design requirements



ОКС 27.120.20

Дата введения 2020-07-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом "Русатом Автоматизированные системы управления" (АО "РАСУ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 322 "Атомная техника"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 февраля 2020 г. N 86-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 61227:2008* "Атомные станции. Пункты управления. Органы управления оператора" (IEC 61227:2008 "Nuclear power plants - Control rooms - Operator controls", IDT).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.


Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных документов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

a) Технический опыт, основные вопросы и организация стандарта

Стандарт МЭК 61227:2008 распространяется на органы управления оператора.

Стандарт предназначен для использования организациями, эксплуатирующими атомные станции (АС) (промышленностью), аналитиками, осуществляющими оценку систем, и надзорными органами.

b) Положение стандарта МЭК 61227:2008 в структуре серии стандартов подкомитета МЭК ПК 45А

МЭК 61227 является документом третьего уровня, в котором изложены общие положения, связанные с органами управления оператора.

МЭК 61227 необходимо применять в комплексе с МЭК 60964 и МЭК 61772. Стандарт МЭК 60964 является основополагающим документом подкомитета МЭК ПК 45А по пунктам управления, в котором содержится руководство по их проектированию и который ссылается на стандарт МЭК 61227. Стандарт МЭК 61772 устанавливает требования по применению визуальных устройств отображения.

Более подробная структура серии стандартов подкомитета МЭК ПК 45А приведена в пункте d) настоящего введения.

c) Рекомендации и ограничения в отношении применения настоящего стандарта

Важно отметить, что настоящий стандарт, подготовленный на основе указанного стандарта МЭК, не устанавливает каких-либо дополнительных функциональных требований к системам безопасности.

Для того чтобы настоящий стандарт оставался актуальным в течение последующих лет, наибольшее внимание в нем уделяется основным принципам, а не конкретным технологиям.

d) Описание структуры серии стандартов подкомитета МЭК ПК 45А и их взаимосвязь с другими документами МЭК и документами других организаций (МАГАТЭ, ИСО)

Документом верхнего уровня серии стандартов подкомитета МЭК ПК 45А является МЭК 61513. Он содержит общие требования к системам контроля и управления и к оборудованию, используемому для реализации функций, важных для безопасности АС. МЭК 61513 структурирует серию стандартов подкомитета МЭК ПК 45А.

МЭК 61513 содержит ссылки на другие стандарты подкомитета МЭК ПК 45А, раскрывающие основные вопросы, связанные с классификацией функций и систем, их характеристиками, обеспечением независимости систем, защитой от отказов по общей причине, программным и техническим обеспечением автоматизированных систем и проектированием пунктов управления. Эти стандарты, образующие второй уровень, должны рассматриваться совместно с МЭК 61513 в качестве комплекса взаимосогласованных документов.

На третьем уровне стандартов подкомитета МЭК ПК 45А находятся стандарты, непосредственно не упоминаемые в МЭК 61513, т.к. они касаются конкретного оборудования, технических методик или определенной деятельности. Как правило эти документы могут использоваться сами по себе, однако по общим вопросам в них содержатся ссылки на стандарты второго уровня.

Четвертый уровень серии стандартов подкомитета МЭК ПК 45А образуют технические отчеты, не являющиеся нормативными документами.

В МЭК 61513 был использован тот же формат представления, что и в основном документе по безопасности - МЭК 61508, устанавливающем общую структуру жизненного цикла безопасности и систем. Однако МЭК 61513 трактует общие требования стандартов МЭК 61508-1, МЭК 61508-2 и МЭК 61508-4 применительно к ядерной отрасли. Поэтому согласованность с МЭК 61513 обеспечит соответствие требованиям стандарта МЭК 61508 в их толковании для ядерной отрасли. С этой точки зрения МЭК 60880 и МЭК 62138 соответствуют МЭК 61508-3 в части использования в ядерной отрасли.

В МЭК 61513 имеются ссылки на стандарты ИСО и документы МАГАТЭ 50-C-QA (в настоящее время этот документ заменен на 50-C/SG-Q) по вопросам, связанным с обеспечением качества.

Серия стандартов подкомитета МЭК ПК 45А последовательно проводит в жизнь и детализирует принципы и основные аспекты безопасности, изложенные в правилах Международного агентства по атомной энергетике (МАГАТЭ) по безопасности АС и в серии руководств по безопасности МАГАТЭ, в частности в требованиях NS-R-1, устанавливающих требования по безопасности, закладываемые в проект АС, и в руководстве по безопасности NS-G-1.3, касающемся систем контроля и управления, важных для безопасности АС. Термины и определения, используемые в стандартах подкомитета МЭК ПК 45А, согласованы с теми, что используются в документах МАГАТЭ.

Положения настоящего стандарта действуют в целом в отношении атомных станций, сооружаемых по российским проектам за пределами Российской Федерации, а также в отношении сооружаемых на территории Российской Федерации атомных станций в части, не противоречащей требованиям Федеральных норм и правил в области использования атомной энергии согласно требованиям пункта 6 статьи 46 Федерального закона от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ (ред. от 29 июля 2017 г.) "О техническом регулировании" и статьи 6 Федерального закона от 21 ноября 1995 г. N 170-ФЗ (ред. от 18 марта 2019 г.) "Об использовании атомной энергии".

1 Область применения


Настоящий стандарт дополняет МЭК 60964, применяемый для проектирования пунктов управления атомных станций, и устанавливает требования к человеко-машинному интерфейсу (ЧМИ) в части индивидуальных органов управления, традиционных систем избирательного управления и компьютеризованных виртуальных систем. Для блочных пунктов управления (БПУ) атомными станциями (АС) МЭК 60964* устанавливает общие требования к компоновке, методам анализа потребностей пользователей, верификации и валидации, поэтому настоящий стандарт данных требований не касается. В то же время МЭК 61772, распространяющийся на средства отображения информации (СОИ), также содержит некоторые указания по дисплеям и индикаторам, которые необходимо учитывать для корректного применения требований к управлению.

Настоящий стандарт предназначен для применения к тем новым БПУ АС, проектирование которых начнется после опубликования данного документа и будет выполняться в соответствии с МЭК 60964. При желании использовать его для резервных и местных пунктов управления, а также для существующих пунктов управления или проектов необходимо обратить особое внимание на то, какие допущения в нем делаются, например возможно ли достижение определенного уровня автоматизации.

2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы [для датированных ссылок используют только указанное издание ссылочного документа, для недатированных - последнее издание (включая все изменения к нему)]:

IEC 60073, Basic and safety principles for man-machine interface, marking and identification - Coding principles for indicators and actuators (Интерфейс человеко-машинный. Маркировка и обозначения органов управления и контрольных устройств. Правила кодирования информации)

IEC 60964, Nuclear power plants - Control rooms - Design of main control room (Атомные станции. Пункты управления. Проектирование)

IEC 61771, Nuclear power plants - Control rooms - Verification and validation of design (Атомные электростанции. Пункты управления. Верификация и валидация проекта)

IEC 61772, Nuclear power plants - Control rooms - Application of visual display units (VDU) (Атомные электростанции. Пункты управления. Применение дисплеев)

IAEA Safety guide NS-G-1.3:2002, Instrumentation and Control Systems Important to Safety in Nuclear Power Plants (Системы контроля и управления, важные для безопасности атомных станций)*
_______________
* Заменен. Действует IAEA Specific safety guide SSG-39:2016.

3 Термины и определения


В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 переключатель с индикацией расхождения (discrepancy control and indication): Переключатель, обеспечивающий управление двумя состояниями и индикацию расхождения установленного и реального состояний объекта управления.

3.2 индивидуальный орган управления [discrete (individual) controls]: Устройство, дающее оператору возможность управлять оборудованием АС, таким как насосы, задвижки, регуляторы. При этом каждый орган управления имеет единственную функцию и предназначен для управления единственным элементом оборудования АС.

3.3 избирательный орган управления (multiplexed): Орган управления, используемый для различных целей в разные моменты времени. Например, ключ пуска-остановки с помощью другого устройства, связанного с определенным количеством оборудования АС, может быть выбран и использован для пуска или остановки того оборудования, с которым он связан в данный момент.

3.4 органы управления (operator controls): Устройства, которые оператор пункта управления использует для выработки требуемых управляющих воздействий на систему контроля и управления (СКУ) и оборудование станции.

3.5 индикатор семафорного типа (semaphore): Электромеханическое устройство, которое отображает состояние оборудования АС (например, положение "открыто" или "закрыто") с использованием наклонного положения видимого элемента.

3.6 виртуальный орган управления (soft control): Устройство, предназначенное для ввода команд оператора и их передачи системе управления с использованием программного обеспечения, а не непосредственной физической связи.

Примечание 1 - Таким образом, функции виртуального органа управления (ОУ) могут варьироваться в зависимости от обстоятельств, а не оставаться статическими и определенными раз и навсегда.

Примечание 2 - Обычно виртуальные устройства управления выполняются с использованием дисплеев, на которых отображаются объекты ввода, и устройств управления курсором, таких как трекбол, мышь, сенсорные устройства или световое перо, предназначенных для выбора объекта.

3.7 сенсорная панель (touch panel): Виртуальный орган управления, в котором имеется устройство для определения позиции пальца оператора, указывающего на определенный объект, изображенный на дисплее. В качестве альтернативы для указания объекта может применяться световое перо или перемещение курсора по экрану дисплея. В качестве указываемого объекта может выступать ссылка на оборудование АС или управляющее действие.

4 Принципы проектирования

4.1 Базовые понятия


При проектировании ЧМИ необходимо применять общий подход к проектированию систем. В МЭК 60964 изложены требования к общему проекту систем пункта управления и установлению принципов, необходимых для обеспечения безопасности, доступности и учета пользовательских предпочтений, а также требования к функциональному проектированию системы в целом. Проектировщик должен учитывать задачи, решаемые пунктом управления, и относительную важность различных конструктивных факторов для конкретного применения этого пункта управления.

Органы управления (ОУ) оператора должны быть спроектированы таким образом, чтобы операторы могли правильно и беспрепятственно выполнять свои задачи. При выборе органов управления необходимо учитывать тип эксплуатационной процедуры и форму ее представления, а также уделять внимание интеграции органов управления и СОИ. Особое внимание следует обратить на необходимость обеспечения оператора простыми, защищенными от ошибок устройствами, оптимизирующими его деятельность в любых ситуациях. Для обеспечения простоты использования и минимизации ошибок оператора, состоящих в невыполнении или в неправильном выполнении действия, конструкция этих устройств должна основываться на эргономических принципах. При использовании традиционных устройств управления их механические характеристики, такие как размер, усилие при воздействии, тактильная обратная связь и др., должны соответствовать возможностям и характеристикам человека, указанным в базе антропометрических данных.

Конструкция панелей управления и органов управления должна соответствовать общей конструкции системы и должна соответствовать требованиям, указанным в стандарте МЭК 60964, а также требованиям настоящего стандарта к:

a) компоновке панели;

b) размещению вспомогательных средств;

c) информационным и управляющим системам;

d) интеграции органов управления и СОИ;

e) системе коммуникации;

f) другим требованиям.

Любая система должна обеспечивать немедленную обратную связь, информирующую оператора о том, что его управляющая команда принята, например, в виде загорания индикатора или появления отметки на дисплее. Кроме того, соответствующая обратная связь от станции должна показать, что команда была выполнена, например задвижка закрылась.

4.2 Типы человеко-машинного интерфейса


Способы организации ЧМИ для ввода управляющих воздействий можно разделить на две группы:

a) физические устройства, включающие в себя традиционные избирательные и индивидуальные ОУ;

b) виртуальные ОУ.

Характеристики ОУ каждой группы представлены ниже, а в 4.3 описана методика анализа задач управления, используемая для выбора наиболее подходящего типа ОУ в каждом конкретном случае.

4.2.1 Физические ОУ

Недостаток индивидуальных ОУ состоит в том, что они присутствуют даже тогда, когда они не нужны, увеличивая тем самым размер пульта управления в целом и создавая "помехи" для других ОУ во время их применения.

Индивидуальные ОУ особенно подходят в случаях, если они находятся в постоянном использовании, например ключ управления электрической мощностью, или если особую важность имеет надежность и обеспечение немедленного доступа к ним, например кнопка аварийной остановки. Требования к их компоновке приведены в 5.1.1.

Избирательные ОУ образуют подмножество физических ОУ и представляют собой один орган управления, предназначенный для выполнения одной и той же функции по отношению к нескольким единицам оборудования. Это позволяет уменьшить количество ОУ на пульте или панели, сделав их более компактными, что в свою очередь позволит пододвинуть органы управления ближе к оператору. Однако в этом случае оператор вынужден выполнять операцию выбора, в результате чего количество операций возрастает, увеличивая при этом возможности для ошибки и время реакции оператора.

Избирательные ОУ следует проектировать так, чтобы оператор был обеспечен хорошей обратной связью при управлении выбранной функцией, что позволит ему исправлять ошибки. В частности, избирательные ОУ уместны для управления редко используемыми системами, которые не требуют спешки, например для заполнения баков, а также системами, для которых последствия ошибок не столь серьезны и в случае совершения ошибки есть время на ее исправление.

4.2.2 Виртуальные ОУ

Виртуальные ОУ являются разновидностью избирательных устройств и могут выполнять различные функции в разные моменты времени. Обычно виртуальные ОУ реализуются с использованием одного (или двух) дисплея и устройства управления курсором (например, мышь, трекбол, световое перо, сенсорные устройства) либо в виде комбинации дисплея и набора индивидуальных ОУ. Управляющее воздействие выполняется следующим образом:

- выбор объекта управления с использованием устройства управления курсором;

- представление на экране дисплея доступных команд в виде меню или условных значков, размещенных на всплывающем окне или на отдельном дисплее;

- выбор и активация команды, подлежащей выполнению, осуществляемые опять с использованием устройства управления курсором.

Характеристики этих устройств во многом схожи с характеристиками традиционных избирательных ОУ, однако данная технология позволяет собрать вместе ОУ, имеющие отношение к определенной задаче, не предлагая при этом оператору те ОУ, которые непригодны или неуместны для данной задачи, что в свою очередь способствует совершению оператором правильных действий. Вся информация, требуемая оператору для выполнения правильного управляющего действия, должна предоставляться ему по мере необходимости на сенсорном экране или на вспомогательном видеокадре, расположенном рядом с основным.

Следствием плохо спроектированной системы может стать рост числа ошибок выбора, а также удлинение процедуры доступа к ОУ, отсутствующему в данный момент на экране дисплея, обусловленное необходимостью вызова нескольких иерархически организованных видеокадров при выполнении требуемой последовательности команд. Однако можно использовать единственный видеокадр со сменяемыми окнами для выполнения нескольких управляющих действий.

Часто бывает трудно выбрать оптимальное расположение дисплея, выполняющего сразу две функции - контроль и сенсорное управление. Для этого могут потребоваться два экрана. Альтернативным решением является использование устройств управления курсором, не встроенных в экран (например, трекбол или световое перо).

Виртуальные ОУ могут оказаться особенно полезными, когда задача управления выполняется под контролем оператора.

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Что вы получите:

После завершения процесса оплаты вы получите доступ к полному тексту документа, возможность сохранить его в формате .pdf, а также копию документа на свой e-mail. На мобильный телефон придет подтверждение оплаты.

При возникновении проблем свяжитесь с нами по адресу spp@kodeks.ru

ГОСТ Р МЭК 61227-2020 Органы управления оператора пунктов управления атомной станции. Требования к проектированию

Название документа: ГОСТ Р МЭК 61227-2020 Органы управления оператора пунктов управления атомной станции. Требования к проектированию

Номер документа: МЭК 61227-2020

Вид документа: ГОСТ Р

Принявший орган: Росстандарт

Статус: Действующий

Опубликован: Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2020
Дата принятия: 27 февраля 2020

Дата начала действия: 01 июля 2020