ГОСТ Р МЭК 61839-2021

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПУНКТЫ УПРАВЛЕНИЯ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ

Функциональный анализ и распределение функций при проектировании

Control rooms of nuclear power plants. Functional analysis and assignment when designing

ОКС 27.120.20

Дата введения 2021-12-01

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 16 апреля 2021 г. N 222-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 61839:2000* "Атомные электростанции. Проектирование пунктов управления. Функциональный анализ и распределение функций (IEC 61839:2000 "Nuclear power plants - Design of control rooms - Functional analysis and assignment", 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 стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА.

Дополнительные сноски в тексте стандарта, выделенные курсивом, приведены для пояснения текста оригинала

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)

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к функциональному анализу (ФА) и процедуре назначения функций (называемой также распределением функций) при проектировании системы пункта управления атомных станций и определяет правила разработки критериев для назначения функций*.

_______________

* Положения настоящего стандарта действуют в целом в отношении сооружаемых по российским проектам атомных станций 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.

Настоящий стандарт дополняет МЭК 60964, применяемый при проектировании пунктов управления атомных станций.

Цель настоящего стандарта состоит в изложении специфических требований к проведению ФА и распределению функций, предусмотренных в 3.1 и 3.2 МЭК 60964, и, следовательно, данный стандарт заменяет руководство, приведенное в А.3.1 и А.3.2 МЭК 60964.

Настоящий стандарт допускается применять при проектировании новых или усовершенствовании (обновлении или модификации конструкции) существующих пунктов управления. В последнем случае следует уделять особое внимание определению областей, которые будут подвергнуты изменениям как непосредственно, так и косвенно.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют указанное издание ссылочного стандарта. Однако при взаимном согласии заинтересованные стороны могут рассмотреть возможность применения последнего издания документа, указанного ниже. Для недатированных ссылок применяют последнее издание (включая все изменения).

IEC 60964:1989**, Design for control rooms of nuclear power plants (Проектирование пунктов управления атомных станций)

_______________

** Заменен на IEC 60964:2018 "Nuclear power plants. Control rooms. Design".

IEC 61771:1995, Nuclear power plants - Main control room - Verification and validation of design (Атомные станции. Блочный пункт управления. Верификация и валидация проекта)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по МЭК 60964, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 аварийные условия (accident conditions): Совокупность условий, установленных в отчетах по анализу безопасности или переходных процессов и/или в ходе действий по ликвидации аварий*.

_______________

* В НП-001-15 под термином "авария на АС (авария)" понимают нарушение нормальной эксплуатации АС (атомной станции), при котором произошел выход радиоактивных веществ и/или ионизирующего излучения за границы, предусмотренные проектной документацией АС для нормальной эксплуатации, в количествах, превышающих установленные пределы безопасной эксплуатации. Авария характеризуется исходным событием, путями протекания и последствиями.

3.2 распределение функций (functional assignment): Распределение функций между человеком и автоматизированными компонентами системы.

3.3 человеко-машинный интерфейс; ЧМИ (human machine interface, HMI): Взаимодействие между оперативным персоналом и системами контроля и управления, а также информационно-вычислительными системами, обеспечивающими управление системами атомной станции**. Интерфейс данного взаимодействия включает в себя средства отображения информации, органы управления и интерфейс системы поддержки оператора (см. человеко-машинный интерфейс в МЭК 60964).

_______________

** В НП-026-16 под термином "интерфейс "человек-машина" понимают совокупность предусмотренных в проекте АС технических мер по обеспечению оператора АС необходимой информацией и возможностями для контроля и управления системами и элементами АС.

3.4 вероятностный анализ безопасности; ВАБ (probabilistic risk assessment, PRA): Системный подход к определению последовательности аварийных ситуаций, которые могут быть инициированы широким кругом исходных событий, включающий в себя системный анализ и оценку частоты и последствий аварий***.

_______________

*** В НП-001-15 под термином "вероятностный анализ безопасности" понимают качественный и количественный анализ безопасности АС, выполняемый для определения вероятности реализации путей протекания и конечных состояний аварий, в том числе вероятности тяжелых аварий и большого аварийного выброса.

3.5 функция управления (control function): Управляющие действия, включая связанные с ними сбор и обработку информации, выполняемые людьми и ЭВМ для достижения функциональной цели.

_______________

В НП-026-16 под термином "управляющая функция" понимают совокупность действий управляющих систем, важных для безопасности (функциональной группы), направленную на достижение определенной цели, указанной в проектной документации АС, реализующую управление объектом (системой или элементом АС) по заданным целям, критериям и ограничениям.

Настоящее определение отличается от определения, данного в МЭК 60964, однако отражает современное использование данного понятия.

3.6 задачи (tasks): Управляющие действия, осуществляемые людьми для достижения функциональной цели.

_______________

Настоящее определение отличается от определения, данного в МЭК 60964, однако отражает современное использование данного понятия.

     4 Процедура анализа и распределения функций

     4.1 Общее описание

В соответствии с требованием раздела 3 МЭК 60964 анализ и распределение функций необходимы в качестве первого шага при проектировании пункта управления (см. рисунок 1). Цель этой процедуры состоит, прежде всего, в выявлении всех функций, необходимых для работы атомной станции, и последующем назначении этих функций людям или машинам.

Должны быть выполнены два основных шага:

a) функциональный анализ;

b) распределение функций.

Эти процедуры описаны соответственно в разделах 5 и 6.

     Рисунок 1 - Иллюстрация последовательности ФА и распределения функций, приведенных в МЭК 60964

4.1.1 Функциональный анализ

Выявление функций (см. 5.2) следует начинать с определения основной или наиболее существенных целей эксплуатации атомной станции, которые состоят в безопасном и эффективном производстве электроэнергии и защите населения от радиационной опасности. После этого выявляют функции верхнего уровня, обеспечивающие достижение этих целей, и выстраивают их иерархию, в соответствии с которой в нижней части находятся функции контроля, назначаемые людям или машинам. Общий функциональный анализ атомной электростанции является средством определения всех функций, реализуемых из блочного пункта управления.

В базу данных о функциях различных уровней, выявленных на предыдущем шаге, заносят также данные потока основной оперативной информации и требования, предъявляемые к их обработке, необходимой в ходе эксплуатации атомной станции (см. 5.3.1).

Следующий шаг функционального анализа состоит во введении временных требований, которое выполняют с учетом достаточного числа основных проектных событий и режимов работы станции (нормальные, нарушенные и аварийные условия) (см. 5.3.2). Таким образом идентифицируют все элементы, необходимые для описания функций, связанных с пунктом управления.

4.1.2 Распределение функций

Настоящий процесс представляет собой распределение функций между человеком и автоматическими компонентами системы.

В качестве первого шага необходимо определить характеристики выявленных функций с целью:

a) их объединения в группы, если это необходимо (см. 6.2.1);

b) выявления и подробного описания всех действий, необходимых для выполнения функций (см. 6.2.2);

c) определения типичных значений измеряемых характеристик функций (см. 6.2.3).

Затем на основании предварительно разработанного набора критериев (см. 6.3) выполняют распределение функций.

Назначение функций человеку означает выполнение этих функций с помощью ручного управления, контроля со стороны человека, активного мыслительного процесса или их комбинации. Назначение функций машинам означает их автоматическое осуществление. Следовательно, на функциональном уровне в качестве машины выступает автоматика, а в качестве человека - персонал пункта управления (см. таблицу 1).

Термин "машина" охватывает ряд аппаратных средств, включающий в себя систему контроля и управления (СКУ) и систему поддержки оператора.

Следует отметить, что системы ручного управления, органы управления и средства отображения информации, являющиеся частью СКУ, должны обеспечивать возможность персоналу пункта управления исполнять назначенные ему функции.

Верификация и валидация распределения функций выходят за рамки настоящего стандарта (см. МЭК 61771).

Примечание - Проект атомной станции и последующий анализ функций и задач ограничены прогнозируемыми исходными событиями, сценариями и прогнозируемыми комбинациями событий и отказов. Возможно появление потребности учета функций диагностики и ручного управления в непредвиденных эксплуатационных ситуациях, когда функции, очевидно, должны выполняться вручную оперативным персоналом, однако их рассмотрение выходит за рамки настоящего стандарта.

Таблица 1 - Человек и машина на функциональном и физическом уровне