核电项目DCS设备采购过程中的风险简析
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摘 要 依照项目管理知识体系(PMBOK)中的定义,风险指可能对项目目标产生积极或消极影响的独立事件;一般发生在未来,拥有不确定性,对大部分利益相关者来说是未知的,通常可以通过预防和减损的策略来控制。集散型控制系统(Distributed Control System)通过分布在现场的控制站实现对生产过程的控制,通过操作站进行集中监视和操作管理,达到实时监视了解生产过程运行状况,实现对其全面监视与管理的目标。本文将对核电项目DCS设备采购过程中的风险进行简要分析,并对如何将风险最小化做出建议。
关键词 核电项目;DCS;风险管理
前言
核电厂仪表系统数字化,是利用当代数字化、集成化和软件化等计算机技术来实现对核电厂的常规模拟控制升级换代。数字化仪控系统,除了一次仪表和执行机构与常规仪控系统类似之外,其他内容都有本质的区别。检测信号处理集成化、数字化;信号通信也不再是一对一的模拟信号通信,而是数字化、网络化的数字通信。控制设备也是集成化、数字化、逻辑化、软件化,其控制算法不再是常规的微积分等模拟电路来实现,而是由计算机程序来实现,算法也更先进。
随着数字化仪控系统的实现及其数字化仪控技术和信息技术的发展,需要采用更新的成熟的控制技术,如操作员支持系统、专家系统、故障诊断系统等,来改善和提高核电厂运行的安全性和可靠性,设计出更加满足人因工程需求的人机接口,更加先进的控制室,降低人因故障率,保证安全,提高效率,以达到更好的经济效益。
1 DCS系统简介
集散型控制系统(Distributed Control System)通过分布在现场的控制站实现对生产过程的控制,通过操作站进行集中监视和操作管理,达到实时监视了解生产过程运行状况,实现对其全面监视与管理的目标。而这只有通过类似人体神经网络的通信网络连接现场各控制站和操作站才能实现。DCS通信网络在空间上发布在生产过程一定区域内,构成一个局域网络,但有别于办公局域网络,它要求实时响应,能适应恶劣的现场环境,具有开放性等,对网络可靠性要求高。DCS的网络形式主要有主从和同等两种基本网络形式。主从网络具有整体控制网络通信的优点,但由于主从通信网络形式的通信全部依赖于主站,可靠性相对较差,一旦主站损坏,则整个通信网络就会随之瘫痪。而同等网络形式正好与主从形式相反,各站都有通信网络控制权,占用时间长和冲突管理复杂,但某个站损坏并不影响整个网络正常通信。
传统DCS结构分为四层:
0层:工艺系统接口层,包括測量设备和执行器接口设备;
1层:自动控制和保护层,包括信号采集、调制和处理设备,负责不同电厂系统监控的信号调制和处理设备;
2层:操作和信息管理层,包括允许人员对电厂进行操作、监视电厂状态以及对电厂I&C实施运行服务的常规设备和计算机化设备;
3层:全厂技术管理层,包括支持现场管理应用以及与场外实施通讯的设备。
DCS二层的人机接口设备主要布置在主控室和远程停堆站;主要设备包括操作员工作站、NC-VDC显示屏、SVDU触摸屏、紧急操作台、大屏幕、后备盘、远程停堆控制台、主机、网络设备、服务器和机柜[1]。
2 DCS项目风险分类及定级
DCS项目风险指DCS项目执行中,在某一特定环境下,在某一特定时间段内,某种损失发生的概率;按照阶段分为六类:合同签订、项目准备、设计、制造测试、验收到货以及安装调试;按照类型分为三类:进度风险、质量风险和费用风险。
DCS项目风险分级通过“风险发生概率P×风险影响程度D”进行判定,分为四个预警级别:
4级:红色预警,高级风险;
3级:橙色预警,一般风险;
2级:黄色风险,低级风险;
1级:蓝色风险,可接受风险。
3 DCS设备的采购风险
DCS设备的采购大体可以分为软件及硬件两方面,硬件主要包括机柜和盘台,软件则是指具体的操作系统。
总体而言,在DCS设备的采购过程中,需要建立完整的风险管理体系:明确风险来源,风险分类分级,风险监控周期,风险预警机制,风险应对机制以及风险监督管理机制。根据风险发生的概率以及风险的影响程度进行定级,以“蓝”、“黄”、“橙”、“红”四个等级分类管理。
举例来说,DCS系统的二层(操作和信息管理层),主要负责核电机组的运行和管理;二层规程大致可以分为六个方面,这些规程的各个控制节点在DCS供货合同签订时就需要被详细分解,并纳入到三级进度计划之中,采购方需要根据此进度计划来对各个规程的节点进行跟踪管控。假如某个节点无法按期执行,将按照以上四个等级进行风险等级的划分及评估,不同等级的风险将分别对应不同的处理方式。
采购方风险归口部门需要根据DCS项目风险分级建立风险登记册,定期对年度风险进行整体识别和预警分析;对每项风险具体进展、措施和影响进行定期更新。根据风险等级来进行资源分配,不同等级的风险设置不同级别的预警和应对方式,以保证高级别的风险能够得到优先而高效的处理。成立风险管理小组,对风险管理机制的日常运作进行监督和维护,收集关于当前风险管理机制的反馈意见,对该机制进行更新和完善。
4 结束语
本文对国内核电厂的DCS系统做了简要介绍,随后对DCS设备采购过程中的风险做出了分析。在核电厂的建设过程中,设备采购涉及的对象数量繁杂,不一而足;作为核电厂的大脑,DCS是典型的复杂长周期主设备,采购周期往往延伸贯穿至核电厂整个的建设周期。
从风险管控的角度,DCS采购团队需要从整体上对风险进行把控,同时做好细节的处理,持之以恒,以此形成完整而长效的DCS采购风险管理体系,保证设备能够及时而完整的交付现场。从长远的角度看,行之有效的DCS采购风险管理体系的建立,将成为中国核电建设体系走向世界的过程中一片重要的拼图。
参考文献
[1] 陈树明.核电厂仪表与控制基础[M].北京:原子能出版社,2010:9.
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