За состоянием энергоблока атомной электростанции постоянно следит довольно большая диспетчерская группа. Информация для каждого диспетчера выводится на его персональный монитор и одновременно дублируется на видимом для всех блочном щите управления. Встраивание в такой щит современной системы отображения информации повышает его информативность и как результат — оперативность принятия решений.

За технологические процессы станции, работу реактора и состояние системы его безопасности отвечают различные операторы. Ранее информация, необходимая операторам для принятия решений, отображалась раздельно на двух мониторах. Но при модернизации блочного щита управления второго энергоблока Ленинградской АЭС (ЛАЭС) к маленьким экранам, видимым для одного человека, решено было добавить большой. На нем диспетчеры ЛАЭС, ответственные за принятие решений, могут вместе наблюдать объективную картину работы узлов энергоблока.

Согласно плану модернизации диспетчерской на блочном щите управления было предусмотрено место для двух видеостен, на которые выводится информация о состоянии системы безопасности реактора. На одной из них отражалась непосредственно работа реактора и состояние его стержней, на другой, стоящей рядом, — информация о состоянии системы безопасности реактора.

Решение

В создании решения по коллективному видеоотображению участвовали три подрядчика: компания «Оптима­интеграция» (поставка проекционного оборудования — видеокубов); «ОКСАТ НИКИЭТ» (конструктор системы управления защиты реактора); ВНИИЭМ (конструктор системы контроля и автоматики Ленинградской АЭС). При этом институты разработали контроллеры, передающие информацию в систему отображения, и ПО обработки данных (результатом этой обработки является картинка, отображаемая на видеостене).

Выбор заказчиком компании «Оптима­интеграция» для проекта на ЛАЭС был неслучаен. Компания осуществляет проекты по поставке и монтажу систем коллективного отображения для энергетической отрасли с 1999 года, а с предприятиями атомной энергетики работает начиная с 2003­го. Первый экран на блочный щит управления специалисты «Оптима­интеграции» установили на Курской АЭС, впоследствии к нему добавился второй. Следующим заказчиком стала Калининская АЭС, а затем — Ленинградская. Причем если на Курской АЭС на экране отображалась лишь часть процессов системы управления защитой, то на Калининской — технологический процесс выработки электричества в целом, включая приготовление пара, работу турбины и других систем.

Непосредственно для отображения информации на ЛАЭС решено было использовать видеокубы производства Barco на основе технологии DLP, т. е. с обратной проекцией (картинка формируется как отражение от множества мелких зеркал, каждое из которых создает одну точку на экране). Эта технология позволяет получить самое четкое и яркое изображение, от которого при этом не устают глаза. Надо сказать, что и в двух аналогичных проектах заказчики выбирали именно оборудование Barco. Видеостены собраны из шести кубов 3Ч2. Такая конфигурация сегодня является типовой для российских АЭС (хотя на Калининской станции компания «Оптима» применила другой вариант), она позволяет органично интегрировать видеостены в блочные щиты.

Что касается контроллеров, то модели, предлагаемые самой компанией Barco, в базовой поставке не позволяют на российских АЭС собирать данные и впоследствии передавать их на видеокуб. Поэтому применяются контроллеры отечественной разработки, созданные специализированными научными и проектными институтами, которые давно работают с атомными электростанциями и знают все их особенности и требования. И задача специалистов компании «Оптима­интеграция» — интегрировать между собой аппаратуру разных производителей в работоспособное и надежное решение.

Поскольку диспетчерский центр реконструировался, а не создавался заново, при проектировании видеостены необходимо было учитывать принятые ранее технические решения. Линейные размеры экранов, как уже упоминалось, определялись стандартным размером блоков, и следовало предусмотреть конструкцию, на которую будут опираться видеокубы, а также способ ее соединения с соседними блоками. Решение спроектировано с повышенной отказоустойчивостью. Все лампы внутри кубов дублированы — если одна перегорает, то вместо нее автоматически включается вторая. Кроме того, у каждой видеостены по два контроллера, подсоединенных через переключатель: при выходе из строя одного начинает действовать другой.

Дополнительные требования были связаны с более жесткими, чем на обычных (не атомных) электростанциях, техническими условиями по сейсмоустойчивости и устойчивости к вибрациям. Видеокубы специально проверялись с точки зрения данного параметра, что не делается ни для каких других областей их применения. Также по соображениям устойчивости из существующих вариантов соединения — сшивного (когда экраны скрепляются друг с другом металлическими шпильками) и на отдельных кубах — был выбран второй. Кроме того, разработчики увеличили число точек крепления кубов по сравнению с обычным.

Работы по проекту

График эксплуатации оборудования АЭС предусматривает периодические регламентные работы, для которых необходимо останавливать реактор, и в этот момент как раз можно установить новое оборудование — разумеется, при условии, что всё заранее спланировано и утверждено. На Ленинградской станции остановка реактора была намечена на весну 2006 года, и монтаж оборудования предполагался в мае. Примерно за год до этого срока разработчики проекта — специалисты «Оптима­интеграции», «ОКСАТ НИКИЭТ» и ВНИИЭМ — начали процедуру согласования технического решения с разными инстанциями. Она, как и ожидалось, заняла около полугода. «Согласование — самый сложный элемент в таких проектах, — отмечает Дмитрий Фомичев, заместитель генерального директора “Оптима­интегра­ции”, — и из­за него решения для АЭС по стоимости на единицу оборудования оказываются дороже, чем для предприятий электроэнергетики. Проектная документация должна утверждаться и согласовываться на уровне государственных органов, что требует большой работы по ее подготовке, а в случае обычных диспетчерских залов, например объединенных диспетчерских управлений СО­ЦДУ ЕЭС, это не нужно».

После того, как документация прошла все необходимые инстанции, начались испытания. Они проводились на демонстрационном стенде Barco в Москве на оборудовании, аналогичном тому, которое предполагалось закупить и использовать на АЭС. Разработчиками контроллеров был организован доступ на стенд с возможностью подключить свои устройства, и инженеры всех трех организаций провели практическую проверку совместного решения. «Стыковка видеокубов Barco с контроллерами ВНИИЭМ и “ОКСАТ НИКИЭТ” была нашей задачей, — рассказывает Дмитрий Фомичев. — Стандартно производители видеокубов гарантируют их четкую и безопасную работу со своими контроллерами, но они не могут дать таких гарантий для любого другого оборудования. Одна из двух видеостен сразу оказалась полностью совместима со своим контроллером, а вот со второй возникли проблемы: обнаружилось, что иногда изображение не меняется при обновлении информации, т. е. контроллер перестает подавать на видеостену выходные данные. Чтобы обеспечить здесь совместимость, потребовалось подобрать переключающую аппаратуру, совместимую с контроллером и видеокубами».

Стендовые испытания заняли около недели, а затем была инициирована закупка оборудования. После его поступления специалисты «Оптима­интеграции» совместно с разработчиками контроллеров снова повторили испытания, ранее проведенные на демонстрационном стенде Barco, — теперь уже непосредственно с видеокубами, предназначенными для установки на ЛАЭС. Так как монтаж видеостен был одним из этапов сложного комплекса работ по реконструкции диспетчерского центра, он не мог начаться раньше, чем другие компании, работавшие на объекте, закончат свою часть. «Всё, что можно, было подготовлено заранее, оборудование завезено, и как только мы получили сообщение об окончании работ сторонних организаций, специалисты “Оптима­интеграции” выехали на место и смонтировали обе видеостены за минимально возможное время, как и просил заказчик, — вспоминает Дмитрий Фомичев. — Опыт монтажа в такие короткие сроки у нас имелся, поэтому мы уложились в отведенное заказчиком время. Приемно­сдаточные испытания обновленного блочного щита управления прошли гладко, энергоблок был сдан в эксплуатацию в срок и в настоящее время работает без нареканий».

Итоги и результаты

Общий вид диспетчерского щита и стола с малыми мониторами показан на фотографии: хотя щит поместился не весь, можно оценить общее количество смонтированного на нем оборудования — стрелочных приборов, индикаторов, «обычных» экранов (мониторов). Оператору со своего места трудно охватить глазом множество мелких приборов и составить в своем сознании цельную картину, хотя понятно, что аварийную ситуацию он не пропустит: загорится соответствующая лампочка, будет подан звуковой сигнал и т. д. И все же видеостена наиболее информативна, она позволяет свести в единое представление данные, поступившие от различных приборов, и наблюдать за всем сразу. При любой неполадке проблема немедленно становится заметна, и сразу видно, где именно она возникла.

Техническую поддержку видеостен также осуществляет компания «Оптима­интеграция». При этом необходимо четко соблюдать оговоренные сроки регламентных работ: для текущих работ (замена фильтров, ламп) предусмотрена довольно сложная подготовительная процедура — подается заявка, выделяется время, и стена точно на этот срок отключается (операторы тогда пользуются только мониторами). Необходимость в экстренных работах еще ни разу не возникала — ведь система отображения спроектирована с повышенной отказоустойчивостью, которой удалось добиться благодаря тесному сотрудничеству конструкторов технологических систем “ОКСАТ НИКИЭТ”, ВНИИЭМ и компании «Оптима­интеграция», взявшей на себя работы по интеграции оборудования и ПО в конечное решение.