Архитектура тренажеров

Разрабатываемые компанией тренажеры имеют полные и точные математические модели, имитирующие в реальном времени все нейтронно-физические для АЭС, теплофизические и тепло-гидравлические процессы энергоблока, а также всю логику систем управления и автоматики. Подсистема инструктора, входящая в состав тренажера и обеспечивающая управление учебным процессом, предусматривает возможность задания широкого спектра аварийных ситуаций, охватывающих стандартные и специфические неисправности всего моделируемого оборудования. По перечисленным выше характеристикам тренажеры соответствуют полномасштабным.

Тренажер обеспечивает: первоначальную подготовку, переподготовку и поддержание квалификации оперативного персонала и персонала инженерной поддержки АЭС;

• тренировки по управлению технологическим процессом реакторного, турбинного и электротехнического отделений энергоблока и контроль за его состоянием в нормальных и аварийных режимах;
• моделирование переходных процессов и поиск корневых причин аварийных ситуаций, имевших место на станции;
• проверки правильности действий персонала в переходных режимах, описанных в эксплуатационных инструкциях;
• формирование у персонала более глубокого понимания физических процессов, протекающих в управляемом объекте;
• анализ технико-экономических показателей энергоблока с целью их оптимизации;
• верификацию симптомно-ориентированных инструкций;
• оптимизацию систем КИПиА;
• разработку учебно-методического обеспечения.

АРХИТЕКТУРА ТРЕНАЖЕРА

Тренажер состоит из произвольного набора модулей, которые выполняют определенные задачи и обмениваются данными по локальной сети через Общую Область Данных (далее ООД). Весь доступ к ООД осуществляется модулем – Сервер. Общая архитектура тренажера показана на рисунке.

Язык программирования математических моделей: С++, что позволяет использовать любую платформу , поддерживающую данный язык программирования.

Математическое моделирование основывается на:

• моделировании нейтронно-физических процессов активной зоны реактора в трехмерном приближении для АЭС;
• моделировании теплофизических и теплогидравлических процессов в активной зоне и главном технологическом тракте (циркуляционных петлях) на основе распределенной пространственной двухфазной двухкомпонентной модели;
• моделировании оборудования, систем безопасности и вспомогательных систем реакторного отделения с использованием сетевого теплофизического нестационарного подхода;
• моделировании оборудования и технологических систем турбинного отделения с использованием сетевого теплофизического нестационарного подхода. Для моделирования их динамического поведения используется нестационарная двухфазная газодинамическая система уравнений сохранения. В моделях оборудования учитывается присутствие неконденсируемых газов в парогазовой смеси;
• моделировании логико-динамических систем управления и автоматики с использованием объектно-ориентированной технологии программирования, механизмов инкапсуляции и множественного наследования, предоставляемых языком С++;
• моделирование электроэнергетической части станции с использованием сетевой модели, базирующейся на законах Кирхгофа, а также моделирование синхронных и асинхронных машин, описанных уравнениями Парка – Горева.

Тренажеры разрабатываются в интегрированной среде разработки InSiDE, созданной в компании.

ПОДСИСТЕМА ИНСТРУКТОРА

Учебный процесс на тренажере проходит в виде учебно-тренировочных занятий под руководством инструктора. Он обеспечивается средствами, которые реализуют следующие функции:

• запуск из поставляемых вместе с тренажером начальных состояний таких, как, например, "холодное состояние", "горячее состояние", “номинал” и т.д.;
• возможность останова и повторный запуск из состояния "ПАУЗА";
• возможность записи любых промежуточных состояний тренажера, так называемых “Контрольных точек”, и рестарта с любой из них во время тренировки;
• возможность сохранения любой контрольной точки в качестве исходных начальных состояний для последующих тренировок;
• введение неисправностей, задаваемых инструктором во время тренировки или вводимых по заранее составленному сценарию;
• изменение граничных условий в ходе тренировки;
• протоколирование действий оператора и инструктора с возможностью вывода результатов на печать;
• контроль действий оператора инструктором с возможностью вмешательства в управление технологическим процессом;
• подача сигналов ложной тревоги, команд диспетчера, начальника и т.п.;
• ускорение моделирования отдельных технологических процессов (в зависимости от производительности ЭВМ);
• возможность контроля состояния всей системы по интегральным параметрам;
• создание нового учебно-тренировочного занятия;
• возможность вывода ранее определенных динамических параметров в графической форме (на экран и на печать) во время работы тренажера и их записи в файл для послетренировочного анализа.

Примеры тренажеров созданных компанией: