“核电厂核级电动机启动特性综合测试仪的研制”QC小组成果报告.doc

核电厂核级高压电动机启动特性综合分析仪的研制调试中心QC小组 深圳中广核工程有限公司调试中心 二一一年二月目录背景简介1一、小组概况1二、选题理由2三、现状调查3四、目标设定4五、原因分析5六、要因确认5七、制订对策9八、实施对策10九、效果检查14十、巩固措施16十一、总结及下步打算17背景简介核级电动机是核电厂重要设备，与核安全密切相关，在现场调试中，电动机启动特性测试是检验电机性能及安装好坏的验收依据。 是核电厂对电动机验收的必备条件。电动机启动电流计算方法比较复杂，目前国家还无统一的规范标准，大亚湾和岭澳一期均由法国试验人员负责，当时调试技术人员不能有效掌握；且当时岭澳二期已开始调试，面临电动机启动试验无设备和数据分析状态，为解决该技术瓶颈，调试中心要求QC小组进行科技攻关，购买或研制一套适合现场使用的试验仪器，并能进行综合分析判断。QC小组接受任务后，开始了现状调查和大亚湾及岭澳一期试验报告研究，在分析研究的基础上，给出了一份研究报告，然后小组人员制定对策，控制成本，搜寻相关厂家，最后选定和西安交通大学共同研制一套适合岭澳二期核级电动机启动特性测试装置，在与大学共同组建QC小组后，小组成员不断对装置进行设计和软件开发，最终在双方的共同努力下，研制出了一套MST-2010型电动机启动综合特性试验仪，圆满完成了岭澳二期调试任务，此项试验装置的技术应用处于国内领先水平， 一、小组概况（见表1）表1 小组概况小组情况小组名称深圳中广核工程设计有限公司电气所通信QC小组组建时间2009.2.16注册日期2009.2.16课题类型攻关型注册编号QC-2009-003活动时间2009.2.162009.12.30平均活动时间4h活动次数8次出勤率100%小组成员5人组长江上月成员情况姓名性别学历职务、职称组内分工江上月男本科高级工程师负责全面工作邓晓飞男研究生助理工程师调查分析实施曹御男本科助理工程师协助组长开展工作翟守阳男本科助理工程师调查分析整理资料苏畅女研究生助理工程师整理分析数据制表人：邓晓飞 制表日期：2009年2月10日第18页/共17页主控室语音通信系统测试故障率低于0.8%业主要求二、选题理由（见图1）主控室语音通信系统测试故障率低于0.75%公司要求问题症结2009年2月12日，信息技术中心对2008年712月大亚湾核电站两台机组主控室语音通信系统进行故障率统计，并作图表如下：2008年712月主控室语音通信系统故障率统计表（单位：h）制表人：邓晓飞 制表日期：2009年2月12日我们计算出2008年712月大亚湾核电站两台机组主控室语音通信系统故障率平均值为1.29%，根据数据做折线图如下：结论：2008年712月大亚湾核电站两台机组主控室语音通信系统故障率平均值为1.29%，高于公司0.75%的要求。降低核电厂主控室语音通信系统的故障率选择课题 制表人：邓晓飞 制表日期：2009年2月12日图1 选题理由流程图三、现状调查（一）寻找主要问题小组成员对2008年712月大亚湾核电站两台机组主控室语音通信故障率进行了分类统计分析、归纳，见表2。表2序号故障类型2008年故障时间（h）百分比（%）7月8月9月10月11月12月1主控室单点故障9.312.24.18.96.110.350.944.692中间线路故障5.14.34.76.84.77.733.329.253安全、应急、消防等语音系统故障1.63.21.32.36.82.517.715.534其他故障3.10.91.11.63.61.71210.535合计19.120.611.219.621.222.2113.9100 制表人：邓晓飞 制表日期：2009年2月10日根据以上调查统计表绘出饼分图，如图2所示。制图人：邓晓飞 制表日期：2009年2月10日图2 故障时间构成饼分图结论：大亚湾核电站主控室语音通信系统故障的主要问题表现为主控室单点故障和中间线路故障，两者分别占的比例为44.69%和29.25%。因此，降低核电厂主控室语音通信系统故障率的关键在于减少主控室单点故障和中间线路故障时间。（二）为目标值提供依据1、主观因素小组成员具有解决问题的坚定信念和不懈斗志，对实现预定目标充满信心。2、客观因素我小组得到了工程公司质量管理部门和各级领导的充分肯定、大力支持，同时得到各级领导和同事的技术指导。3、业务能力小组成员业务能力突出，承担着红沿河、阳江、宁德、台山、防城港等多个项目的通信专业初设、施设、设计审查、技术改进等艰巨任务，业务能力得到公司领导的充分肯定；组长具备核电站通信设计方面的丰富经验，对技术改进和创新很有心得。4、理论分析（1）主控室单点故障分析：大亚湾核电厂、岭澳核电厂一期及二期工程主控室通信控制台的布置方案是将各种功能的电话单机（安全、应急、消防、医疗、调度和行政电话等）统一放置在控制台上，主控室内每种功能的电话只有一台；电话机之间过密放置，既不美观也不便于管理，单点故障问题严重。中间线路故障分析：如果某功能电话整条线路上任一节点出现故障，都将使主控室丧失该电话系统的通信功能，假设由应急指挥中心安全电话主机至主控室安全电话单机的中间线路有一处出现中断，那么将导致整个主控室失去安全电话功能。因此提高电话单机、中间线路的冗余度，理论上就可以显著减低主控室语音通信系统的故障率。（2）从实际应用来看，2008年9月份的故障率仅有0.79%，经技术方面的努力实现0.75%的故障率目标完全可行。四、目标设定 将主控室语音通信系统故障率由目前的1.29%降低到目标值0.75%，如图3。 制图人：邓晓飞 制图日期：2009年3月9日图3 目标设定图五、原因分析针对主控室语音通信系统故障率较高的问题，小组成员利用头脑风暴法进行了细致分析，并作树图，如图4所示。 制图人：邓晓飞 制图日期：2009年3月23日图4 主控室语音通信系统可靠性较低的原因树图六、要因确认 1、根据原因分析树图，小组成员进行了反复讨论，对每一个末端原因逐一进行分析，确认结果见表3。表3 要因确认表序号原因确认方法日期确认人1话机使用过频、易超负荷调查分析2009年4月13日曹御2话机一旦损坏，专线瘫痪、无冗余调查分析2009年4月13日邓晓飞3话机放置缺乏条理、影响维修效率调查分析2009年4月14日曹御4仅支持一对一通信、不支持一对多调查分析2009年4月15日苏畅5操作过程落后，纯手动进行调查分析2009年4月16日邓晓飞6线路单一、无冗余调查分析2009年4月20日邓晓飞7中间线路维护困难、工作量大调查分析2009年4月20日翟守阳8安全、应急等语音系统故障调查分析2009年4月21日翟守阳9极端气候和环境下无有效措施调查分析2009年4月22日苏畅制表人：邓晓飞 制表日期：2009年3月24日2、确认过程 确认一：话机使用过频、易超负荷确认人曹御确认方法调查分析时间2009年4月13日确认内容大亚湾核电站、岭澳核电厂一期及二期工程主控室内每种功能（安全、应急、消防、医疗、调度和行政电话等）的电话均只有一台，话机使用过频，属于超负荷运行。4月13日，曹御到信息技术中心查阅大亚湾核电站相关资料，资料显示：（1）话机虽然在超负荷状态下运行，但未证实话机寿命与超负荷运行存在显著的关联。（2）鉴于主控室语音通信系统重要性，话机定期检测和维护，也未明显引起语音通信的中断的显著增加。确认分析话机使用过频、易超负荷，未引起语音通信中断时间的显著增加，不是影响主控室语音通信系统故障率的主要原因。结 论非要因 确认二：话机一旦损坏，专线瘫痪、无冗余确认人邓晓飞确认方法调查分析时间2009年4月13日确认内容4月13日，邓晓飞对信息技术中心提供的大亚湾语音通信系统故障事件构成情况进行核实，结果如下：故障类型2008年故障时间 （h）7月8月9月10月11月12月话机损坏引起通信中断时间2.53.214.91.72.916.2总故障时间19.120.611.219.621.222.2113.9百分比（）13.0915.538.93258.0213.0714.22制表人：邓晓飞 制表日期：2009年4月13日由上表数据分析，鉴于话机仅一台且无冗余量，因直接话机损坏专线发生瘫痪平均时间占总故障时间的百分比为14.22，对于语音通信稳定性影响大。确认分析话机一旦损坏，专线瘫痪、无冗余，语音通信线路彻底中断，是影响主控室语音通信系统故障率率的主要原因。结 论是要因 确认三：话机放置缺乏条理、影响维修效率确认人曹御确认方法调查分析时间2009年4月14日确认内容4月14日，曹御、苏畅到信息技术中心查阅大亚湾核电站主控室语音通信运行相关资料，资料显示：（1）电话机之间过密放置且缺乏条理，既不美观也不便于管理，具有出现线路故障的安全隐患；鉴于运行人员素质高、运行手册科学规范，故未引起语音中断事故。（2）故障维修时，话机放置虽缺乏条理，但故障情况通常只处理其中一部话机，故对故障维修时间影响非常小。确认分析话机放置缺乏条理、影响维修效率，未引起语音通信中断时间的显著增加，不是影响主控室语音通信系统故障率的主要原因。结 论非要因 确认四：仅支持一对一通信、不支持一对多确认人苏畅确认方法调查分析时间2009年4月15日确认内容4月14日，翟守阳、苏畅到信息技术中心查阅大亚湾核电站主控室语音通信运行相关资料，资料显示：（1）话机仅支持一对一呼叫、不支持一对多呼叫，故需一对多情况时需一一完成，未证实其与话机寿命存在必然关联。（2）呼叫次数和使用频率增加，从理论和实际情况来看，均未导致语音通信故障时间和故障率明显增加。确认分析仅支持一对一通信、不支持一对多，仅给语音通信带来操作不便，未引起通信中断时间的显著增加，不是影响主控室语音通信系统故障率的主要原因。结 论非要因 确认五：操作过程落后，纯手动进行确认人邓晓飞确认方法调查分析时间2009年4月16日确认内容在操作过程落后，纯手动进行情况下，出现故障时人为手动地去检测故障类型、故障位置，耗时长，效率低。其为主控室语音通信稳定性的硬伤，而且不利于核电站的运行和维护。4月16日，曹御、邓晓飞对信息技术中心提供的大亚湾语音通信系统故障事件构成情况进行核实，结果如下：故障类型2008年故障时间（h）7月8月9月10月11月12月手动排查故障耗时8.07.23.610.111.210.951.0总故障时间19.120.611.219.621.222.2113.9百分比（）41.8834.9532.1451.5352.8349.1044.78制表人：邓晓飞 制表日期：2009年4月16日由上表数据分析，鉴于操作过程落后，纯手动进行，手动排除故障平均耗时占总故障时间的百分比为44.78，对于语音通信故障率影响大。确认分析操作过程落后，纯手动进行，手动排除故障耗时占总故障时间的比例大，是影响主控室语音通信系统故障率的主要原因。结 论是要因 确认六：线路单一、无冗余确认人邓晓飞确认方法调查分析时间2009年4月20日确认内容4月20日，邓晓飞、苏畅对信息技术中心提供的大亚湾语音通信系统故障事件构成情况进行核实，结果如下：故障类型2008年故障时间（h）7月8月9月10月11月12月线路无冗余故障耗时5.04.24.76.84.37.132.1总故障时间19.120.611.219.621.222.2113.9百分比（）26.1820.3941.9634.6920.2831.9828.18制表人：邓晓飞 制表日期：2009年4月20日由上表数据分析，鉴于线路单一、无冗余，线路无冗余故障平均耗时占总故障时间的百分比为28.18，对于语音通信稳定性影响大。确认分析线路单一、无冗余，线路无冗余故障平均耗时占总故障时间的比例大，是影响主控室语音通信系统故障率的主要原因。结 论是要因 确认七：中间线路维护困难、工作量大确认人翟守阳确认方法调查分析时间2009年4月20日确认内容4月20日，翟守阳、苏畅到信息技术中心查阅大亚湾核电站主控室语音通信运行相关资料，资料显示：（1）鉴于手动排查故障耗时长，平均占据语音通信故障时间的44.78；当故障已被确定，中间线路维护起来就非常快捷。（2）中间线路维护困难、工作量大，从理论和实际情况来看，均未导致语音通信故障时间的明显增加。确认分析中间线路维护困难、工作量大，未引起通信中断时间的显著增加，不是影响主控室语音通信系统故障率的主要原因。结 论非要因 确认八：安全、应急等语音系统故障确认人翟守阳确认方法调查分析时间2009年4月21日确认内容4月20日，翟守阳到信息技术中心查阅大亚湾核电站主控室语音通信运行相关资料，资料显示：（1）安全、应急、消防、医疗、调度和行政电话等语音系统故障概率低、影响有限。（2）这些系统的稳定性在其搭建完成后，稳定性变化小，重新调整和完善可行性很小。确认分析安全、应急等语音系统概率低、影响有限，不是影响主控室语音通信系统故障率的主要原因。结 论非要因 确认九：极端气候和环境下无有效措施确认人苏畅确认方法调查分析时间2009年4月22日确认内容4月20日，苏畅到信息技术中心查阅大亚湾核电站主控室语音通信运行相关资料，资料显示：极端气候和环境下无有效措施，且发生几率小，对主控室语音通信系统稳定性影响极小。确认分析极端气候和环境下无有效措施，对主控室语音通信系统稳定性影响极小，不是影响主控室语音通信系统故障率的主要原因。结 论非要因七、制订对策针对以上确定的要因，本小组成员经过认真的讨论，按照“5W1H”的原则，制定了相应的对策措施，见表4。表4 针对要因制定的对策表序号要因对策目标措施地点时间负责人1操作过程落后，纯手动进行使用通信调度台替换电话单机设置通信调度台（1）使用触摸屏式通信调度台。（2）采用热键显示主叫用户的信息，并按主叫的优先级顺序显示。（3）点击直播热键即可接通，且可实现一对多呼叫。（4）调度台具备退出服务机制。主控室6月1日7月22日曹御2话机一旦损坏，专线瘫痪、无冗余多 台话 机、一 主多 备话机损坏时，备用话机启用（1）设置5个通信调度台，每个调度台配置两台手柄电话。（2）手柄电话优先级不同，均可通过调度台直通选择接听任何外来电话。（3）操作员通过点击调度台直通热键无序拨号即可接通相应用户。主控室5月9日7月10日邓晓飞3线路单一、无冗余设置多台交换机、多条通信线路多条通信线路，确保足够的冗余度（1）设置三台独立交换机。（2）每台交换机均与RPR网络核心设备连接。（3）5个通信调度台分别与三台交换机的一或两台连接。主控室、信息技术中心6月8日8月3日邓晓飞制表人：邓晓飞 制表日期：2009年5月8日八、实施对策(一) 实施一 要因：操作过程落后，纯手动进行对策：设置通信调度台第一步：调度台的概念引入。针对目前核电厂主控室通信系统所存在的一些不足之处，我们充分采用现代通信技术，使用功能更强大的通信调度台取代电话单机，基于RPR传输平台及电话交换机IP中继组网，将核电厂内的各种通信系统进行有机整合，实现主控室每个通信调度台都具备全系统通信调度功能，以充分保证主控室通信系统可靠性。第二步：调度台的分组方案。在核电厂各机组主控室内设有四台通信调度台，分别位于NI OWP、CI OWP、US OWP和SE OWP，在远程停堆站内设有一台通信调度台。NI OWP和CI OWP的通信调度台构成第一个调度台组，US OWP和SE OWP的通信调度台构成第二个调度台组，在一般情况下，第一个调度台组主用，第二个调度台组为备用。如果用户需要，可由用户方便地在各通信调度台操作将本调度台的通信业务转移到其他的调度台，也可以接管其他调度台的通信业务，同时还可以进行调度台重新投入服务的开通和恢复操作。在第一个调度台组中，NI OWP的通信调度台为接听电话的第一优先级，所有来话只在NI OWP的通信调度台上响铃，但在NI OWP和CI OWP的通信调度台均同时显示来电信息，NI OWP和CI OWP的操纵员均可接听来话。也可以根据用户的需要，将不同类型的来电分别对应到NI OWP或CI OWP的通信调度台进行振铃提示，对于安全电话或电力调度电话等特殊电话的来电铃声应采用语音提示，以及时提醒操纵员优先接听。当NI OWP通信调度台的两部手柄电话均被占用时，所有来话自动转到CI OWP的通信调度台。当第一个调度台组的四部手柄电话全部占用时，所有来话自动转到第二个通信调度台组。在第二个调度台组中，US OWP的通信调度台为接听电话的第一优先级，所有来话只在US OWP的通信调度台上响铃，但在US OWP和SE OWP的通信调度台均同时显示来电信息，US OWP和SE OWP的操纵员均可接听来话。其他要求同第一个调度台组。第三步：调度台的可视化呼叫处理方案。当其他电话呼叫通信调度台时，应在调度台上显示出主叫用户的电话号码、姓名、所在办公室位置等信息，调度台应根据用户所拨的被叫号码将来电显示在相应的功能区域，在触摸屏上对应的热键应闪烁提示，对于安全电话、电力调度电话等应根据电话优先等级的顺序自动跳转到来电队列的前面。在通信调度台上设有与消防电话、应急电话、医疗电话和调度电话等相对应的直通电话热键，操作员摘机后点击直通热键无需拨号即可接通相应的电话用户。第四步：调度台的退出服务机制。主控室的调度通信功能必须确保稳定可靠、万无一失，为避免触摸屏故障或其他故障影响到调度通信台正常的通信功能，或者出于管理的原因，需要将相应调度通信台退出服务，相应通信服务自动转由同组的或同一主控室的其他通信调度台提供。通信调度台的退出功能应可以通过以下几种方式实现：l 调度台正常工作时的退出在调度台工作正常时，出于管理或者人员安排的原因，需要调度台退出服务，操纵员可以采用手动退出方式，按下触摸屏“退出”功能键，使调度台退出服务。为避免误操作，此“退出”功能键应设置为组合键方式。l 触摸屏故障时的退出当触摸屏不能正常工作，甚至不能显示时，调度电话依然可以打入，调度台手柄可接听来话，此时可以利用调度台的手柄拨打退出服务码，将调度台退出服务。l 手柄电话或调度台与交换机之间链路中断时的退出此时可以由交换机自动将调度台与交换机之间的链路去激活，调度台退出服务。l 通信调度台掉电时的退出当某一个调度台掉电时，调度主机仍然正常工作，调度电话依然可以打入，调度台手柄可接听来话，可以利用调度台的手柄拨打退出服务码，将调度台退出服务。l 各通信调度台都必须具有在必要时将其他通信调度台退出服务以及重新恢复服务的功能。我们必须在技术上保证每个主控室内至少有一个通信调度台可用，除以下情况外：远程停堆站的通信调度台启用，并操作相应退出功能键将同机组主控室内的所有通信调度台退出服务。(二) 实施二 要因：话机一旦损坏，专线瘫痪、无冗余对策：多台话机、一主多备第一步：调度台与话机的连接方案。在核电厂各机组主控室内设有四台通信调度台，分别位于NI OWP、CI OWP、US OWP和SE OWP，在远程停堆站内设有一台通信调度台。每个通信调度台均选用带有双手柄电话的触摸液晶屏，手柄电话连接到相应的电话交换机。如附图5所示为NI OWP调度台的连接示意，本调度台连接两个手柄电话及一部应急电话，图5中示意出调度台触摸屏的直通热键区。 制图人：邓晓飞 制图日期：2009年5月20日图5 调度台NI OWP与话机的连接示意第二步：确定话机的呼入和呼出机制。主控室对外电话有两个：AAA和BBBBB，只有在火灾或急救等紧急情况下，用户才可以拨打主控室号码AAA，此时应急电话AAA为第一优先级接听电话，手柄电话1为第二优先级接听电话，手柄电话2为第三优先级，依此类推。为确保重要电话呼入主控室的畅通，应急电话AAA设置为只能接听而不能呼出电话；在其他一般情况下，无论是行政电话、电力调度电话、内部对讲电话或安全电话用户均可以拨打号码BBBBB呼叫主控室。行政电话用户呼叫主控室号码BBBBB时，手柄电话1为第一优先级接听电话，手柄电话2为第二优先级，手柄电话3为第三优先级，依此类推。安全电话用户呼叫主控室号码BBBBB时，手柄电话1为第一优先级接听电话，手柄电话2为第二优先级，手柄电话3为第三优先级，依此类推。电力调度电话用户呼叫主控室号码BBBBB时，手柄电话5为第一优先级接听电话，手柄电话6为第二优先级，手柄电话7为第三优先级，依此类推。内部对讲电话用户呼叫主控室号码BBBBB时，手柄电话3为第一优先级接听电话，手柄电话4为第二优先级，手柄电话5为第三优先级，依此类推。对于安全电话或电力调度电话用户呼叫主控室的电话，在相应的通信调度台上应发出相应的语音提示音，并在触摸屏上有明显的提示信息。(三) 实施三 要因：线路单一、无冗余对策：多台交换机、多条线路第一步：调度台与交换机的连接方案。NI OWP连接到安全电话交换机，CI OWP和SE OWP连接到内部对讲电话交换机，US OWP连接到电力调度电话交换机，远程停堆站的通信调度台同时连接到安全电话交换机和电力调度电话交换机。第二步：交换机之间的连接方案。 制图人：邓晓飞 制图日期：2009年6月15日图6 交换机间组网示意图交换机的组网示意如图6所示。各电话交换机之间以数字中继或IP中继方式进行组网连接，优先考虑采用IP中继方式。各电话交换机之间均采用两条中继连接，该两条中继电路应分属于不同的中继电路板，以提高中继组网方式的可靠性。各通信调度台与无线通信系统主机通过以太网口相连，以实现在各通信调度台上收发短信的功能。(四) 综述我们在主控室各OWP上分别设置一台通信调度台，以取代各系统电话单机，各种功能电话分别通过内部对讲电话交换机、电力调度电话交换机和安全电话交换机连接到各通信调度台，这样主控室同时可有不少于8路的电话通话，并能对电话按优先级进行排序，同类型的电话也可多路打进和打出。四个通信调度台分属于三台不同的电话交换机，采用独立的布线和供电电源，其中只要一个调度台正常就可以基本保证主控室的正常通信功能。通过本改进方案可更好的实现各功能电话的冗余备份功能，以充分保证主控室对外界通信联络的安全可靠性。另一方面在主控室通信控制台上的设备布置更为简洁美观，有利于通信设备的维护和管理，也符合现代化主控室的整体设计要求。九、效果检查（一）效果检查一：主要问题检查在2009年12月底，我小组进行了实施前后的主要问题对比数据统计，见表5、表6。表5 2008年712月大亚湾核电站两台机组主控室语音通信故障率统计表序号故障类型2008年故障时间（h）百分比（%）7月8月9月10月11月12月1主控室单点故障9.312.24.18.96.110.350.944.692中间线路故障5.14.34.76.84.77.733.329.253安全、应急、消防等语音系统故障1.63.21.32.36.82.517.715.534其他故障3.10.91.11.63.61.71210.535合计19.120.611.219.621.222.2113.9100表6 2009年1012月主控室语音通信改进系统故障率测试统计表序号故障类型2009年故障时间（h）百分比（%）10月11月12月1主控室单点故障1.70.51.13.312.132中间线路故障2.11.10