CN102208222A - 一种核电厂运行的控制方法及其*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电厂运行的控制方法及其***。所述方法包括：S1、执行任务分解，生成至少两个子任务；S2、判断每个子任务是否满足预设的终止规则，若是，执行步骤S3，若否，继续执行步骤S1；S3、根据步骤S2中得到的各级子任务确定运行所需的基本任务信息流和任务处理要求；S4、对基本任务信息流进行任务分析；S5、根据任务分析的结果将最终的子任务分配给任务执行***中的相关执行终端；S6、判断任务分配是否满足预设的分配准则，若否，返回步骤S5；若是，主控制室控制任务执行***中的相关执行终端分别执行分配的任务。本发明实现了高效地、合理地任务分配，保证了控制室涉及的任务的完整性和有效性。

Description

一种核电厂运行的控制方法及其***

技术领域

本发明涉及核电站控制室设计领域，尤其涉及一种核电厂运行的控制方法及其***。

背景技术

核电站控制室的主要目标是实现电厂在其所有运行和事故工况下安全及有效地运行。为实现控制室的上述目标，并符合安全原则、可用性原则以及人因工程原则，根据法规标准GB/T13630-92《核电站控制室的设计》和EJ/T1143-2002《核电站控制室设计功能分析与分配》对控制室任务分析与任务分配的需求，必须对核电站所执行的任务进行分析并合理分配给操纵员和机器。

对应核电站运行的可用性目标和安全性目标的分析要求，可以选取如下能够覆盖被分析的各种任务的运行工况进行分析，以确保控制室任务分析与分配的完整性和有效性。其中，对可用性任务的分析选取正常运行工况，具体为：a)机组正常启动；b)机组正常停运；c)稳定功率运行；d)负荷跟踪。对安全性任务的分析选取事故运行工况，具体为：a)失水事故(Loss of Coolant Accident，LOCA)；b)蒸汽发生器传热管破裂事故(Steam Generator Tube Rupture，SGTR)；c)主蒸汽管道断裂事故(Main Steam Line Break，MSLB)；d)主给水管道断裂事故(Feed Water Line Break，FWLB)；e)失去厂外电源事故。

但是，现有技术中并没有一种能够智能地、全面地、合理地分析任务进而分配任务的方法和***，而需要依靠主控制室工作人员利用多种独立的软件进行任务分配，不仅耗时耗力影响效率，而且考虑不全面，导致任务分配不够合理，从而影响了控制室对核电厂运行的控制能力。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中依靠人力和多种独立软件进行任务分配造成的效率低、分配不合理等缺陷，提供一种考虑全面、分配合理且高效的核电厂运行的控制方法及其***。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种核电厂运行的控制方法，包括：

S1、执行任务分解，生成至少两个子任务；

S2、判断每个所述子任务是否满足预设的终止规则，若是，执行步骤S3，若否，继续执行步骤S1；

S3、根据步骤S2中得到的各级子任务确定运行所需的基本任务信息流和任务处理要求；

S4、对所述基本任务信息流进行任务分析，所述任务分析包括确定与任务相关的各种控制信息和执行信息；

S5、根据所述任务分析的结果将最终的子任务分配给任务执行***中的相关执行终端；

S6、判断任务分配是否满足预设的分配准则，若否，返回步骤S5；若是，主控制室控制所述任务执行***中的相关执行终端分别执行分配的任务。

本发明核电厂运行的控制方法中，所述终止规则包括以下至少一项：

所述子任务已与主控制室无关或不再是控制任务；

所述子任务已能够控制单个功能、参数和/或控制器；

所述子任务不再包含子任务。

本发明核电厂运行的控制方法中，首次任务分解时，将运行总任务分解为可用性任务和安全性任务。

本发明核电厂运行的控制方法中，所述任务分析还包括以下至少一项：

将相同的子任务合并；

将实现相关功能的子任务组合为一种组合任务。

本发明核电厂运行的控制方法中，所述分配准则包括以下至少一项：

根据任务特性确定将任务分配给何种执行终端的分配准则，所述执行终端包括操纵员和机器；

根据客观条件确定采取远距离手动控制还是就地控制的分配准则；

根据事故工况下的安全要求进行任务分配的分配准则；

根据基于功能的信息分组进行任务分配的分配准则。

本发明还提供一种核电厂运行的控制***，包括：

任务分解模块，用于执行任务分解，生成至少两个子任务；

终止判断模块，用于判断每个所述子任务是否满足预设的终止规则，并在不满足时指示所述任务分解模块继续分解所述子任务；

信息流处理模块，用于根据从所述终止判断模块接收的各级子任务确定运行所需的基本任务信息流和任务处理要求；

任务分析模块，用于对所述基本任务信息流进行任务分析，所述任务分析包括确定与任务相关的各种控制信息和执行信息；

任务分配模块，用于根据所述任务分析模块输出的分析结果将最终的子任务分配给任务执行***中的相关执行终端；

分配判断模块，用于判断所述任务分配模块的任务分配是否满足预设的分配准则，若不满足则指示所述任务分配模块重新分配所述任务；若满足则指示主控制室控制所述任务执行***中的相关执行终端分别执行分配的任务。

本发明核电厂运行的控制***中，还包括终止规则存储模块和终止规则设置模块，

所述终止规则存储模块用于存储终止规则，所述终止规则包括以下至少一项：所述子任务已与所述主控制室无关或不再是控制任务；所述子任务已能够控制单个功能、参数和/或控制器；所述子任务不再包含子任务；

所述终止规则设置模块用于从所述终止规则存储模块中选择至少一个终止规则传送给所述终止判断模块，还用于根据用户操作生成新的终止规则存储在所述终止规则存储模块中。

本发明核电厂运行的控制***中，所述任务分解模块在首次任务分解时，将运行总任务分解为可用性任务和安全性任务。

本发明核电厂运行的控制***中，所述任务分析模块用于以下至少一项：

将相同的子任务合并；

将实现相关功能的子任务组合为一种组合任务。

本发明核电厂运行的控制***中，还包括分配准则存储模块和分配准则设置模块，

所述分配准则存储模块用于存储分配准则，所述分配准则包括以下至少一项：根据任务特性确定将任务分配给何种执行终端的分配准则，所述执行终端包括操纵员和机器；根据客观条件确定采取远距离手动控制还是就地控制的分配准则；根据事故工况下的安全要求进行任务分配的分配准则；根据基于功能的信息分组进行任务分配的分配准则；

所述分配准则设置模块用于从所述分配准则存储模块中选择至少一个分配准则传送给所述分配判断模块，还用于根据用户操作生成新的分配准则存储在所述分配准则存储模块中。

本发明一种核电厂运行的控制方法及其***的有益效果为：通过基于终止规则的任务分解和基于分配准则的任务分配，并结合任务分析，实现高效地、合理地任务分配，保证了控制室涉及的任务的完整性和有效性，提高了主控制室对核电厂运行的控制能力。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是根据本发明一个实施例的核电厂运行的控制方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的任务分解算法的流程图；

图3是根据本发明一个实施例的任务分配的遗传算法的流程图；

图4是根据本发明一个实施例的核电厂运行的控制***的结构示意图；

图5是根据本发明另一个实施例的核电厂运行的控制***的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的各种实施例提供了一种核电厂运行的控制方法。首先将运行总任务分解为可用性任务(受控发电)和安全性任务(防止放射性释放)，运行总任务是根据核电厂的主要目标(实现电厂在其所有运行和事故工况下安全与有效的运行)确定的。然后将可用性任务和安全性任务分别分解为至少两个子任务，并判断每个子任务是否满足预设的终止规则，若不满足则继续分解该子任务直至满足终止规则(即对应任务不可再分解)。其中，终止规则包括以下至少一项：该子任务已与主控制室无关或不再是控制任务；该子任务已能够控制单个任务、参数和/或控制器；该子任务不再包含子任务。接下来针对满足终止规则的各级子任务确定电厂运行所需的基本任务信息流和任务处理要求。

然后，对基本任务信息流进行任务分析，确定与任务相关的各种控制信息和执行信息，并根据任务分析的结果进行任务分配。其中任务分析至少包括以下一项：将相同的子任务合并；将实现相关功能的子任务组合为一种组合任务。接下来判断任务分配是否满足预设的分配准则，若不满足则重新分配该任务，直到满足为止。其中，分配准则包括以下至少一项：根据任务特性确定将任务分配给何种执行终端的分配准则；根据客观条件确定采取远距离手动控制还是就地控制的分配准则；根据事故工况下的安全要求进行任务分配的分配准则；根据基于功能的信息分组进行任务分配的分配准则。

图1是根据本发明一个实施例的核电厂运行的控制方法的流程图。在本实施例中，核电厂运行的控制方法开始后首先执行步骤S1。在步骤S1中，执行任务分解，生成至少两个子任务。由于本发明主要针对核电站的控制室进行任务分析与分配，因此可以首先将核电站运行的总任务(即安全、有效发电和保护公众免受辐射危害)分解为可用性任务(受控发电)和安全性任务(防止放射性释放)。在分解过程中，还可以针对每个子任务确定与主控制室有关的全部电厂任务，仅对控制相关任务进行分解。

在步骤S2中，判断每个子任务是否满足预设的终止规则。根据核电站的标准法规，本发明预设的任务分解的终止规则包括以下至少一项：

a)任务已与主控制室无关，例如控制是在就地完成的，或者该任务不再是一个控制任务，而是例如对设备的维护和维修等任务；

b)已达到能控制单个功能、参数、控制器的程度；

c)该任务不再包含子任务，例如该任务是单纯的机械动作等。

但是本发明并不受限于此，而可以包括任意合适的终止规则，只要该终止规则使任务分解所需要达到的最底层的任务是完整的、独立的，或者已经可以实现，而且重要的层次结构是明确的即可。

若存在不满足终止规则的子任务，则对这些不满足终止规则的子任务分别继续执行步骤S1。依此类推，直至所有的子任务都满足终止规则为止，即直到最底层的任务是完整且独立的，或者是已经可以实现的，而且重要的层次结构已经明确，满足这种标准就可以停止分解。

若所有的子任务都满足终止规则，则执行步骤S3。在步骤S3中，根据各级子任务确定运行所需的基本任务信息流和任务处理要求，例如建立***任务模型树或其它拓扑结构，来表示各级子任务及其相互关系。

在步骤S4中，对基本任务信息流进行任务分析，包括确定与任务相关的各种控制信息和执行信息。其中，任务分析可以包括以下至少一项，且包括任意合适的分析顺序：

a)确定与给定任务有关的支持***，包括工艺***、电源、气源等；

b)分析为完成给定任务，需要监视和/或监测哪些表示电厂状态的参数，例如：温度、压力、阀门位置等；

c)如果给定任务不能正确执行，有哪些其它任务可以替代；

d)完成该任务的操作是由机器自动完成还是由操纵员手动完成；

e)如果是自动控制，需要执行哪些后备手动控制；

f)无论自动还是手动，操纵员都要对某些参数进行监督，这些参数是哪些，置于何处；

g)如果是手动操作(包括自动控制的后备手动控制)，需要哪些设备，置于何处，处于何种状态才能完成任务；

h)如果操作步骤需要操纵员进行高级思维处理，需要通过哪些参数来决定控制动作怎样执行；

i)将相同的子任务合并；

j)将实现相关功能的子任务组合为一种组合任务。

对每个子任务进行任务分析时，还可以鉴别并确定该任务是否与控制室相关，即是否为控制任务，以便进行后续分配。

在步骤S5中，根据上述任务分析的结果进行任务分配。任务分配时，需要分别考虑操纵员和仪表控制***的能力。例如，分配给操纵员的任务可以分成三类：执行控制任务、对自动***的监视以及进行高级思维处理。根据这三类任务的负担轻重、要求的精确性、响应时间等因素，在不超出操纵员能力的范围内，合理地进行分配。又例如，考虑仪表控制***的处理能力时，首先要规定***和设备的功能要求，然后根据运行任务规定人机接口的要求，最后确定各项技术指标，如***和设备的数量、响应时间、精确度、人因工程要求等。

在步骤S6中，判断上述任务分配是否满足预设的分配准则。预设的分配准则可以包括以下至少一项：

准则1：根据任务的特性，将任务分配给操纵员还是机器的准则见表1。

表1操纵员和机器的任务分配准则

1)操纵员的能力

在核电站设计中，操纵员负担的任务包括如下三种：手动执行一项控制任务；监督自动***执行控制任务；进行高级思维处理。

2)仪控***的处理能力

核电站保护和控制的任务主要是由仪控***来完成的，这就要求分配给机器的控制任务(已考虑与操纵员的相互作用)和仪控***的处理(信息与控制)能力相适应。在仪控***中需考虑自动控制和手动控制，其处理能力包括针对***或设备的数量、响应时间和准确度等要求，以及人因工程标准的要求和人因工程标准对各类部件确定人-机接口的要求。

准则2：根据客观条件，采取远距离手动控制还是就地控制的任务分配准则见表2。

表2远距离和就地手动控制的任务分配准则

表2仅仅是本发明的一个实施例，其中只罗列了部分情况，但本发明并不受限于此，而可以包括任意合适地判断是采取远距离手动控制还是就地控制的标准，只要遵循以下总原则即可：要求即时响应且有明显后果的任务通过远距离手动控制完成。

准则3：事故工况下的安全要求，包括应急操作规程的说明。

任务分配准则的另一个来源是事故工况下的安全要求。准则3定义如下：事故工况下操纵员来不及进行干预的快速响应操作任务必须分配给机器，对于重要的安全操作，除有自动控制的任务外，还必须设有冗余的手动控制任务，用以作为自动控制失效时的补充。

准则4：信息分组。

按照控制-显示综合的原则，适用于操纵员的各种信息按功能分组，把采取每一个操作所需的信息分为一组，以便为操纵员提供一个在其能力范围内的综合信息***，而不是按信息来源分组。

如果存在不满足分配准则的任务分配，则返回步骤S5重新分配这些不符合分配准则的任务，直到所有任务分配均满足分配准则为止。

如果所有任务分配均满足分配准则，那么任务分配过程结束。主控制室可以控制任务执行***中的相关执行终端分别执行分配的任务。例如，被分配任务的操纵员和仪控设备将按照要求执行各自的任务，从而达到运行总目标。

图2是根据本发明一个实施例的任务分析算法的流程图。在本实施例中，任务分析算法开始于步骤201。

在步骤201中，将核电站的运行总任务分解为可用性任务(受控发电)和安全性任务(防止向环境释放放射性)。

具体地说，对控制室可以依据下列任务进行详细的任务分解：

a)可用性任务

1)使电厂达到功率运行状态，例如从冷停堆工况到带最小负荷即15％额定功率；

2)在各种正常运行方式下控制核蒸汽供给，例如稳定功率运行——在15％～100％额定功率范围内稳定在某一功率水平运行，负荷跟踪运行——从15％额定功率升负荷至100％额定功率、从100％额定功率降负荷至15％额定功率；

3)把蒸汽能转换为电能；

4)停堆换料，包括从带15％额定功率至冷停堆以及换料的各项工作；

b)安全性任务

安全任务是防止放射性释放到环境中去，核电站在设计中设置了三道屏障，即燃料包壳、反应堆冷却剂***边界和安全壳。事故工况下，只要三道屏障保持完整性，就可以完成安全任务。因此，对安全性任务的分解就需要从那些保持三道屏障完整性的关键安全任务开始。关键安全任务包括以下六项：维持次临界；维持堆芯冷却；维持热阱；维持反应堆冷却剂***边界的完整性；维持安全壳的完整性；维持主冷却剂的装载量。

为了在各种事故工况中保证以上安全任务的执行，核电站设计不同的***或某些操作来完成这些任务，本发明把这些***或操作定义为更深一层的任务。要使这些***能在本发明所讨论的事故工况下正常发挥作用，就要对***进行一定的操作或者还需要一些子***支持，本发明把这些操作及子***定义为更下一层的任务。这样不断深入分解，直到为执行任务所进行的每一操作为止。

在步骤202中，分别将可用性任务和安全性任务层层分解为子任务，并鉴别必要的子任务，确定与控制室有关的全部电厂任务。

在步骤203中，设置任务分解终止规则，并对步骤202中确定的控制室相关任务按终止规则一一进行确认，满足终止规则的任务停止分解，不满足终止规则的任务继续回到步骤202中进行再次分解。在本实施例中，设置终止规则可以是从参考图1所描述的预设的终止规则中选择一个或多个，还可以是重新设置其它终止规则。

在步骤204中，根据步骤203中完全分解的任务(即不必再分解的任务)，确定电厂运行所需要的基本任务信息流和任务处理要求。

图3是根据本发明一个实施例的任务分配的遗传算法的流程图。在本实施例中，任务分配的遗传算法开始于步骤301。

在步骤301中，对任务分析算法确定出来的信息流进行任务分析，鉴别和确定哪些信息属于控制任务，任务分析包括确定与任务相关的各种控制信息和执行信息。在进行任务分析时，除了分析相关参数、任务、控制需求外，还可以对相同或相关任务进行合并或组合，以简化控制操作。

例如，为了实现电厂的运行，例如事故工况的处理等，需要同时执行若干个任务。在进行任务分析时，不同的高层次任务可以分解出相同的低层次任务，那么就可以把“同类项”合并；还有一些任务实现的功能是相关的，就可以把它们适当组合，作为一个单元即一种组合任务来处理。这样就可以把各种来源的信息按一定的动作范围组织起来，便于操纵员在有限的空间内获取相对完整的信息。具体到控制室人机接口和盘台布置的体现，就是在计算机工作站上，把为完成某一种任务的信息集中起来；在后备盘上，把为完成某一种任务的设备(包括显示仪、记录仪、控制器等设备)相对集中布置。这种策略使操纵员能够快速做出反应，也是参数编组和设备布置编组的依据。

在步骤302中，将步骤301中鉴别出来的控制任务，分配给操纵员和机器去完成。在任务分配时，需要分别考虑操纵员和仪表控制***的能力，将任务分配给合适的执行者。另外，在任务分配时，可以依据至少一种预设的分配准则，例如根据任务特性确定将任务分配给何种执行终端(例如操纵员或机器)的分配准则、根据客观条件确定采取远距离手动控制还是就地控制的分配准则、根据事故工况下的安全要求进行任务分配的分配准则、根据基于功能的信息分组进行任务分配的分配准则中至少一种。

在步骤303中，设置将要作为判断依据的分配准则，在本实施例中，设置分配准则可以是从参考图1所描述的预设的分配准则中选择一个或多个，还可以是重新设置其它分配准则。此步骤中设置的分配准则可以是与步骤302中不同的任意合适的分配准则。例如，在步骤302中，基于参考图1所述的准则1来分配任务，在步骤303中，分别基于参考图1所述的准则2、准则3和准则4来判断任务分配是否满足要求。

在步骤304中，根据步骤302中设置的分配准则判断任务分配是否符合要求，满足分配准则就终止任务分配，不满足分配准则就继续返回步骤302重新再分配，直到满足分配准则为止。

在步骤305中，完成任务分配，主控制可以控制任务执行***中的相关执行终端(例如操纵员和机器)执行分别执行各自被分配的任务。

图4是根据本发明一个实施例的核电厂运行的控制***的结构示意图。在本实施例中，核电厂运行的控制***包括任务分解模块40、终止判断模块41、信息流处理模块42、任务分析模块43、任务分配模块44和分配判断模块45。

任务分解模块40，用于执行任务分解，生成至少两个子任务。例如，在首次任务分解时，任务分解模块40可以将电厂运行总任务分解为可用性任务和安全性任务。

终止判断模块41，用于判断任务分解模块40中分解得到的每个子任务是否满足预设的终止规则。当存在至少一个子任务不满足终止规则时，终止判断模块41还可以指示任务分解模块40继续分解这些不符合终止规则的子任务。

预设的任务分解的终止规则包括以下至少一项：

a)任务已与主控制室无关，例如控制是在就地完成的，或者该任务不再是一个控制任务，而是例如对设备的维护和维修等任务；

b)已达到能控制单个功能、参数、控制器的程度；

c)该任务不再包含子任务，例如该任务是单纯的机械动作等。

但是本发明并不受限于此，而可以包括任意合适的终止规则，只要该终止规则使任务分解所需要达到的最底层的任务是完整的、独立的，或者已经可以实现，而且重要的层次结构是明确的即可。

终止判断模块41还可以将满足终止规则(即完全分解的)子任务传递给信息流处理模块42以便进一步处理。

信息流处理模块42，用于根据从终止判断模块41接收的各级子任务确定运行所需的基本任务信息流和任务处理要求。例如，信息流处理模块42可以建立***任务模型树或其它拓扑结构，来表示各级子任务及其相互关系。

任务分析模块43，用于从信息流处理模块42接收基本任务信息流及其任务处理要求，并针对基本任务信息流进行任务分析，包括确定与任务相关的各种控制信息和执行信息。任务分析可以包括以下至少一项，且包括任意合适的分析顺序：

a)确定与给定任务有关的支持***，包括工艺***、电源、气源等；

b)分析为完成给定任务，需要监视和/或监测哪些表示电厂状态的参数，例如：温度、压力、阀门位置等；

c)如果给定任务不能正确执行，有哪些其它任务可以替代；

d)完成该任务的操作是由机器自动完成还是由操纵员手动完成；

e)如果是自动控制，需要执行哪些后备手动控制；

f)无论自动还是手动，操纵员都要对某些参数进行监督，这些参数是哪些，置于何处；

g)如果是手动操作(包括自动控制的后备手动控制)，需要哪些设备，置于何处，处于何种状态才能完成任务；

h)如果操作步骤需要操纵员进行高级思维处理，需要通过哪些参数来决定控制动作怎样执行；

i)将相同的子任务合并；

j)将实现相关功能的子任务组合为一种组合任务。

对每个子任务进行任务分析时，任务分析模块43还可以鉴别并确定该任务是否与控制室相关，即是否为控制任务，以便进行后续分配。

任务分配模块44，用于根据任务分析模块43输出的分析结果进行任务分配。任务分配模块44可以根据操纵员和仪表控制***的能力来分配任务。例如，分配给操纵员的任务可以分成三类：执行控制任务、对自动***的监视以及进行高级思维处理。根据这三类任务的负担轻重、要求的精确性、响应时间等因素，在不超出操纵员能力的范围内，合理地进行分配。又例如，根据仪表控制***的处理能力分配任务时，任务分配模块44首先要规定***和设备的功能要求，然后根据运行任务规定人机接口的要求，最后确定各项技术指标，如***和设备的数量、响应时间、精确度和人因工程要求等。

分配判断模块45，用于判断任务分配模块44的任务分配是否满足预设的分配准则，若不满足则指示任务分配模块44重新分配这些不满足分配准则的任务。预设的分配准则可以包括以下至少一项：根据任务特性确定将任务分配给操纵员还是机器的分配准则；根据客观条件确定采取远距离手动控制还是就地控制的分配准则；根据事故工况下的安全要求进行任务分配的分配准则；根据基于功能的信息分组进行任务分配的分配准则。这些准则具体参考对图1的描述。若满足分配准则，那么指示主控制室控制任务执行***中的相关执行终端分别执行各自被分配的任务。

在工作过程中，任务分解模块40首先将电厂运行总任务分解为可用性任务和安全性任务，然后分别将可用性任务和安全性任务各分解为至少两个子任务。终止判断模块41判断任务分解模块40中分解得到的每个子任务是否满足预设的终止规则。当存在至少一个子任务不满足终止规则时，终止判断模块41指示任务分解模块40继续分解这些不符合终止规则的子任务，直至所有子任务均满足终止规则。同时，终止判断模块41将满足终止规则(即完全分解的)子任务传递给信息流处理模块42。信息流处理模块42根据从终止判断模块41接收的各级子任务确定运行所需的基本任务信息流和任务处理要求。

然后，任务分析模块43从信息流处理模块42接收基本任务信息流及其任务处理要求，并针对基本任务信息流进行任务分析，包括确定与任务相关的各种控制信息和执行信息。任务分配模块44根据任务分析模块43输出的分析结果进行任务分配。任务分配模块44可以根据操纵员和仪表控制***的能力来分配任务。分配判断模块45可以判断任务分配模块44的任务分配是否满足预设的分配准则，若不满足则指示任务分配模块44重新分配这些不满足分配准则的任务。若所有任务分配均满足分配准则，那么任务分配完成，可以指示主控制室控制任务执行***中的相关执行终端开始执行所分配的任务。

图5是根据本发明另一个实施例的任务控制***的结构示意图。在本实施例中，任务控制***包括任务分解模块40、终止判断模块41、信息流处理模块42、任务分析模块43、任务分配模块44、分配判断模块45、终止规则存储模块46、终止规则设置模块47、分配准则存储模块48和分配准则设置模块49。其中，终止规则存储模块46、终止规则设置模块47、分配准则存储模块48和分配准则设置模块49是可选模块，即在本发明的其它实施例中，可以分别包括这些模块或其任意组合。

终止规则存储模块46，用于存储终止规则。终止规则包括以下至少一项：子任务已与主控制室无关或不再是控制任务；子任务已能够控制单个功能、参数和/或控制器；子任务不再包含子任务。终止规则存储模块46中可以存储供应商预设的终止规则，也可以存储通过终止规则设置模块47设置的终止规则。终止规则存储模块46可以集成于终止判断模块41中，也可以是单独的电路或软/硬件模块。

终止规则设置模块47，用于从终止规则存储模块46中选择至少一个终止规则传送给终止判断模块41以便作为判断依据。终止规则设置模块47还用于根据用户操作生成新的终止规则存储在终止规则存储模块46中或传送给终止判断模块41作为判断依据。

分配准则存储模块48，用于存储分配准则。分配准则包括以下至少一项：根据任务特性确定将任务分配给操纵员还是机器的分配准则；根据客观条件确定采取远距离手动控制还是就地控制的分配准则；根据事故工况下的安全要求进行任务分配的分配准则；根据基于功能的信息分组进行任务分配的分配准则。分配准则存储模块48中可以存储供应商预设的终止规则，也可以存储通过分配准则设置模块49设置的终止规则。分配准则存储模块48可以集成于分配判断模块45中，也可以是单独的电路或软/硬件模块。

分配准则设置模块49，用于从，分配准则存储模块48中选择至少一个分配准则传送给分配判断模块45以便作为判断依据。分配准则设置模块49还用于根据用户操作生成新的分配准则存储在分配准则存储模块48中或传送给分配判断模块45作为判断依据。

在工作过程中，任务分解模块40首先将电厂运行总任务分解为可用性任务和安全性任务，然后分别将可用性任务和安全性任务各分解为至少两个子任务。终止判断模块41判断任务分解模块40中分解得到的每个子任务是否满足终止规则存储模块46中存储的或通过终止规则设置模块47设置的终止规则。当存在至少一个子任务不满足终止规则时，终止判断模块41指示任务分解模块40继续分解这些不符合终止规则的子任务，直至所有子任务均满足终止规则。同时，终止判断模块41将满足终止规则(即完全分解的)子任务传递给信息流处理模块42。信息流处理模块42根据从终止判断模块41接收的各级子任务确定运行所需的基本任务信息流和任务处理要求。

然后，任务分析模块43从信息流处理模块42接收基本任务信息流及其任务处理要求，并针对基本任务信息流进行任务分析，确定与任务相关的各种控制信息和执行信息。任务分配模块44根据任务分析模块43输出的分析结果进行任务分配。任务分配模块44可以根据操纵员和仪表控制***的能力来分配任务。任务分配模块44还可以根据分配准则存储模块48中存储的一个或多个分配准则来进行任务分配。分配判断模块45可以判断任务分配模块44的任务分配是否满足分配准则存储模块48中存储的或通过分配准则设置模块设置的其它分配准则。注意，分配判断模块45和任务分配模块44使用的分配准则不同。若任务分配不满足所选分配准则，则分配判断模块45指示任务分配模块44重新分配这些不满足分配准则的任务。若所有任务分配均满足分配准则，那么任务分配完成，分配判断模块45可以指示主控制室控制任务执行***中的相关执行终端开始执行所分配的任务。

本发明主要提供一种基于核电站控制室的核电厂运行的控制方法及其***，针对控制室需完成的任务进行分析后，确定控制任务，然后合理分配给操纵员和机器去执行，并通过计算机***建立***任务模型树，定义终止规则、迭代规则(即多次分解)，通过遗传算法，完成任务分配工作，提高了任务分配的效率和合理性，节省了人力和物力资源。不仅保证了控制室涉及的任务的完整性和有效性(核电站的任务分析与分配仅指针对控制室而言，因为核电站需完成的任务均由控制室来执行和完成)，还可以对后备盘进行集中合理的布置，加快了操纵员的反应速度以及应急处理速度。

虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术操纵员员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (10)

1.一种核电厂运行的控制方法，其特征在于，包括：

S1、执行任务分解，生成至少两个子任务；

S2、判断每个所述子任务是否满足预设的终止规则，若是，执行步骤S3，若否，继续执行步骤S1；

S3、根据步骤S2中得到的各级子任务确定运行所需的基本任务信息流和任务处理要求；

S4、对所述基本任务信息流进行任务分析，所述任务分析包括确定与任务相关的各种控制信息和执行信息；

S5、根据所述任务分析的结果将最终的子任务分配给任务执行***中的相关执行终端；

S6、判断任务分配是否满足预设的分配准则，若否，返回步骤S5；若是，主控制室控制所述任务执行***中的相关执行终端分别执行分配的任务。

2.根据权利要求1所述的核电厂运行的控制方法，其特征在于，所述终止规则包括以下至少一项：

所述子任务已与主控制室无关或不再是控制任务；

所述子任务已能够控制单个功能、参数和/或控制器；

所述子任务不再包含子任务。

3.根据权利要求1所述的核电厂运行的控制方法，其特征在于，首次任务分解时，将运行总任务分解为可用性任务和安全性任务。

4.根据权利要求1所述的核电厂运行的控制方法，其特征在于，所述任务分析还包括以下至少一项：

将相同的子任务合并；

将实现相关功能的子任务组合为一种组合任务。

5.根据权利要求1所述的核电厂运行的控制方法，其特征在于，所述分配准则包括以下至少一项：

根据任务特性确定将任务分配给何种执行终端的分配准则，所述执行终端包括操纵员和机器；

根据客观条件确定采取远距离手动控制还是就地控制的分配准则；

根据事故工况下的安全要求进行任务分配的分配准则；

根据基于功能的信息分组进行任务分配的分配准则。

6.一种核电厂运行的控制***，其特征在于，包括：

任务分解模块，用于执行任务分解，生成至少两个子任务；

终止判断模块，用于判断每个所述子任务是否满足预设的终止规则，并在不满足时指示所述任务分解模块继续分解所述子任务；

信息流处理模块，用于根据从所述终止判断模块接收的各级子任务确定运行所需的基本任务信息流和任务处理要求；

任务分析模块，用于对所述基本任务信息流进行任务分析，所述任务分析包括确定与任务相关的各种控制信息和执行信息；

任务分配模块，用于根据所述任务分析模块输出的分析结果将最终的子任务分配给任务执行***中的相关执行终端；

分配判断模块，用于判断所述任务分配模块的任务分配是否满足预设的分配准则，若不满足则指示所述任务分配模块重新分配所述任务；若满足则指示主控制室控制所述任务执行***中的相关执行终端分别执行分配的任务。

7.根据权利要求6所述的核电厂运行的控制***，其特征在于，还包括终止规则存储模块和终止规则设置模块，

所述终止规则存储模块用于存储终止规则，所述终止规则包括以下至少一项：所述子任务已与所述主控制室无关或不再是控制任务；所述子任务已能够控制单个功能、参数和/或控制器；所述子任务不再包含子任务；所述终止规则设置模块用于从所述终止规则存储模块中选择至少一个终止规则传送给所述终止判断模块，还用于根据用户操作生成新的终止规则存储在所述终止规则存储模块中。

8.根据权利要求6所述的核电厂运行的控制***，其特征在于，所述任务分解模块在首次任务分解时，将运行总任务分解为可用性任务和安全性任务。

9.根据权利要求6所述的核电厂运行的控制***，其特征在于，所述任务分析模块用于以下至少一项：

将相同的子任务合并；

将实现相关功能的子任务组合为一种组合任务。

10.根据权利要求6所述的核电厂运行的控制***，其特征在于，还包括分配准则存储模块和分配准则设置模块，

所述分配准则存储模块用于存储分配准则，所述分配准则包括以下至少一项：根据任务特性确定将任务分配给何种执行终端的分配准则，所述执行终端包括操纵员和机器；根据客观条件确定采取远距离手动控制还是就地控制的分配准则；根据事故工况下的安全要求进行任务分配的分配准则；根据基于功能的信息分组进行任务分配的分配准则；

所述分配准则设置模块用于从所述分配准则存储模块中选择至少一个分配准则传送给所述分配判断模块，还用于根据用户操作生成新的分配准则存储在所述分配准则存储模块中。

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