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与反应堆跳闸相关的数字人因系统界面的系统理论危险分析

人机交互 2022-09-14 v1

摘要

人因系统界面(HSI)是应用于核电厂现代数字仪表与控制系统的主要先进设计特征之一。传统设计基于控制室内的紧凑型工作站系统。该紧凑型工作站既提供策略操作环境,也提供操作员所需的电厂状态信息的便捷显示。通过显示面板、视觉与听觉报警以及规程系统进一步增强了控制环境。然而,如同传统控制一样,HSI 应纳入多样性,以展示针对安全系统共因故障的充分纵深防御保护。此外,HSI 的脆弱性受到大量因素的影响,例如人为错误、网络攻击、软件共因故障等,这些因素使设计与分析复杂化。因此,本工作旨在识别并评估现有系统漏洞,以支持 HSI 设计(尤其是与反应堆跳闸相关的功能)的许可、部署与运行。我们使用新颖的冗余引导系统理论危险分析,对 HSI 设计中的潜在漏洞进行了系统的危险分析。该方法由爱达荷国家实验室在美国能源部轻水堆可持续性计划的风险告知系统分析路径发起的项目下开发并演示。该项目的目标是为风险评估策略建立坚实的技术基础,以支持有效、可靠且可许可的数字仪表与控制系统技术。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.05480,
  title  = {Systems-theoretic Hazard Analysis of Digital Human-System Interface Relevant to Reactor Trip},
  author = {Edward Chen and Han Bao and Tate Shorthill and Hongbin Zhang and Nam Dinh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.05480},
  year   = {2022}
}

备注

16 pages, 6 figures, 3 tables, presented at the American Nuclear Society 12th Nuclear Plant Instrumentation, Control, and Human-Machine Interface Technologies Conference 2021