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核电工程设计论文范文第1篇
关键词:核电建设;项目管理;信息化管理
1.研究背景
截至目前,我国共有七座核电站能够实现正常运行,即秦山一期/二期/三期核电站、大亚湾核电站(广东)、田湾核电站(江苏),但与欧美日发达国家相比,我国核电比重
2.核电建设项目管理体系构建与信息化实现
2.1 核电建设项目管理流程与目标控制
核电建设项目管理主要包括设计管理阶段、设备采购阶段、施工管理阶段、调试管理阶段。核电站建设过程,设计管理对风险、质量、进度的控制起着全局性的影响,因此对设计流程的有效控制至关重要,此乃设计管理的重心。设备采购贯穿着从设备安装设计到设备调试启动的全过程,而设备采购阶段主要包括制定采购计划、选择设备供应商、监督设备供应等环节。施工管理主要包括两大类,即安装工程管理、土建工程管理,而安装工程主要包括系统安装、机械安装、电气设备与检测仪表安装,因此施工管理包括安装专业、电气专业、土建专业。调试作为核电站建设的最后环节,即从核蒸汽供应系统冷态试验开始,直至机组交付运行,此乃消除项目建设缺陷、控制项目建设质量的重要环节。核电建设项目管理过程,管理人员必须明确各阶段的管理要求,由此提高项目建设质量。
核电建设项目目标控制作为项目管理的核心,主要包括质量控制、进度控制、成本控制三方面。核电建设项目具有投资成本高、工程规模大、建设周期长的特定,因此必须综合考虑所有可能的影响因素以及借鉴过去成功的经验,以实现对建设成本的有效控制。进度控制要求遵循计划编制的预见性、计划执行的稳定性、计划调整的动态控制以及科学处理进度与成本、质量间的关系等原则。质量控制包括采购质量以及施工与调试质量控制,因此管理人员必须明确核电建设的质量要求,如此实现对核电建设质量的有效控制。
2.2核电建设项目管理系统信息化的实现
本文所构建的核电建设项目管理系统是立足核电建设项目管理的运行周期、管理内容、管理流程,同时以实现对核电建设项目的全方位管理和控制为目标。但考虑到核电建设项目管理的复杂性,本文认为提高项目管理系统信息化的共享程度非常必要,即实现核电建设项目系统的信息化。
2.2.1核电建设项目管理信息系统的设计
项目管理系统信息化或者项目管理信息化系统是指向管理者提供所需信息的信息系统。项目管理信息系统包括计算机网络和人两部分。此系统能够实现资产管理、行政管理、经营管理、生产管理、系统维护等功能,同时也对管理基层运作、管理中层控制、决策层决策起着重要作用。
核电建设项目管理信息系统是以核电建设项目管理理论以及OBS分解、WBS工作分解、核电建设项目流程与目标控制等管理理论为基础,以信息化技术为实现手段的信息化管理方案,由此体现出核电建设项目管理的信息化。针对核电建设项目管理的信息化,主要解决四大问题:一是实现核电建设项目管理系统的便捷性;二是实现核电建设项目决策层决策能力的最大化;三是实现与核电建设项目总承包商、分包商、业主等各部分人员的高效合作;四是实现核电建设项目的信息化管理,详见图1。
图1 所示,核电建设项目管理信息系统的基础理论包括核电建设项目目标控制理论、流程化管理理论以及全过程周期理论,同时组织结构分解和WBS工作分解的应用贯穿着核电建设项目管理的始终。总体而言,图1所示的核电建设项目管理信息系统使OBS分解、WBS分解以及流程体系信息化成为现实,从而实现核电建设项目管理的高效率,并最终实现核电建设项目管理的信息化。
2.2.2核电建设项目管理信息系统的集成
核电建设项目管理系统的构建体现出系统集成的设计理念,即以计算机技术为实现手段,把核电建设项目管理企业已有的应用系统(比如OA、HR、CRM、MIS、ERP等)进行集成处理,由此实现实时传输和信息共享。实践证实,核电建设项目管理应用系统的集成实现网络通讯技术、数据库挖掘技术、网络布线技术的相互关联和数据共享,进而实现核电建设项目管理的集中化、便捷性、高效性。
3.总结
核电建设项目管理系统的科学构建以及信息化的实现作为核电建设事业高速发展以及时展的产物,对实现核电建设事业的可持续发展具有划时代的意义。本文立足我国核电建设项目管理的现状问题,简要阐述了核电建设项目管理系统的构建以及信息化的实现,即把现代化的核电建设项目管理理念、流程化管理理念与核电建设项目的实际管理工作联系起来,以期实现我国核电建设项目的规范化和信息化管理。
参考文献:
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[4]许佳.商务智能在核电信息系统中的应用[J].电力信息化,2013.11(6):70-73.
核电工程设计论文范文第2篇
电子产品工艺理实一体化内涵教案考核《电子产品工艺》是应用电子专业的核心课程,该课程要求学生学会电子产品装接、调试、检测等多种技能,使学生成为适应现代制造业需要,主要从事电子产品生产、设备维护和工艺管理、质量管理的高端技能型人才。
近年来,我校对《电子产品工艺》这门课程的项目课程、工作任务驱动式课程等教、学、做一体式教学有了初步的研究和实践,对该课程的理实一体化的具体课程设计进行了的探索,积累了一些经验,提出了理实一体化课程的课堂层面的设计,通过设定教学任务和教学目标,让师生双方边教、边学、边做,全程构建素质和技能培养框架,丰富课堂教学和实践教学环节,提高教学质量。教学实践表明,这种微观设计对提高教学质量是有效的。
一、《电子产品工艺》理实一体化课程内涵
理实一体化通常是指“理论与实践的有机结合”。理实一体化课程的基本内涵是:将理论、实验及实训等教学内容一体化设置;讲授、听课与实验、操作等教学形式一体化实施;教室、实验室与实训场地等教学条件一体化配置;知识、技能与素质等职业要求一体化训练;理论和实践交替进行,形象和抽象交错出现。由此形成融知识传授、能力培养和素质教育于一体的一体化课程模式。
《电子产品工艺》是实践性非常强的课程,在教学内容设计上,可以考虑以实践为主,设计成多个教学单元,每个教学单元中需要什么理论就学什么理论,不必强调理论的系统性。把传统的教室搬到实训场地去。在有多种电子产品生产流水线的实训室中设有听课和讨论的地方。目前,有许多学校有“三区一室”“四区一室”等多种形式的一体化教室。如果学校条件不允许的话,我认为有“二区一室”也可以,即有讲授区和实践区,讨论可以就在讲授区中进行。
二、《电子产品工艺》理实一体化教案
教案是教师在授课前准备的教学方案,有学习单元教案和1次课教案,理实一体化课程应采用理实一体化教案。
1.教案编写要求
《电子产品工艺》理实一体化教案的设计要求有五点:(1)教学内容分为多个教学单元或学习单元,每一次教学应围绕着完成某一个学习单元进行设计,教案设计应包括理论知识与实践操作两部分内容,以实践操作为主线,理论为实践服务,“用什么,学什么”。(2)教案的设计必须包括教师教的活动和学生学的活动两个方面的内容。(3)教案设计应体现出具体教学内容与实施的具体活动方法和步骤,设计教学过程中该“做什么”,“怎么做”和“什么时候做”等具体步骤。(4)教案内容上不要过于详尽,形式上不要过于琐碎,结构上不要过于程式化和封闭化。(5)在设计教案之前,一般要认真备课,重点把握三个环节:认真学纲,钻研教材,确定教学目标和重点难点;认真备学生;认真备教法。
《电子产品工艺》理实一体化教案主要栏目填写要求如下:
(1)教学目标
①有技能教学目标、知识教学目标和素质目标;②目标清楚明白、具体,便于师生操作;③体现理实一体化教学的鲜明特色;④体现知识、技能、情感、职业道德等方面的基本要求。
《电子产品工艺》的技能要求较高,多个电子产品在设计制作过程中要求达到的技能、知识、素质都有所侧重和不同,对学生的职业道德的培养也有很重要的作用。
(2)教学步骤
①《电子产品工艺》课程是由通过多个电子产品的设计制作为载体学习单元组成的,教学步骤任务有层次,简单产品为载体的学习单元先做,过程复杂、要求高的载体内容放在后面。理实教学过渡自然,理实教学时间分配合理;②根据实际需要有些教学步骤中有小步骤设计,小步骤设计完整,时间分配合理;③教学步骤设计巧妙,主要体现在教学过程中和方法要运用上新颖独特,符合学生的认知规律和特点,要能提高学生的兴趣。
(3)教学方法
①要体现多种教学方法,比如:讲授法、演示法、讨论法、现场操作法等,不同学习单元的相关步骤用不同的方法。②教学方法选择恰当。要依据学校的教学资源和学生实际情况设置每个学习单元及其教学方法。教学方法多样,一法为主,多法配合,优化组合;③运用教学手段得当。根据实际需要,教具、学具、实训设施和设备选择得当。
三、《电子产品工艺》理实一体化课程的考核
《电子产品工艺》课程是由一个个学习单元或学习任务组成,所以过程性考核是非常重要的。如果没有过程性考核,则每个学习任务的完成质量得不到保证。主要以完成每个工作任务的质量作为考核内容,应包括学习态度、学习能力和学习效果三方面。教师应制订过程性考核标准,即制定每一个学习任务的优秀、良好和及格标准。考核标准应向学生公开,以激励学生去争取优秀。有了考核标准,可以采取学生自我考核、相互考核或小组考核。让学生自己考核自己,这样可以培养学生自我考核和自我评价的能力。
课程考核以实际操作考核为主,理论考试和实践考试相结合的考核评价方式。对每一个以电子产品为载体的学习任务,要考核评价学生产品的设计、焊接、整机组装、工艺文件等多方面的效果,还要纵向比较学生这个产品与上个产品,进步明显的要体现在成绩上。在加强实践考试的同时也不能走向一个极端,如果期末考试只有实践考核而没有理论考核,导致学生不重视理论知识学习,学生只知其然,而不知其所以然。
《电子产品工艺》理实一体教学除了教学任务设计、教案设计、考核方式的改革还应该有理实一体教材的编写、学习指导书的编写等,需要有一整套的教学、学习材料。
理实一体教学实现“教、学、做”一体,把理论和实践揉合在一起,以电子产品生产过程为主线,理论“用什么,讲什么”,符合学生的认识规律,为应用电子专业的学生适应今后的电子装接、调试、维修、质检等多个就业岗位打下坚实的基础。
参考文献:
核电工程设计论文范文第3篇
关键词:电气工程;核心课程群;工程能力;培养;立体化建设
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)53-0177-02
电气工程专业的实践性、工程性很强,其目的是培养在与工业与电气工程有关的电气工程、电力电子技术、电力检测与自动化仪表、运动控制、工业过程控制、电子与计算机技术等领域从事工程设计、系统分析、系统运行、管理与决策等工作,或从事各种电气自动化设备的研究开发、生产制造以及使用维护等工作的高级工程技术人才,所培养的学生除了要具有扎实的基础理论,也必须具备较强的实践能力和工程能力。
一、基于核心课程群的工程能力培养立体化建设的必要性
电气工程专业核心课程群包括“电力电子技术”、“电力系统分析”、“自动控制原理”、“电机学”、“运动控制系统”、“电气系统及继电保护原理”、“供配电技术”等课程。目前电气工程及其自动化专业课程体系教学模式遵循的是先基础后专业,即首先学习“电机学”、“电力电子技术”、“自动控制原理”、“电力系统分析”,然后学习“运动控制系统”、“电气系统及继电保护原理”、“供配电技术”等课程。电气工程及其自动化专业核心课程群的实践教学主要为分离的认识验证型和简单设计型实验,在开设时间上受限于理论课,且实验各课程间系统性不强,极易形成理论和实验实训脱节。对电气工程类专业的学生来讲,由于缺乏必要的工程训练体系支撑,平时的课程设计、综合设计、毕业实习和毕业设计等,往往是独立开设且前后联系不紧密,这样,学生通过这些实践环节很难形成逐步深化提高的工程训练实践技能,无法实现电气工程类专业实践实训能力的系统化,更无法保障综合技能和创新意识的培养。
综上所述,对基于电气工程及其自动化专业核心课程群的工程能力培养立体化建设进行探索和实践,对于提高电气工程专业学生的工程实践能力,完善电气工程及其自动化专业的教学模式具有重要的意义。
二、基于核心课程群的工程能力培养立体化建设方法及体系
电气工程专业教学体系改革,必须以社会需求为目标,以实际操作为前提,以工程技术为主,以工程能力为培训的核心,着力培养学生的工程操作、工程技术和工程能力、创新能力与自我学习能力,并建立以学生为中心的培养模式和自主式的实践模式。因此,我们对基于核心课程群的工程能力培养立体化建设方法进行了研究,并建立了立体化建设体系。基于电气工程及其自动化专业核心课程群的工程能力训练包括基础训练、综合训练、提高与创新训练三大层次。
(一)基础训练层次
基础训练层次包括基础的工程实验实训内容,主要涵盖“电力电子技术”、“自动控制原理”、“电机学”、“电力系统分析”等基础课程的知识,有的课程依托信息学科进行实验实训,为学生后续利用信息技术打下基础。主要目的是让学生掌握与电气工程及其自动化基础理论相关的工程基本技能,加深对电气工程及其自动化入门理论知识的理解和应用,为后续课程的学习打下基础。一方面,使学生直接接触实际的测试、控制元件与系统,在传感器、电力电子器件、电机、简单控制系统等方面受到具体的感性认识与初步训练;另一方面,培养学生计算机辅助设计的能力,例如要求学生掌握基于MATLAB、Labview的控制、信号处理、电力系统分析的建模与仿真等,为实际的工程设计与研发打下坚实的基础。
(二)综合训练层次
综合训练层次包括一般综合训练和专业综合训练,涉及应用型和设计型工程训练两大类型,都强调训练的开放性和系统性。一般综合训练要求能将基础课程与“运动控制系统”、“供配电技术”、“电气系统及继电保护原理”、“电气测控与仪表”等专业课程的知识进行融合应用。专业综合训练主要涵盖上述电气工程及其自动化专业核心课程群的知识,要求学生能对多门课程知识进行综合实践,独立完成训练内容,充分发挥学生的创新能力和自主学习能力。让学生通过设计型和应用型的实践操作训练,具有与电气工程理论相对应的基本操作能力和专业性的工程技术能力,加强对电气工程基础操作的理论知识和专业理论知识的理解与应用,为学生提高创新能力的训练提供很大的理论和实践支撑。
(三)创新与提高训练
创新与提高训练包括一般创新训练和研究提高训练,是提高学生综合应用电气工程知识,培养创新意识,提升学生分析和解决电气工程领域问题的实践研究能力的重要途径。根据已学的电气工程理论知识和仪器仪表的使用知识,通过文献查阅、资料收集、调查结果进行分析和优化,让学生能完成研究分析,自己动手设计训练方案、实验电路、编写程序,并在学习实际应用系统、了解工艺结构、运行调试、分析与排除故障的基础上,培养学生的创新意识和研究能力,为学生竞赛提供支撑。
三、基于核心课程群的工程能力培养立体化建设实践
1.建立有层次的基于核心课程群的工程实践训练体系,以更好地优化工程应用研究型人才的培养方式。为让学生系统、全面地掌握电气工程学科的知识,并具备实践应用的能力,分阶段、分层次地重点对电力电子、运动控制系统、电力系统等方面进行系统的实验实训,并将课程设计、综合设计、毕业设计融合进来形成实验实训体系。
2.为使学生形象化、立体化的理解电气工程学科的主要知识点及各课程间的关系,也为了锻炼学生的设计和研究能力,教师设计和开发了电气工程及其自动化核心课程群中紧密结合课程知识点的仿真题目和设计题目,加深了学生对相关知识点和实际应用课题的印象。
3.在毕业设计中培养学生的综合工程能力。对于毕业设计选题,需要合理分配方向,提高工程应用型题目所占的比例。在相关开发项目题或者实际问题的基础上,利用项目驱动的设计方法,使设计内容尽可能地符合工程实际。同时教师也应该利用自己的科研成果来进行毕业设计的选题,使学生能够接触到本领域的前沿技术。另外,努力培养学生的创新意识和工程能力,使学生在完成毕业设计的过程中,逐步具备产业研发能力、实践动手能力和团队协作能力等。
4.构建“分层次,课内外结合,创新实践一体化”的实践教学方式,逐步整合电气工程实践训练课程,探索适应学生个性发展、开放创新的工程训练实践教学新方法和新体系,以及多学科基础知识交叉渗透的工程训练教学大平台。
5.分层次采取实践教学方式。基础训练层次,往往是教师讲授为主,辅以学生的认知训练。综合训练层次,是教师设计初步方案,再由学生选择实验设备和材料,设计实验方案。根据实验内容进行具体分工,在共同实验的过程中培养学生的自主学习及团队协作的能力。创新研究层次,教师引导学生通过自行设计、自编工艺、自己制作、小组组装等程序,完成从理论设计到产品雏形开发的全开放学习过程。
6.从低年级开始,选拔优秀学生参与教师科研项目或与合作企业的实际项目研究。通过参与实际项目,学生可以对电力行业相关项目开发过程和各项开发管理规程有更为深入的了解,培养学生灵活运用电气工程专业知识与实际工程规范,在较高层次上培养学生的创新意识和对产品进行开发设计、技术改造的能力。
7.加强电气工程及其自动化专业核心课程群教师队伍建设。加强相关课程教师间的交流,组织教师对同一课程及前后衔接紧密的课程内容的教学方式进行交流探讨,尽量让每一个教师在几年时间内对整个课程体系中的重要课程都能够讲解一遍,使得每一个教师对整个课程群有透彻的了解。坚持“以科研促教学”,鼓励教师参加电气工程学科的相关科研活动,了解该学科的最新前沿动态,教师对教材相关内容的理解更为深入,并应用于教学过程中,加强理论知识与实践的结合。
四、结语
构建了基于电气工程及其自动化专业核心课程群的工程能力培养立体化建设体系,并对基本涵盖电气工程及其自动化专业核心课程群主要内容的,融基础性、综合性、创新性于一体的工程训练方法及其实践教学方式进行了探索,在培养电气工程及其自动化专业学生的创新意识及工程能力方面取得了较好的效果。
参考文献:
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核电工程设计论文范文第4篇
关键词: 电气工程及自动化专业 综合课程设计 考核体系
1.引言
综合课程设计是培养学生综合运用知识的能力和创新意识,是学校理论教学与实践教学相结合的关键环节,它不仅使学生巩固和加深课堂上所学的理论知识,而且可培养学生逐步树立工程观念,提高学生解决工程实际问题和培养学生创新的能力。检验学生综合课程设计的效果如何,考核是其中的一个重要手段之一,传统的实践教学考核模式往往注重课程知识的掌握,考核常常集中于结果考核,不能有效激发学生的学习热情,也不能准确反馈学生技能的形成情况,对能力与素质提高的效果不够明显,因此,需要尝试新的方法来促进学生能力的提高。
本文结合电气工程及其自动化专业人才培养目标,对其专业综合课程设计考核体系进行深入的研究与探索。
2.综合课程设计现状分析
综合课程设计是在学生学完所有的专业课程以后,对理论知识的一个实践练习,要求学生综合电机学、电气控制技术、电力电子技术、单片机、PLC等多门学科进行综合设计。其涉及面较广,要求学生有较强的综合分析问题和解决问题的能力,因此学生面临的问题较多,在设计过程中暴露出来的问题也比较明显,主要表现在以下几个方面。
(1)理论知识与实践相结合的能力不够。虽然学生全面学习了多门专业课程知识,但仍存在无法将书本理论与实践结合起来的问题,课程设计往往停留在理论上的设计,而实践环节仅仅从表面上进行理论说明,不能从实验或实践深入地加以论证。
(2)工程项目综合素养的训练不够。电气专业的实践课程具有较高的工程项目含义,学生完成实践环节时,往往注意力集中于技术问题本身,而忽略了和其他同学进行协作、探讨。造成很多同学只会做,不会说,不会和其他同学交流;能独立做,不会和其他人共同协作。
(3)学生的工作量和工作质量很难客观评价。由于现在网络技术和网络资源的发展,一些同学网络依赖严重,从网上拷贝资料,不劳而获的现象时有发生。这样教师很难公平、公正地评价学生的成绩。
根据以上问题,我们借鉴其他院校的经验,根据电气专业的课程特征,结合实践过程,设立考核环节,量化考核指标,构建切实有效的考核体系。该体系加强理论与实践相结合的考核,注重学生知识、能力和综合素质的培养,充分激发了学生的自主学习热情,有效地提高了实践环节的教学质量。
3.考核测评指标体系的建立
考核测评指标体系是成绩评定的依据,电气工程自动化专业综合课程设计的和体系本着科学合理,重理论、重技能、重素质的原则,设定为五大考核环节,其主要内容如下:规划考核、方案考核、功能考核、能力考核和提优考核,最终按照相应的权重给定最终成绩。
(1)方案选择。主要考查学生根据课程设计的题目及工艺要求,说明所选择的设计方案是否合理,具体实现措施是否具有可行性。要求学生根据所学的专业知识进行综合分析和理论推理,说明该方案具有可行的理论根据。这一部分的成绩占综合成绩的10%。
(2)方案设计过程。根据所选定的设计方案进行设计,不同的课题内容,设计过程不同,教师可根据课题项目的要求进行设计过程的限定。例如对电气控制PLC课题的题目,主要包括:硬件设计和软件设计,其中硬件主要包括根据工艺要求确定输入输出的个数,选择合适的PLC型号,进行输入输出地址分配,然后进行接线图的设计,选择主要的电器元件,列出明细表。软件设计主要包括根据工艺循环过程,编写梯形程序。这一部分的成绩占综合评定成绩的30%。
(3)实验或仿真过程。我院对实践环节极为重视,电气专业相关的实验设备基本已经齐全,具备了电气专业实践环节所需的硬件条件。实验室主要有针对控制方向的PLC和单片机设备及其相关的仿真软件,针对电力系统方向的高压电力系统综合实验台及其相关的仿真软件,所以课题的实验调试及实践的实现必不可少并切实可行,这样才能达到学生理论与实践结合的实战训练。这部分考核占综合评定成绩的30%。
(4)设计报告说明书。主要考查学生查阅技术资料、综合归纳资料的能力,设计过程的层次结构是否清晰,技术难易程度、是否有创新点、工作量是否饱满、说明书的总体质量等。这一部分的成绩占综合评定成绩的20%。
(5)答辩。主要考查学生设计过程的规划,分工协作与进程控制能力,语言表达能力,汇报能力,等等。这部分培养学生的综合素质,占综合评定成绩的10%。
4.实践与效果分析
按照以上考核方法,通过对电气专业07届和08届学生在第七学期期末三周综合课程设计的应用,学生在以下几个方面得到锻炼和提升。
(1)学生综合应用知识的能力明显提高。由于教师在选题时,均以实际生产现场为背景,学生在设计的过程中,必须学会分析问题、解决问题,因此,在设计过程中,对基础知识、专业知识、综合运用各门知识来解决实际问题的能力等各方面均进行了锻炼,达到了预期成效。
(2)学生工程项目实践能力提高。在实际的实验平台上,进行设计的实验或模拟调试,达到了实践练习的目的,使学生的动手能力明显提高。通过量化考核指标,完善了过程监督,使学生的动手实践能力得到锻炼。
(3)学生的文字写作能力、语言表达能力有所提高。学生在设计报告书写过程中,必须用简练的语言描述设计的实现过程,层次结构必须合理,逻辑性要强,这无形中就提高了学生的文字写作能。另外在答辩过程中,学生在汇报成果的过程和回答老师提问过程中,锻炼了语言表达能力,同时也有助于老师与学生、学生与学生之间的交流。
(4)学生的积极性和主动性得到调动。综合课程设计的所有环节均采用开放式进行,学生在设计过程中可以互相讨论,相互对比,寻求好的课题解决方法,有效促进了学生的学习热情;考核压力促进基础薄弱的同学在基础较好的同学带动下进行主动学习。学生潜力得到很大发挥,学会了查找相关资料,不再局限于教学过程中所学知识,力图将设计做得最好。
5.结语
通过对电气工程及其自动化专业综合课程设计考核体系的构建,我们建立了以多门专业基础知识为基础,以综合运用能力为重点,理论与实践相结合的考核体系。该考核体系主要突出了考核内容的系统性,设计方案的可行性,工程项目实践性,具体量化了各个考核环节,考核内容及成绩的分配比重,通过实践检验,该考核体系能够实现学生学习成绩的公平、公正性,激发学生的学习热情,提高理论与实践相结合的项目工程能力,提高了学生的综合素质,达到了预期效果。
参考文献:
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核电工程设计论文范文第5篇
(中核控制系统工程有限公司,中国 北京 100000)
【摘要】为了提高核电厂的可靠性与安全性,在核电厂仪控系统设计中引入了人因工程验证和确认技术,人因工程验证和确认可以有效地避免故障和事故的发生,提高了核电厂的安全系数,能够为核电设备的高效安全作业提供切实保障。本文就人因工程PV V的应用进行HFE V V分析。
关键词 人因工程;核电;核安全
Human Factors Engineering of Nuclear Power Plants in Hainan PV V Analysis
LIANG Kai MA Gang
(China Nuclear Control System Engineering Co., Ltd., Beijing 100000, China)
【Abstract】In order to improve the reliability and safety of nuclear power plants, human factors engineering verification and validation techniques are introduced in nuclear power plant instrumentation and control system design, human factors engineering verification and validation can effectively avoid breakdowns and accidents, improve the safety factor of nuclear power plants, it is able to provide effective protection for the efficient and safe operation of nuclear power equipment. In this paper, it will be analyzed to the application of PV V for HFE V V.
【Key words】HFE; Nuclear power; Nuclear safety
0 引言
随着社会经济不断发展,洁净能源需求不断增加,核电因其独有的特性受到了越来越多的关注,而核安全又是整个核电行业发展的重中之重,核电厂中的个人行为对安全起着重要的作用,人因工程(HFE)是一门新兴的综合性学科,贯穿于核电厂的整个生命周期,对于核电厂的安全和深度防护有非常重要的作用。三哩岛,切尔诺贝利等核电厂事故的发生已经表明了核电厂安全的重要性,人因工程验证和确认(HFE V V)技术是核电厂安全的重要性中的核心内容,HFE V V技术遵循HFE的基本准则,针对人机接口设计进行验证与确认活动,极大地减少了人为失误,有效的提高了核电厂的可靠性和安全性。因此,在核电厂中的V V也就显得尤为重要,HFE V V工作目的是要保证最终的设计满足HFE的设计原则,使机组运行人员能够成功并且安全的执行任务。
1 HFE V V应用
HFE V V贯穿于核电厂的整个生命周期,本文就海南昌江(HNCJ)核电厂事故紧急规程(CEOP)局部动态验证与确认(PV V)项目,论述HFE V V在实际项目中的应用,同时也为核电厂人因工程的验证与确认活动提供了参考与依据。
2 主要工作任务
2.1 局部动态验证与确认(PV V)
PV V是针对于操纵员任务、步骤验证、设计验证及执行验证中无法通过静态分析而进行的动态测试活动,PV V活动是需要在全范围工程模拟平台(FES)上进行测试的。PV V目的是在实现综合系统验证前发现错误问题,确认规程是否达到数字化要求,相关信息能否正常显示,确认规程中的链接,控制按钮是否具备有效性,确认计算机化规程是否与纸制规程相统一。PV V过程中记录测试过程中产生的数据,操纵员如何监视及发现画面上显示的信息,操纵员怎样通过执行规程来操作画面上的设备,操纵员如何在不同的系统规程之间切换等。记录的数据内容包括时间,执行的操作,操作的正确性,操作的频率,完成的工作量,错误及仿真上面显示的核电厂参数记录等。根据记录的内容,分析讨论测试的结果。
HNCJ CEOP PV V活动是建立在之前CEOP设计验证工作的基础上,对于在设计分析工作中没有发现的问题,在PV V过程中得以验证,并会发现在静态验证中无法发现的问题,同时,也能让操纵员在此过程中,提出更适用的改进方案。
2.2 PV V分析处理流程
经多次PV V活动整理得出了其工作可分为以下三个步骤:
2.2.1 PV V的准备阶段:
1)鉴于CEOP的重要性,这里所有的规程及画面都要进行PV V活动;2)确认情景,此工作由主办方负责;3)选取参与人员,分别为观察员以及操纵员。
2.2.2 PV V的执行阶段:
1) 在FES上进行活动时,每天对CEOP及画面进行测试;2) 简会(Brief Meeting):参与人员每天需要确认要验证CEOP的初始状态以及此工作的开始时间;3)方案执行(Scenario execution):实时执行情景,同时记录相应的数据。观察员会记录在操纵员参照报警规程执行操作的过程中,所检测以及发现的一系列问题,同时核电厂的操纵员还会根据以往自己的习惯以及实际工作需要,对此次设计的CEOP及其画面提出一些用户建议,这些信息均记录在日志中,后期整理反馈给设计人员;4) 完成V V工作后讨论确定记录的日志内容。这里日志中需涵盖以下几部分内容:每次操作的时间、执行运行规程中的章节以及对应每一章节的操作内容。
2.2.3 PV V的分析阶段及相应报告的输出:
通过会议分析来敲定最终的日志内容,根据日志内容,分类填写到总结表格中,同时评估每一个方案部分。输出PV V报告:1) 总结每一次验证的CEOP的动态确认结果,参照人因标准,分析前期设计验证选取标准的实现程度;2)撰写验证的结论,最终的验证结果、问题的修改建议、改进方案以及相应的结论;3) 填写人因不一致项(HED)表格。
2.3 PV V工作流程
衡量系统的性能是依据电厂的参数以及人员的操作任务内容来评定的。CEOP是核电厂出现事故时,需要调用、执行的规程。采用数字化规程可充分利用计算机处理信息的优势,使主控室操纵员可以非常灵活地寻找信息,在规程与画面、画面与画面及规程与规程之间进行相互调用。数字化规程体现出了DCS系统的优势。PV V具体工作流程如下;
1)导入CEOP的输入文件:CEOP中包含其各功能的规程信息及规程画面。2)按照不同的工况,执行不同路径的CEOP:在模拟机工程师的协助下,模拟现场突发情况,触发不同的工况,从而执行相应的CEOP,按照规程路径上标注的动作,执行相应的操作,为了保证CEOP动态验证的完整性和及时性,动态验证的CEOP只是其中的一条主线路,其他旁路线路多进行静态的确认与检查。由于时间有限以及事态的严重性等级,故只选取了其中较为重要的路径。具体选取何种工况以及为何执行此路径多是要依据操纵员实际现场的工作经验以及其在事故处理中的优先等级所决定的。3)存在的主要问题:在PV V活动中,存在设计输入文件版本不一致问,因此,PV V活动只是对初版CEOP及画面提出了相应的问题,例如问题如下:①部件ID号不准确;②画面及规程链接(Link)缺失;③实物元件符号使用混淆;④链接到的目的地画面与操作不相关;⑤使用趋势图的量程与输入文件不符等。
2.4 HED管理
在HFE测试的阶段都会生成HED,用来记录测试中发现的不一致项。HED管理流程中包括规程执行,人因测试应用,操纵员任务操作与验证,HFE误差与评审,分析HFE误差,总结HED,HED表格使用,HED评估,设计人员(接收或者拒绝)等。同时对HED进行级别处理分别是安全级,非安全级与其它三类等级。
3 结论
为了使核电控制室设计满足HFE的要求,确保核电机组安全运行,PV V活动是必不可少的环节,PV V的应用很大程度上规避了现场测试带来的诸多问题,将发现的问题及时的解决,有效地提高了工作效率,对提高核电厂的可靠性和安全性给予了切实保障。
参考文献
[1]IEEE Recommended Practice for the Application of Human Factors Engineering to Systems, Equipment, and Facilities of Nuclear Power Generating Stations and Other Nuclear Facilities. IEEE Std.1023-2004[S].
[2]USNRC. Human Factors Engineering Program Review Model.NUREG-0711,2004[S].
[3]Tian Miao, Li Bo. Human Factors Engineering Verification and Validation for Main Control Room Human Machine Interface[J].2012.