主控制室的发展与核电厂规模和自动化水平密切相关。大体可划分为三个阶段:①早期的核电厂采用主控制室和就地控制屏分级控制和操作的方式，主控制室内集中了主系统和大设备运行操作所需要的仪表和操作开关，简单的手动指令控制器，并以此组成控制屏台，在主控制室内，还配备的通信设施，用以和各就地控制屏操纵人员进行联系，了解就地控制情况，协调操作。②70年代以来，核电厂的单机容量越来越大，其自动化的水平越来越高，几乎所有的操作都集中于主控制室。例如一个900MW的核电厂大约有1300余个状态参数在主控制室内显示，其中，模拟量过程参数约500余个，开关量过程参数约800余个;此外，还有100余个调节器控制指令装置和700余个开关指令控制器。在主控制室内，通常根据工艺分类并考虑到操作上的方便，将表示上述参数的信号装置、仪表和控制器相对集中，即在操纵员的正面屏上设置与反应堆和主回路有关的信号装置和仪表;在其左面屏上设置核辅助系统和专设安全设施状态参数的信号装置和仪表，在其右面屏上设置发电部分的状态参数信号装置和仪表，其他辅助系统和剂量监督系统的状态参数信号装置和仪表设置在操纵员侧面或后面屏上，对有关的指令控制器，分别设置在相应的屏盘上。对有控制台的主控制室，都将与反应堆装置及核电厂功率操作有关的指令控制器设置在控制台上。经验表明:主控制室的指令控制器的操作对核电厂的安全性和可利用率有重大影响，特别是核电厂过渡运行状态(起动、停闭、变功率、系统或设备切换)下的操作所引起的事故概率远大于其稳定运行状态的。人们逐渐认识到:对核电厂这样一种复杂的工业生产过程的操纵，操纵员是在一个具有十分庞大信息的主控制室内工作的，所以人机接口是一个非常重要的问题。因此，开展了主控制室的人因工程的研究，并着手制订新的核电厂主控制室设计标准，其中包括化工行业检测设置安全参数显示系统等措施。③对新一代正在开发的主控制室设计充分利用了人因工程研究的成果。在主控制室中运用计算机进行信息处理和多台阴极射线管(CRT)显示，使主控制室的信号和仪表减少到必要和适宜的程度，关键信号的参数可以通过CRT连续监视，其他的信号和参数可以通过CRT有选择性地显示。近年来法国N4型核电厂和日本沸水堆核电厂在操纵员前方设置大屏幕CRT显示系统，该系统形象地显示诸如核电厂系统流程、设备状态、运行参数及其超限等情况，从而能更好地协助操纵员进行核电厂的监督和操作。新一代的主控制室除了少数重要的操作还通过设在控制台上的指令控制器进行，称硬手操外;大部分的操作采用键盘、跟踪球或触摸屏，通过人机交互进行，称软手操。
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