Международная сертификация менеджмента качества ISO 9001

Международная Кафедра-сеть ЮНЕСКО/МЦОС «Техническое и профессиональное образование и подготовка кадров (TVET)

Международный Центр Обучающих Систем

Состав тренажера

Тренажер — это программно-техническое средство профессиональной подготовки персонала, реализующее адекватные модели энергообъекта и рабочего места оператора, оснащенное учебно-методическим обеспечением процесса обучения и его контроля, и предназначенное для формирования и совершенствования у обучаемых навыков и умений по управлению энергообъектом в штатных и аварийных ситуациях с гарантированным уровнем его безопасности.

Тренажер предназначен для обучения и повышения квалификации оперативного персонала энергетических предприятий. Позволяет отрабатывать весь спектр профессиональных навыков оперативных работников предприятий — от понятийных до моторных, то есть, вырабатывать и закреплять навыки принятия решений и управления энергообъектом в штатных, нештатных и аварийных ситуациях с гарантированным уровнем его безопасности.

Состав тренажера:

  1. Активные динамические мнемосхемы тренажера. Разработаны на основе мнемосхем щита управления, существующей на объекте-прототипе АСУ ТП, либо на основе оперативных и тепловых схем энергообъекта. На них представлены основное и вспомогательное оборудование, механизмы, запорная и регулирующая арматура, текущее состояние органов управления, а также поля контролируемых параметров. С активных динамических мнемосхем ведется управление работой оборудования энергообъекта и управление технологическим процессом в целом.
  2. Блочный щит и пульт оператора. Имитация условий работы оператора осуществляется на основе использования рабочего места оператора — копии блочного щита управления, интерьер которого максимально точно соответствует интерьеру реального объекта. При желании заказчика, блочный щит подключается к тренажеру. В этом случае, управление тренажером осуществляется как с блочного щита, так и с помощью компьютера.
  3. Всережимная и адекватная модель энергообъекта. Математическая модель энергообъекта состоит из дифференциальных уравнений, основанных на рассмотрении физической природы процессов, то есть стандартных балансовых уравнений, а количественные зависимости и направленность процессов определяются законами термодинамики, гидродинамики, аэродинамики и т. д. Зависимости между параметрами связей однозначно и единообразно описываются уравнениями энергетического, расходного и гидравлического балансов в элементах оборудования, а также уравнениями изменения энтальпии каждого из видов теплоносителя. Имитируются все пусковые (из всех тепловых состояний) и остановочные режимы, регулировочные штатные, нештатные и аварийные ситуации.
  4. Защиты, блокировки, соответствующие объекту-прототипу. В математическую модель тренажера закладываются защиты, блокировки, аварийная и предупредительная сигнализация, имеющие место на энергообъекте. За основу берутся карты, таблицы защит, блокировок и сигнализации, действующие инструкции по их эксплуатации и опробованию.
  5. Пульт инструктора. Служит для наблюдения за ходом тренировки и ввода возмущающих воздействий для имитации аварийных ситуаций. Обладает возможностями задания внутренних (аварий и отказов в работе технологического оборудования, арматуры, систем автоматики и др.) и внешних возмущений (изменение характеристик топлива, температуры охлаждающей воды, давления газа, мазута перед котлом и т. п.) В ходе тренировки возможно подключение пульта инструктора к любому из компьютеров, которые находятся в сети компьютерного класса. Это позволяет незаметно проводить наблюдение за действиями оператора (просматривать протоколы действий оператора, контроля, аварийных сообщений), вмешиваться в процесс тренировки путем воздействия на механизмы, арматуру, задавать вводные. Кроме того, инструктор может отключить в тренажере оператора функции просмотра протоколов, графиков, описания задания, просмотр технической документации, вводные (т.е. подсказки) для ужесточения условий тренировки.
  6. Контролирующая программа. Работает в течение всего процесса тренировки и фиксирует ошибки, произведенные оператором за время работы на тренажере. Происходит начисление штрафных баллов при отклонении значений текущих параметров от допустимых, в том числе отклонений от диспетчерского графика (при работе тренажера по диспетчерскому графику) с учетом правильного (или неправильного) выполнения определенных операций. Количество начисленных баллов зависит от характера и весомости нарушения.

Ознакомиться с возможными нарушениями можно в списке нарушений. Для обращения к нему необходимо выбрать команду в главном меню: «Меню» ® «Инструктор» ® «Описание нарушений». В данном списке указаны критерии нарушений, количество штрафных баллов по каждому критерию и время задержки наложения штрафа. То есть, для некоторых нарушений предоставляется определенное количество времени на их устранение.

Повысить коэффициент оценки, т. е. увеличить или уменьшить в несколько раз (до 10 раз) размер штрафа по отклонениям от диспетчерского графика, можно путем обращения к команде «Меню» ® «Инструктор» ® «Коэффициент оценки». Данная команда применима только для тренировки по диспетчерскому графику. По умолчанию принята средняя величина коэффициента оценки.

Регистрация произведенных оператором ошибок, в результате работы контролирующей программы, происходит в протоколе контроля: «Контроль» ® «Протоколы» ® «Контроля» с указанием момента времени совершения нарушения и количеством начисленных за него штрафных баллов.

  1. Комплект автоматизированных сценариев тренировок. Тренажер снабжается стандартным набором заданий на тренировку. Это позволяет проводить обучение управлению энергообъектом в штатных режимах. Задания составляются на основе эксплуатационных инструкций, действующих на электростанции и представляют собой, как правило, одну из стандартных технологических операций:

— Включение в работу маслосистемы, ВПУ, опробование системы регулирования и защит.

— Пуск системы уплотнения вала генератора.

— Включение КЭН в работу.

— Набор вакуума.

— Пуск ПЭНа.

— Подготовка котла к пуску. Заполнение котла водой.

— Вентиляция топки. Заполнение газопровода газом.

— Растопка котла из холодного состояния.

— Пуск блока из холодного состояния.

— Нагружение блока.

— Пуск блока из горячего состояния.

— Останов котла.

— Останов блока.

— Точная автоматическая синхронизация.

— Ручная точная синхронизация на рабочем возбуждении.

— Перевод генератора с рабочей системы возбуждения на резервную.

— Перевод генератора с резервного на рабочее возбуждение.

— Автоматическая точная синхронизация на рабочем возбуждении.

и др.

По завершении выполнения тренировки, выставляется оценка с указанием количества штрафных баллов. Автоматизированные сценарии можно использовать в качестве экзаменационных заданий.

  1. Комплект аварийных ситуаций. В тренажер включен стандартный набор аварийных ситуаций, служащий для подготовки оперативного персонала к парированию аварийных ситуаций. Это позволяет задавать внутренние (аварии и отказы в работе технологического оборудования, арматуры, систем автоматики и др.) и внешние возмущения (изменение характеристик топлива, температуры охлаждающей воды, давления газа, мазута перед котлом и т. п.) Вызовом функции «Вводные» из главного меню тренажера открывается окно аварийных ситуаций, в котором представлены возможные варианты таких ситуаций:
  • аварийное отключение механизмов;
  • отказ в работе регулирующих органов:

— открытие;

— закрытие;

— зависание.

  • отказ в работе предохранительных клапанов;
  • отказ в работе защит;
  • аварийные ситуации:

— разрыв труб экономайзера

— разрыв труб ширмового ПП;

— разрыв труб НРЧ;

— разрыв труб ПВД;

— разрыв труб ПНД;

— обрыв штоков клапанов ЦВД;

— обрыв штоков клапанов ЦСД;

и др.

Имеется функция задержки по времени на ввод любой из ситуаций в действие. Задержка указывается в правом нижнем углу поля каждой аварийной вводной.

  1. Диспетчерский график. Существует дополнительный вид тренировки с работой по диспетчерскому графику. Оператору предлагается выполнить задание, с учетом диспетчерского графика, например «Разгрузить турбину с 200 МВ до 100 МВт». При выполнении такого задания, контролирующая программа, кроме общих отклонений параметров и операций, дополнительно фиксирует отклонения от заданного диспетчерского графика, за которые также начисляются штрафные баллы. Диспетчерский график формируется инструктором предварительно. В нем задаются: контролируемый параметр, предельные значения, время изменения этого параметра, допустимые отклонения. Готовый диспетчерский график можно сохранить и использовать его как базовый для создания новых путем редактирования. Имя сохраненного графика должно совпадать с именем режима, в котором он будет работать.
  2. Технико-экономические показатели. На динамические мнемосхемы тренажера дополнительно выводятся основные технико-экономические показатели работы данного энергообъекта: расход угля (который на реальном блоке не измеряется), удельный расход топлива, нагрузка паровая и электрическая, собственных нужд, СО, NOx, скорости прогрева, расход топлива за тренировку. По ним можно оценить экономичность работы объекта, правильность ведения режима.
  3. Документация и инструкция по установке, наладке и эксплуатации тренажера. К тренажеру прилагается комплект сопроводительных инструкций, позволяющий выполнить его корректную установку на компьютер, ознакомиться с функциональными возможностями и приобрести необходимые навыки для работы с ним.

Другие функции тренажера:

Графики. Служит для графического отображения значений контролируемых параметров и оборудования (откр., закр., вкл., выкл.) в интервале времени работы тренажера. На график выводятся любые из контролируемых и управляемых элементов динамических мнемосхем, представленных в тренажере, с возможностью уменьшения или увеличения масштаба графика, сдвига по осям и печати. Функция вызывается кнопкой «Графики» в главном меню тренажера.

Масштаб. Функция вызывается кнопкой «Масштаб» в главном меню тренажера. С ее помощью в тренажере реализована возможность ускорения и замедления масштаба времени (до 10 раз), т. е. ускорение медленных процессов (пуски, остановы) и замедление быстропротекающих процессов (аварийные ситуации). При необходимости, можно остановить тренажер кнопкой «Стоп» в главном меню. Кнопка «Старт» возвращает тренажер в работу.

Сохранение режимов. Такая функция позволяет сохранять режимы работы тренажера, обращаться к ним в любое удобное время, перезаписывать их. Вместе с сохраняемым режимом программа выдает запрос на сохранение протокола действий оператора. Функция вызывается путем обращения к команде «Меню» ® «Сохранить режим». Обращение к сохраненным режимам производится аналогичным образом, но через команду «Меню» ® «Загрузить режим». В окне загрузки режимов имеется команда на загрузку последнего сохраненного режима. Подразумевается загрузка состояния при последней работе на тренажере перед ее завершением. Такие режимы сохраняются автоматически.

Защиты, Инструкции. В тренажере разработана система поддержки оператора (т.н. подсказки). В процессе выполнения задания оператор может обратиться к указанной системе за подсказкой. В раздел «Защиты» помещается информация о защитах данного объекта-прототипа и порядке их ввода. В разделе «Инструкции» находятся инструкции по эксплуатации, техническому устройству и другая документация, предоставленная предприятием-заказчиком для наполнения тренажера. Оператор может обращаться к ней в процессе тренировки. Функция отключается с пульта инструктора.

Контроль. В тренажере предусмотрена возможность протоколирования:

— действий оператора,

— совершенных им ошибок,

— сообщений аварийной и предупредительной сигнализации.

Это позволяет инструктору следить за процессом обучения, анализировать причины ошибок оператора и давать соответствующие наставления и рекомендации. Все эти протоколы вызываются командой «Контроль» «Протоколы» «Контроля», «Действий оператора», «Аварийных сообщений».

Вызовом команды «Контроль» «Результаты» открывается журнал результатов тренировок, фиксирующий время тренировки, фамилию, наименование задания, оценку, количество штрафных баллов.

Здесь же находится команда отключения описания задания на тренировку «Контроль» «Описание задания», для самостоятельного выполнения задания без подсказок.

Телефон. При выполнении некоторых заданий требуется сделать телефонный звонок ответственному лицу для доклада или согласования действий. Для этого в главном меню предусмотрена функция «Телефон», при вызове которой открывается окно с раскрывающимися списками адресатов и тем разговора. Выбором соответствующих строк в этих списках и нажатием кнопки «Позвонить» имитируется событие телефонного звонка и заносится в протокол действий оператора.

Поделиться: