本标准规定了核电厂控制室的功能设计、人机接口要求、控制室人员配备操作规程和培训大纲的功能接口要求；还规定了检验与核准功能设计程序。本标准适用于核电厂控制室的设计。本标准不适用于特设的或通常无人管理的控制系统，如：控制室外的停堆系统、放射性废物处理控制系统、应急响应设施等。 GB/T 13630-1992 核电厂控制室的设计 GB/T13630-1992 标准下载解压密码：www.bzxz.net

UDC 621.039.577
中华人民共和国国家标准
GB/T13630-92
核电.厂控制室的设计
Designfor control rooms
of nuclear power plants
1992-08-29发布
1993-04-01实施
国家技术监督局发布
主题内容与适用范围·
引用标准
4控制室的设计原则.
5控制室的功能设计
6功能设计的技术要求·
控制室系统的检验与核准
附录A核电厂控制室设计导则(补充件）目
中华人民共和国国家标准
核电厂控制室的设计
Designforcontrolrooms
of nuclear power plants
本标准等效采用国际电工委员会IEC964《核电厂控制室的设计》。1主题内容与适用范围
GB/T13630—92
本标准规定了核电厂控制室的功能设计、人机接口要求、控制室人员配备操作规程和培训大纲的功能接口要求；还规定了检验与核准功能设计程序。本标准适用于核电厂控制室的设计。本标准不适用于特设的或通常无人管理的控制系统，如：控制室外的停堆系统、放射性废物处理控制系统、应急响应设施等。
2引用标准
HAF0200
核电厂设计安全规定
HAF0202
核电厂防火
HAF0204
核电厂内部飞射物及其二次效应的防护GB2951.19电线电缆燃烧试验方法3术语
3.1报警alarms
由光字牌或其他显示系统发出信号，向操纵员通告电厂和设备出现故障或电厂运行工况的变化超出允许范围，要求操纵员采取行动。3.2音响警报系统audiblewarningsystems出现异常情况（例如：火灾、必须撤离安全壳或其他建筑物）时，发出音响警报的系统。3.3辅助控制（操作）系统auxiliarycontrol（operating）systems安装在控制室外面的操作系统，例如：辅助控制点和就地停堆系统。3.4控制室系统controlroomsystem人机接口、控制室工作人员、操作规程、培训大纲和相关的设施或设备的总体，它们共同维持控制室功能的正确执行。
3.5控制室工作人员controlroomstaff定岗在控制室的一组电厂运行人员。他们通过人机接口按制电厂，对完成电厂的运行目标负责。通常，控制室工作人员由值班长和实际执行操作的操纵员组成。3.6控制器control
操纵员用来向控制系统和电厂物项发送指令信号的设备。3.7通讯系统communicationsystem国家技术监督局1992-08-29批准1993-04-01实施
GB/T13630-92
运行与管理人员、就地操纵员以及位于控制空设施之外的其他电厂人员之间交换信息的设施、设备和装置等。
3.8显示器displays
用于监督电厂工况和状态(例如：过程状态、设备状态等)的装置。3.9人类工效学ergonomics
依据工作环境和由人力操作的设备，研究人的能力和心理的科学。3.10格式（显示格式）format(displayformat）在屏幕显示器上显示信息的画面形式，例如：信息文字说明、数字表达、符号、模拟图、柱状图表、趋势图像和多角形显示。
3.11功能function
由人或自动系统所执行的一种行动或任务。3.12功能目标runctionalgoal
为完成相应的功能，必须达到的性能指标。3.13功能分析functionanalysis根据可利用的人力、技术和其他手段，研究系统的各项功能目标，以便提供确定功能如何分配与执行的依据。
3.14层次目标结构hierarchical goal structure将功能目标和子功能目标构成分层次的目标结构，表明功能目标和子功能目标之间的关系。3.15高级思维处理high-levelmentalprocessing为获得归纳与概括的信息，人对信息进行处理和(或)解释的活动。3.16人因工程humanfactorengineering就机器的设计、各种作业和人对实际环境的适应能力而言，有关人的能力和限度的知识领域。3.17不符人因工程原则humanfactorengineeringdiscrepancy依据人因工程原则衡量，系统设计不符合操纵员的能力和职责。3.18仪表控制系统instrumentationandcontrolsystem实现自动与手动控制的设备，它由仪表、控制和信息系统组成。3.19作业job
操作上相关的一组任务。一项作业的任务所要求的技能、知识和责任应是一致的。3.20作业分析jobanalysis
分析某一作业对控制空人员的配备、操作规程和培训大纲的基本要求。3.21就地控制点（或设施）localcontrolpoints(orfacilities）设置在控制室外面的控制点(或设施），在那里就地操纵员进行控制活动。3.22就地操纵员localoperator
在控制室外面执行任务的操纵人员。3.23机器machine
硬设备，即装置、设备和(或)仪表与控制系统。3.24人机接口mau-machineinterface操纵人员与仪表控制系统和计算机系统之间的交接面。它包括显示、控制和操纵员支持系统的交接面。
3.25运行人员operatingstaff
为电厂运行轮班工作的电厂人员，包括控制室工作人员、维护人员等。3.26操作规程operatingprocedures规定为完成功能目标所需操作任务的一组文件。2
GB/T13630—92
operatorinteraction
，3.27人机交互作用
操纵员和仪表控制系统之间的相互关系，即：仪表控制系统显示的电厂状态和相应的操纵员活动之间的相互关系。
3.28操纵员支持系统operatorsupportsystem（oss）支持控制室工作人员的高级思维处理任务的一个或多个系统。3.29性能要求performancerequirements确保功能目标实现，对规定的任务性能的定量要求。3.30广播系统publicaddress-system呼叫电厂各个位置上的人员的扩音系统。3.31电厂运行目标planioperationalgoal电厂设计的最终目的，即按需要发电和限制向环境释放放射性。3.32公认惯例populationstereotype一群人或全体人员中的大多数人，对某个特定的刺激源给出相同响应的趋势。公认惯例由抽样人口的传统和习惯决定。
3.33任务tasks
为实现某个功能目标，由人或机器所执行的一系列动作。3.34任务分析taskanalysis
详细描述操纵员的任务。根据任务的组成，确定人活动的细节，以及这些活动的功能和时间的关系。3.35培训大纲trainingprogramme为培训控制室工作人员，使他们获得运行活动所必需的技能和知识所制定的大纲。3.36核准validation
为确定某个问题的解决是否遵守了功能、性能和接口要求而进行的试验与评价。3.37检验verification
确定控制室各组成部分是否满足规定要求的过程。在本标准中，检验是对照电厂工程准则、人因工程准则和操作与功能的要求，对控制室系统的各单个组成部分的核查。3.38屏幕显示visualdisplayunit（VDU）用屏幕显现由计算机驱动的图像的显示设备，例如，CRT、等离子体显示器。4控制室的设计原则
4.1控制室的主要目标
控制室的主要目标是实现核电厂在其所有运行和事故工况下安全与有效地运行。控制室为控制室工作人员提供实现电厂运行目标所必需的人机接口和有关的信息和设备。此外，控制室为控制室工作人员提供适宜的工作环境，以利于执行任务，而无不适之感和人身危险。4.2控制室的功能设计目标
控制室设计的基本目标是及时、准确和完整地向操纵员提供关于电厂设备和系统的功能状态的信息。
控制室设计必须考虑到所有运行状态下，包括换料和事故工况，使任务最佳化，并将监督与控制电厂所要求的工作量减到最小，控制室还必须向控制室外的其他设施提供必要的信息。控制室设计必须提供各项功能的最佳分配，以便操纵员和系统能最大限度地发挥其能力。控制室设计的另一个目标是使电厂能有效地进行试运行，并允许修改与维护。4.3安全原则
控制室必须使核电厂在所有运行状态下安全地运转。在设计中考虑的设计基准事件和事故工况发生之后，控制室仍能使电厂恢复到安全状态。3
GB/T 13630-92
控制室内控制设备的设计应尽可能地阻止非安全手动指令的执行，例如应用取决于电广状态的逻辑联锁。
在安全与非安全系统紧密相邻的地方，必须考虑功能的隔离和实体的分隔。按制室必须采取适当的措施，保障控制室内人员的安全，免受可能的危险，例如，闯入未经批准的人，事故工况所产生的放射性，有毒气体，或火灾的后果等，这些事件都会危及操纵员必需的活动。必须设有适当的通路，保证在紧急情况下，控制室工作人员能通过该通路撤离或抵达控制室，或去其他控制点。
4.4可用性原则
为使电厂的容量因子最高，以保证核电厂建设投资及时回收，在控制室设计中必须考虑下列各项：a.，便于电厂按计划运行；
b．把因操纵员的错误判断与操作、或因仪表控制系统失灵与故障造成的局部扰动引起的意外功率降低或电厂停堆的几率减到最小。提高可用性的技术措施必须不违背安全原则。4.5人因工程原则
为了提供各功能的最佳分配，保证人与机器能最大限度的发挥其能力，并使电厂的安全与可用性最好，设计必须特别注意人因原则和人的特性，例如：人体尺寸、人的感觉、思维、生理和运动机能的反应能力与限度。
4.6营运管理原则
操纵员的配备与培训是控制室系统和运行管理的一部分，为了使核电厂最安全与最有效地运行，控制室必须配备数量足够并有专业技能的工作人员。工作人员必须经过控制室运行方面的技术训练，受到有关核电厂运行与安全的工程原理的教育，具备电厂子系统和组成设备及其功能、性能和位置方面的详细知识。由就地操纵员执行的任务，包括电厂设备的操作，必须受控制室行政上的管理与监督。为确保核电厂的运行质量，在控制室的人员配备方面，营运单位应考虑以下因素：a：人员选择与资格的要求；
正常、异常与事故工况下培训与进修的要求；b.
c．操作技能的定期进修和扩充他们的工程原理知识的机会；d。在正常和紧急运行期间，控制室工作人员和每个人的职责。4.7与其他控制和管理中心的关系为了帮助控制室工作人员对异常运行工况作出反应，在应急工况下，应急响应设施应能投入运行。在控制室外还必须设置辅助控制点，以便在控制室不能执行其安全功能时，能使反应堆安全停堆，并将其保持在安全状态。
必须为这些控制点和设施提供信息交换设备。这些设备的运行必须不依赖控制室内的其他设备。5控制室的功能设计
必须使用一种系统化的方法来进行控制室的功能设计，并包括图1中所示的控制室和有关项目。这种设计方法必须包括图2所示的下列四个步骤：功能分析、功能分配、功能分配的检验与核准、作业分析。
操作规程
培训大纲
非语言
通讯系统
控制室外的设施
信息中心
应急响应设施
GB/T13630-92
功糖目标
功能分配
自动控制功能
手动控制功能
高级思维处理功
控制室工作人员
操纵员
持系线
显示器
报警器
人机接口计算机
测量设备
手动控制
控制器
（探测器、仪表等）
操纵员
控制器
语言通讯
自动决断设备
【比较器、停堆电路）
整定值
控制与保护设备，
(辑联债、驱动
器、控制器等）
仪表控制系统
电厂工艺过程和机械设备
电厂运行目标
图1控制室系统的概貌
第5章，控制室的功能设计
功能分析
（第5.1条）
控制室内监督和
控制功能
功髋分配
（第5.2条）
人支机器
分配给人的功能
（控制室工作人员）
功能检验
（第5.3bzxZ.net
检验？
人员、人机接口
操作规程和培训
的要求
GB/T13630-92
标准的范照/设计原则
标准的主题内容与
适用范国（第1章）
控制室的设计原则
(第4章)
分配给机器的功
能（白动控制）
功能检弱
（第5.3条）
检验？
仪表控制系统
的性能要求
(自动控制）
控制室系统整体
的功能
设计概念的核准
（第5.4条）
作业分析（第5.5条）
控制室的详细设计
第6章和第7章，技术要求/检验与核准功能设计的技术要习
控制室设计
（第6章）
控制室设计
控制室系统的
检验（第7.1条）
检验？
人数配备操作规
程和培训系统
建立人员配备
操作规程
培训系统
控制室系块的
检验（第7.1条）
控制室系统整体
控制室系统的核准
（第7.2条）
核准？
图2整个设计过程和标准各章条的关系5.1功能分析
GB/T13630-92
为实现4.1条规定的目标，并符合4.24.7条规定的原则，必须对核电厂所执行的功能进行分析。这一分析应就所有运行状态和事故工况确定控制室设计的目标层次。目标必须包括电力生产和把放射性释放减到最少这两项基本目标。每一目标可以进一步分解成子目标，并用于设计决策过程。5.1.1功能的确定
应按照层次目标结构确定与控制室目标有关的全部电厂的功能，并形成文件。附录A中的A5.1.1给出了确定这些目标的方法。在规定各项功能时，应进行综合性的分析，并考虑控制室和控制室外的设施及系统之间的相互影响。
5.1.2信息流与处理要求
为了确定完成电厂功能(包括判断与操作)所要求的基本运行信息流与处理，必须进行分析(见附录A中的A5.1.2)。
当确定信息与处理的要求时，设计者应考虑几种有代表性的设计基准事件以及全部正常运行工况，并应包括下列事件：
鉴于数据的解释与控制的复杂性、控制速度等，操纵员难以就要求的操作作出主观判断的事a.
要求操纵员确信无疑地作出正确反应的事件，例如某些事故工况；b.
在概率风险评价中属重要的事件；c.
除非及时采取纠正动作，否则很可能导致电厂停机的事件；d.
出现的概率很高的事件。
考虑的事件数目必须足以覆盖已编入层次目标结构中的各项功能。5.2.功能分配
设计者必须进行任务分析，以便决定哪些功能应分配给人，哪些功能应分配给机器。分配给人的功能示于表A1，它们是：a.手动控制，包括自动控制的后备控制；b.与手动控制和自动控制两者有关的监督；c.
高级思维处理任务，例如：诊断异常的和意外的运行工况和事件的起因，并作出纠正动作的决分配给机器的功能指由自动控制所完成的功能(见表A1)。在这种分析中，必须应用人因工程原则和设计准则。用于分析的原则和准则必须形成文件，必须包括论述控制室工作人员和自动控制系统的能力和限度等因素（见附录A中的A5.2.2和A5.2.3)。5.2.1操纵员的能力
分配给操纵员的功能应分解为：正在执行的控制任务，临视正在进行控制任务的自动系统，进行高级思维处理分析，如诊断。这种分析应导出为完成下述工作所需的信息：a.
初步拟定的信息系统结构；
b．为了作出每项决断和执行每项控制任务所需的信息资源的功能组织。对操纵员可能行使的功能，必须根据工作负担、精确性、速率和时间等因素，按每项信息处理方式和控制动作，作出处理能力的估计。这些估计必须用于功能的初分配。这些估计应根据检验结果予以修改，用于考虑功能的重新分配，并提出对操纵员能力要求的更详细的规定。这些要求连同显示、控制和通讯的要求，一定要与完成功能必须执行的任务一致。通常的任务应包括显示、控制和通讯的要求。分配的准则见附录A中的A5.2.2。操纵员可利用的各类数据，必须依据任务的需要编组，而不是依据数据的来源。其目的是按照每项任务组织不同来源的信息，在操纵员的使用能力范围内，为他提供一个综合的信息体系。5.2.2仪表控制系统的处理能力
GB/T13630-92
仪表控制系统处理能力的分析，首先必须规定系统和设备的功能要求与限制；随后详述运行事件的顺序和每项任务的人机接口要求。目的是按照人机交互作用所规定的任务，组织机器的信息和能力。这样组织将便于按每项判断与控制任务来估计自动控制与人工控制两者的能力。仪表控制系统的处理能力最终应包括各项技术指标，例如：系统或设备必须满足数量、响应速度和精度等要求，以及为每类设备而规定的人机接口的人因工程标准。为减少操纵员出现差错的概率，控制系统应设计成：在电厂异常工况开始之后一个规定的时间内，无需操纵员的动作能保持电厂在安全极限之内。在自动控制系统的功能要求中，必须反映这种时间的要求。
5.3功能分配的检验
必须检验控制室的功能是否正确地分配给人和机器。检验程序如图2所示。应证明所拟定的功能分配最大限度地发挥了人和机器的特长，又没有对人或机器强加不适当的要求。5.3.1工作程序
检验的工作程序必须包括准备、评价和判定三个阶段，见附录A中的A5.3.1和A5.3.2.1。5.3.2检验的基本评价准则
着手检验所拟定的功能分配之前，应证明用于分配的准则自身是一致的。检验必须确认：完成电厂运行目标和安全目标所需的全部功能已经确定；a.
所拟定的功能分配符合所建立的分配准则；b.
每项功能的全部要求已经确定，它们包括性能的各方面（例如：时间限制、精度）。这些要求源自本标准规定的安全原则、可用性原则和电厂营运原则，以及其他标准、法规和导则，d。当较高级功能目标产生的要求体现在较低级功能之中时，在所有的运行方式下应没有矛盾。检验和修改（纠正错误或重新分配）必须反复进行，直至所有准则得到满足。5.4功能分配的核准
所拟定的功能分配必须经过核准，以证明系统能完成所有的功能目标。特别在所有正常运行和几种有代表性的事件下，功能顺序的实现必须予以评定。5.4.1工作程序
核准的工作程序必须包括准备、评价和判定三个阶段，见附录A中的A5.3.1和A5.3.2.2。必须制定事件选择的准则，以便保证为评定所选择的事件是具有代表性的。除了5.1.2条中规定的所有正常运行和事件之外，为评价分配给人的功能，应考虑多重故障所产生的事件。选出了有代表性的事件之后，确定每个事件所要求的功能，并按时问顺序予以综合。5.4.2核准的基本评价准则
必须按所有正常运行和有代表性的事件，评价各项功能的实施。必须满足核准的基本准则，包括：a.要求控制室工作人员承担的功能目标的数目和工作负担，必须不超过其能力；b。给控制室工作人员和就地操纵员分配的功能是适当的，尤其不应要求他们合作地、相互依赖地执行紧急的或对电厂安全与可用性具有重要功能的任务。5.5作业分析
为了进一步制定控制室人员配备结构、操作规程和培训大纲的基本要求，设计者应根据经过检验或核准的功能分配和功能要求进行作业分析。分析应阐明：
对操纵员的技能要求；
b．操纵员的操作职责；
操纵员的非操作任务(例如汇报)；c.
操纵员之间的操作配合；
e，操纵员与电厂之间的对话；
GB/T13630—92
量。操纵员与控制室之外的电厂人员的通讯。以上各项连同功能分配的分析结果（例如初步拟定的信息结构），应构成控制室工作人员配备结构、操作规程和培训大纲的基础。分析的步骤见附录A中的A5.5。6功能设计的技术要求
本章规定控制室系统和监测与控制设备的功能设计要求。本章还规定人和控制室设备之间的接口，设计必须基于完整的人机系统的工程方法。6.1人的能力和特性的基本数据
当实施控制室的详细设计时，必须提供人的能力和特性的基本数据，作为人因工程的基本设计资料。
基本数据应包括：
人体尺度的考虑；
公认惯例；
听觉和视觉的能力与特性，
d．人处理信息的能力；
环境因素。
附录A中的A6.1论述如何提供以上数据和这些数据的一些实例。6.2控制室的位置，工作环境和防护措施6.2.1控制室的位置
控制室必须安排在便于电厂运行的地方，并应满足4.3条的安全要求。6.2.2工作环境
控制室内的工作环境必须保证操纵员有效地和舒适地执行他们的任务。工作环境的技术要求必须包括如下项目：a．空气调节；
音响环境；
c照明条件。
附录A中的A6.2.2论述工作环境的技术要求。在工作环境设计中必须采取适当的措施，即使在电厂紧急工况下仍保持控制室的可操作性和监督电厂的能力。
6.2.3防护措施
控制室的设计必须在设计基准事件范围内对下列事件提供防护措施：火灾、辐射、内部和外部的飞射物、地震和敌意活动。
附录A中的A6.2.3论述控制室的防护措施。6.3控制室的空间与布置
6.3.1控制室的空间
控制室必须具有足够大的空间，允许控制室工作人员执行全部必需的活动，而且在异常工况下，使操纵员的移动范围最小。
在控制室设计中，必须注意提供工作场地、书写空间，和资料的存放空间，详见附录A中的A6.3.1。
6.3.2控制室的布置
在控制室的布暨中，对下述事项必须给予应有的考虑：营运管理原则；
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