DCS信息监视与控制系统报警卡转换工具研制

王五妹

DCS信息监视与控制系统报警卡转换工具研制

王五妹

（福建福清核电有限公司，福建福清 350300）

报警卡作为报警信息页，其能够指导操作员对报警做出正确的判断和响应，是电厂主控室操作员响应报警的重要依据。电厂因设计变更、画面优化等需求需对报警卡内容进行更新，为提升报警卡数据更新的效率和准确率，维修人员自主研发一套可以实现报警卡自动转换的工具软件，能够实现可编辑版报警规程文档与DCS系统报警卡数据文件的自动转换。本文分析了可编辑版报警规程文档的解析过程，数据提取的思路和方法；研究了DCS系统报警卡数据文件的格式，自动生成的原理等。经过测试验证，证明KIC系统报警卡转换工具生成的数据文件满足KIC系统的稳定运行要求。

报警卡；KIC系统；DCS；ILV文件

目前国内外运行的三代和三代+核电厂普遍使用DCS（Distributed Control System）分布式控制系统。DCS的主要基础是4C技术，即计算机-Computer、控制-Control、通讯-Communication和现代图形显示技术CRT。在此基础上，进一步引入和开发面向状态的诊断技术、智能化报警技术、数据库技术、符合人因工程要求的人机界面、先进的主控室等现代技术，并采用系统化的控制室功能分析和分配、操纵员操作分析等设计技术，以及面向运行安全状态的操作员支持系统包括智能诊断与智能报警为基础的计算机化操作规程等[4]。

福建福清核电有限公司1～4号机组DCS控制系统采用法国源讯公司的KIC系统（DCS信息监视与控制系统）。KIC系统智能化报警技术功能强大，单个机组报警数量高达5 000多条，与之匹配的报警卡数量也在5 000多张。KIC系统的报警信号来自DCS控制逻辑层、DCS监控层及监控层内部计算逻辑。核电机组运行一个周期，因设计变更、画面优化等需求需对报警信号点进行调整、计算过程进行优化、报警卡内容进行相应的更新。福清核电1～4号机组在过去的14次大修中，每次大修需更新的报警卡数量约450份左右，因手动更新工作量大，且存在修改错误的人因失误风险。

基于上述问题，提出了研制KIC系统报警卡转换工具的需求。KIC系统报警卡转换工具可以将运行人员编辑、修改过的word版报警规程文件自动转换成KIC系统识别的ILV文件。这一过程用到了报警卡数据格式解析、可编辑报警规程识别和报警卡自动生成等关键技术。

1　软件设计

1.1　软件运行环境

在方便使用和便捷办公的前提下，福清核电KIC系统报警卡转换工具将能够在福清核电办公电脑主流的操作系统下运行，工具软件运行环境兼容如下操作系统：Windows 7、Windows XP。

1.2　软件开发环境

为保障福清核电KIC系统报警卡转换工具在Windows 7、Windows XP操作系统下的兼容性，选用Microsoft Visual Studio 2015作为软件开发环境，使用的开发工具为C++。

VS是Microsoft Visual Studio的简称，是美国微软公司的开发工具包系列产品，它包括了整个软件生命周期中所需要的大部分工具，如UML工具、集成开发环境（IDE）等，其目标代码适用于微软支持的所有操作系统，是目前最流行的Windows平台应用程序的集成开发环境。

1.3　软件架构

软件系统在考虑执行效率的前提下采用单机执行模式，用户将软件安装到本地后即可方便使用，所有资源和计算过程都基于本地的执行程序完成。如图1所示。

图1　软件架构图

第一层是访问层，用户交互界面提供给用户简单易用的操作界面，设计时考虑操作简单、画面简洁、展示尽量多的丰富信息。

第二层是业务层，是后台数据处理的神经中枢。本软件系统包含了报警规程识别、报警卡格式数据解析和报警卡文件生成等模块，这些模块为用户交互界面提供了数据显示的资源，是数据处理的主要引擎。

1.4　软件功能设计

软件界面设计的原则是简洁、实用、易上手。软件界面按照用户的使用习惯和操作顺序自上而下分为三部分：文件路径设置区、功能按钮区和报警卡显示区，如图2所示。

图2　软件功能界面示意图

用户使用时首先选择要转换的报警规程的Word文件，然后选择生成的.ilv报警卡的保存路径。

设置好文件路径后，可以点击“规程格式检查”按钮，检查Word版规程是否满足要求。如果不满足要求会给出提示。

格式检查完毕后，用户可以点击“开始转换”按钮生成报警卡，已经生成的报警卡会实时的显示在报警卡显示区里。报警卡显示区里的“另存为”按钮可保存已生成的报警卡清单，该清单可以作为DGS工程师站的导入报警卡文件清单。

1.5　报警卡转换流程

此次定制开发的报警卡转化工具运行在Windows环境下，便于提取Word版报警规程，也便于使用者利用个人办公电脑进行报警卡转换工作。报警卡转化工具生成的ilv报警卡文件可以直接导入数据生成平台（DGS平台：Date Generate System）使用，并不需要做二次转换，便捷性有明显提升。

报警卡转换流程关键在对Word报警规程和ilv报警卡两种格式文件的信息提取和数据解析。Word报警规程的信息提取主要包括文本信息的提取和逻辑图的提取。ilv报警卡数据格式的解析工作是为最后将Word规程提取的信息填入固定格式的ilv文件并生成报警卡做准备工作。生成ilv报警卡后可以拷贝到DGS电脑上并批量导入DGS平台，进行集成后，即可下装到现场DCS系统使用，完成报警卡的更新工作，报警卡的转换流程图如图3所示。

图3　报警卡转换流程图

2　关键技术及解决方案

报警卡转换工具的关键技术包括：WORD文件的读取、报警卡数据格式解析、可编辑报警规程识别和报警卡自动生成。

WORD文件的读取所使用的工具为Microsoft Visual Studio。在准备阶段，首先创建一个MFC（EXE）工程，然后在CLASS VIEW页面创建一个类名为“CWordOffice”、类型为“Generci Class”的类。在工具栏中找到view-＞ class wizard-＞Automation-＞add class-＞from a type library，然后选中offfice安装的目录中的MSWORD9.OLB，选中所有列出的类名，点OK完成。准备工作完成后，CwordOffice.h就包含了Word读取操作的各种应用函数。然后通过操作指令实现创建WORD文档、打开文档、保存文档、文本书写操作、图片插入操作和超链接插入操作。

（1） 报警卡数据格式解析主要有：

-分析KIC系统报警卡文件的数据结构；

（2）可编辑报警规程如图4所示，“原因”区域明确了该报警触发的原因可能是“断路器操作机构故障”“电机堵转”或“电机电源回路故障”；“操作”区域引导操纵员如何响应该报警；“逻辑简图”区域说明了该报警是就地断路器电机过流/过时报直接触发的，中间无其他逻辑组合；“后果”区域说明了该报警触发会导致隔离开关不能操作。在Windows环境下通过软件直接读取Word版报警规程文件内容，主要包括：

1）KIC系统可编辑报警规程文件相关字段信息的提取；

2）KIC系统可编报警规程报警逻辑图的提取；

3）KIC系统可编辑报警规程特殊标识信息的提取。

图4　报警卡WORD表格示例

（3）报警卡自动生成。将刚才提取的Word信息按固定格式填写到ilv文件中，并在Windows下进行了格式化，形成DGS可用的报警卡文件（全自动），如图5所示，主要包括：

1）KIC系统可识别的报警卡文件的表格结构的生成；

2）KIC系统可识别的报警卡文件的信息导入；

3）KIC系统可识别的报警卡文件的动态部件的自动生成。

图5　报警卡在DGS中的显示示例

3　结论

本文对KIC系统报警卡转换工具的研制过程进行了说明和总结，对遇到的关键技术及方案进行了阐述。通过实际的工程应用证明了报警卡转换工具的高准确性，生成的文件下装到KIC系统中，未对KIC系统的安全稳定运行造成影响，保证了其稳定性，满足了KIC系统报警卡数据更新的需要，提升了工作效率和数据更新的准确度。

［1］ 肖石，曹迎锋．基于NicSys～2000的核电站DCS系统数字化报警卡设计［J］．中小企业管理与科技．2018．

［2］ 江国进，陈志芳，李恒智．大亚湾核电站主控室报警处理计算机辅助系统的研究和开发［J］．核科学与工程．2001（S1）．

［3］ 崔瑶，董旭辰，时乐．核电站数字化报警抑制方法的研究［J］．电脑知识与技术．2013（18）．

［4］ 周静，杨艳，蒋吉强，等．DCS系统应用技术回顾与展望［J］．石油与天然气化工．2010（S1）．

Development of alarm sheet conversion tool for DCS Information Monitoring and Control system

WANG Wumei

（Fujian Fuqing Nuclear Power Co.，Ltd．Fuqing of Fujian Prov．350300，China）

Alarm sheet is for alarm information，which can guide the operator to make correct judgment and response．It’s an important basis for the operator to respond to the alarm when they are in the Main Control Room（MCR）．The power plant needs to update the content of the alarm sheet due to the design change and display optimization．In order to improve the efficiency and accuracy of the alarm sheets update，the maintenance personnel independently developed a set of tool software which can realize the automatic conversion of alarm sheet and can realize the automatic conversion between the editable alarm procedure document and the DCS system alarm sheet data file．This paper analyzes the analysis process of editable version alarm procedure document，the ideas and methods of data extraction．The format of the data file of the DCS system alarm sheet is also be studied，as well as the principle of automatic generation，etc．After testing and verification，it is proved that the data file generated by the KIC system alarm sheet conversion tool meets the requirement for stable operation of the KIC system．

Alarm sheet；KIC system；DCS；ILV file

TL48

A

0258-0918（2021）03-0644-05

2020-10-14

王五妹（1984—），女，福建福清人，高级工程师，硕士研究生，现主要从事核电数字化控制方面研究