船用核動(dòng)力MMIS測(cè)試體系研究

余 昆

（中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司，湖北 武漢 430064）

船用核動(dòng)力MMIS測(cè)試體系研究

余 昆

（中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司，湖北 武漢 430064）

核能系統(tǒng)從陸地向海洋發(fā)展，船用核動(dòng)力系統(tǒng)逐漸成為熱點(diǎn)。人機(jī)交互系統(tǒng) （MMIS）作為運(yùn)行人員與船用核動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行操控交互的核心媒介，能夠直接影響到核動(dòng)力系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)行?；诖煤藙?dòng)力MMIS承擔(dān)任務(wù)的重要性和使用環(huán)境的特殊性，對(duì)船用核動(dòng)力MMIS發(fā)展技術(shù)狀態(tài)、基本組成進(jìn)行分析，梳理MMIS測(cè)試范圍；從MMIS硬件設(shè)備外觀、性能、環(huán)境適應(yīng)、電磁兼容、功能測(cè)試、軟件測(cè)試、人因工程測(cè)試等方面構(gòu)建測(cè)試指標(biāo)體系，對(duì)MMIS測(cè)試方法進(jìn)行研究，尤其對(duì)目前越來(lái)越受到重視的人因工程測(cè)試方法進(jìn)行探討和分析，能夠?yàn)榇煤藙?dòng)力MMIS研制提供支撐作用。

船用核動(dòng)力；MMIS；測(cè)試

隨著陸地核電廠建設(shè)逐漸趨于飽和，海上浮動(dòng)核電平臺(tái)越來(lái)越受到關(guān)注。目前俄羅斯已經(jīng)建有數(shù)艘海上浮動(dòng)核電船舶，我國(guó)也開始開展相關(guān)研究工作，船用核動(dòng)力研究逐漸成為熱點(diǎn)［1］。人機(jī)交互系統(tǒng) （MMIS）是運(yùn)行人員與核動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行信息交互、操作輸入等人機(jī)交互活動(dòng)的核心媒介，承擔(dān)船用核動(dòng)力系統(tǒng)正常、異常及事故后顯示、操控任務(wù)，對(duì)核動(dòng)力系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)行起著直接的、至關(guān)重要的作用。如美國(guó)三哩島、蘇聯(lián)切爾諾貝利核電廠、K192核潛艇事故等均與MMIS有一定關(guān)聯(lián)。由于船用核動(dòng)力MMIS承擔(dān)任務(wù)的重要性、海洋使用環(huán)境的特殊性，對(duì)其研究應(yīng)該受到重點(diǎn)關(guān)注。船用核動(dòng)力MMIS設(shè)計(jì)、研制需要考慮多種會(huì)影響其實(shí)際使用的因素條件，如所處環(huán)境條件因素、功能完整性、使用性能等，均會(huì)影響到MMIS效能發(fā)揮。故需要進(jìn)行MMIS測(cè)試，以保證MMIS最大程度滿足船用核動(dòng)力最終使用要求。

目前，陸上核能系統(tǒng)已經(jīng)形成了較為完善的MMIS測(cè)試體系。而針對(duì)船用核動(dòng)力的MMIS測(cè)試研究才逐步開始。隨著船舶行業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展和積累，船用硬件設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試方面已形成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，如船用集控臺(tái)設(shè)備環(huán)境測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)、軟件測(cè)試指南等，但標(biāo)準(zhǔn)較為分散，需要面向船用核動(dòng)力MMIS構(gòu)建專門的測(cè)試體系。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已在核能人因測(cè)試方面開展大量研究，如核動(dòng)力航母虛擬人體模型測(cè)試［2］，核電廠人機(jī)界面多維量表認(rèn)知負(fù)荷測(cè)試［3］、眼動(dòng)分析認(rèn)知負(fù)荷測(cè)試［4］等。而我國(guó)目前在船用核動(dòng)力MMIS測(cè)試方面還未出現(xiàn)體系化的相關(guān)研究。本文針對(duì)船用核動(dòng)力MMIS組成進(jìn)行分析，構(gòu)建針對(duì)性的MMIS測(cè)評(píng)體系，對(duì)MMIS測(cè)試方法進(jìn)行分析、探討研究。

1 船用核動(dòng)力MMIS組成

目前，核能MMIS已經(jīng)由傳統(tǒng)分散模擬式向集成數(shù)字化轉(zhuǎn)變。已經(jīng)歷4代發(fā)展，第1、2代基于模擬顯控技術(shù)構(gòu)建，使用大量硬接線儀表、開關(guān)、指示燈等；第3代采用模擬盤臺(tái)與數(shù)字化CRT顯示系統(tǒng)相結(jié)合方式；第4代全面采用數(shù)字化集成MMIS，數(shù)字化顯示和軟控制設(shè)備得到大量應(yīng)用，俄羅斯 “50年勝利號(hào)”核動(dòng)力破冰船數(shù)字化集成MMIS見圖1。

圖1 俄羅斯核動(dòng)力破冰船MMIS示例Fig．1 Example of MMIS for nuclear powered icebreaker

船用核動(dòng)力MMIS核心組成包括控制臺(tái)、控制盤、大屏幕、人機(jī)界面、盤臺(tái)儀表、座椅等。其中，視頻顯示終端VDU和大屏幕成為操作員獲取運(yùn)行信息、操作干預(yù)的主要途徑，模擬盤作為備用手段。MMIS組成和測(cè)試要素如圖2所示［5］。

圖2 船用核動(dòng)力MMIS基本組成Fig．2 Basic composition of MMIS for marine nuclear power

控制臺(tái)用于指揮、操作人員監(jiān)控使用，集成人機(jī)界面和部分重要模擬操作，包括臺(tái)體、工控主機(jī)、VDU、通信設(shè)備、少量?jī)x表和模擬操作器等；控制盤作為數(shù)字化人機(jī)界面操作失效的后備手段，盤面布置大量模擬儀表；大屏幕作為操作、指揮人員公共信息源，便于準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、全面觀測(cè)和掌握多方面信息支撐決策；盤臺(tái)儀表主要是布置在控制盤的模擬儀表和操作器，包括模擬指針表、數(shù)顯表、光字牌、旋鈕開關(guān)、按鈕開關(guān)等。人機(jī)界面屬于軟件，以概貌圖、工藝模擬圖、趨勢(shì)圖等形式提供反應(yīng)堆、一回路系統(tǒng)、二回路系統(tǒng)及汽輪發(fā)電機(jī)組、報(bào)警列表、規(guī)程等運(yùn)行狀態(tài)信息顯示和操作。座椅是指揮、操作人員長(zhǎng)時(shí)間坐姿作業(yè)使用，也是能夠影響到人機(jī)交互效率的重要因素。

2 船用核動(dòng)力MMIS測(cè)試方法

2．1 船用核動(dòng)力MMIS測(cè)試指標(biāo)體系

基于船用核動(dòng)力MMIS主要組成，將需要進(jìn)行測(cè)試的要素分為控制臺(tái)、控制盤、儀表、座椅等硬件設(shè)備和人機(jī)界面軟件兩大類。與陸上核能系統(tǒng)相比，船用核動(dòng)力MMIS使用環(huán)境存在特殊性，如海洋搖擺、傾斜、鹽霧等特殊艙室環(huán)境因素，船艙設(shè)備電磁干擾等特殊影響因素，封閉艙室、長(zhǎng)航等特殊使用環(huán)境因素。結(jié)合核電、船舶工業(yè)測(cè)試要求，對(duì)船用核動(dòng)力MMIS測(cè)試內(nèi)容和主要指標(biāo)進(jìn)行梳理和分析，建立涵蓋MMIS硬件設(shè)備外觀、性能、環(huán)境適應(yīng)性、電磁兼容、功能測(cè)試、人機(jī)界面軟件測(cè)試、人因測(cè)試等內(nèi)容的測(cè)試體系，如圖3所示。

圖3 船用核動(dòng)力MMIS測(cè)試內(nèi)容和指標(biāo)Fig．3 Contents and targets of marine nuclear power MMIS testing

1）外觀檢查：對(duì)于MMIS設(shè)備的外觀、形式等進(jìn)行檢查，包括設(shè)備外觀形式、色彩、表面、重量、銘牌、標(biāo)志等。運(yùn)行人員長(zhǎng)期與MMIS設(shè)備接觸，保證其外觀形式符合要求非常重要。

2）性能測(cè)試：MMIS設(shè)備性能關(guān)系到設(shè)備在艙室條件下的正常使用，對(duì)設(shè)備防水、通電、絕緣等使用性能進(jìn)行測(cè)試，指標(biāo)包括設(shè)備抗電源變化、絕緣性能、耐電壓、溫升、防護(hù)等級(jí)、抗電源瞬間干擾等。

3）環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試：測(cè)試MMIS設(shè)備對(duì)于海上搖擺、艙室惡劣環(huán)境條件、沖擊等影響的適應(yīng)性，測(cè)試指標(biāo)包括傾斜、搖擺、振動(dòng)、環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、油霧、抗沖擊等。滿足各種海洋環(huán)境適應(yīng)性是MMIS設(shè)備在船用特殊環(huán)境條件下長(zhǎng)時(shí)間、正常使用的基礎(chǔ)。

4）電磁兼容性：測(cè)試MMIS設(shè)備抗艙室電子設(shè)備間電磁干擾的能力，測(cè)試指標(biāo)包括靜電放電抗擾度、電磁場(chǎng)抗擾度、快速瞬變脈沖抗擾度、浪涌 （沖擊）抗擾度等。

5）功能測(cè)試：測(cè)試MMIS設(shè)備所提供的功能、服務(wù)，測(cè)試指標(biāo)根據(jù)具體功能制定。船用核動(dòng)力MMIS設(shè)備功能測(cè)試應(yīng)該覆蓋所有設(shè)備的所有功能和服務(wù)，尤其是安全相關(guān)的功能，更需要注重功能測(cè)試的覆蓋性。

6）軟件測(cè)試：驗(yàn)證人機(jī)界面軟件是否滿足系統(tǒng)／子系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求、軟件需求規(guī)格、軟件質(zhì)量特性要求。測(cè)試指標(biāo)包括功能測(cè)試、性能測(cè)試、安全性測(cè)試、強(qiáng)度測(cè)試、可靠性測(cè)試、兼容性測(cè)試等。核動(dòng)力系統(tǒng)存在特殊的安全級(jí)軟件測(cè)試工作V＆V，按照嚴(yán)格步驟在全生命周期測(cè)試軟件質(zhì)量［6］。

7）人因測(cè)試：測(cè)試MMIS設(shè)計(jì)是否符合人因工程要求，系統(tǒng)的人機(jī)環(huán)要素適配程度。指標(biāo)包括人體尺度匹配性測(cè)試、視域、可達(dá)性、認(rèn)讀性生理特征匹配性測(cè)試、認(rèn)知負(fù)荷測(cè)試、疲勞測(cè)試、績(jī)效測(cè)試等。MMIS人因設(shè)計(jì)很大程度會(huì)影響系統(tǒng)安全性和人機(jī)交互效能，越來(lái)越倍受關(guān)注。

2．2 MMIS測(cè)試方法

針對(duì)船用核動(dòng)力MMIS不同組成部分的測(cè)試內(nèi)容，采用具體的測(cè)試方法和手段。

（1）MMIS硬件設(shè)備外觀檢查較為簡(jiǎn)單，通?？梢酝ㄟ^(guò)目測(cè)尺寸、重量測(cè)量等手段完成。

（2）對(duì)于MMIS硬件設(shè)備性能、環(huán)境適應(yīng)性、電磁兼容性測(cè)試，則需要具備專業(yè)的測(cè)試設(shè)備、試驗(yàn)條件，測(cè)試試驗(yàn)方法和設(shè)備均需符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，并如實(shí)做好實(shí)測(cè)結(jié)果記錄。在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)選用方面，由于船用環(huán)境和陸上環(huán)境差異性，應(yīng)該以成熟的船用標(biāo)準(zhǔn)作為首選；在船用標(biāo)準(zhǔn)不覆蓋的前提下，可以選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、核電標(biāo)準(zhǔn)等作為依據(jù)，但需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)要求和參數(shù)限值的適用性進(jìn)行分析和裁剪。例如對(duì)于設(shè)備通電性能測(cè)試，需要準(zhǔn)備測(cè)試用電源，根據(jù)性能要求接通測(cè)試電源進(jìn)行設(shè)備電壓偏離、頻率偏離等測(cè)試試驗(yàn)，需要具備萬(wàn)用表、電阻測(cè)試等相關(guān)設(shè)備進(jìn)行設(shè)備通電性能指標(biāo)實(shí)測(cè)，驗(yàn)證實(shí)測(cè)值是否符合要求；外殼防護(hù)等級(jí)測(cè)試按照GB 4208—2008《外殼防護(hù)等級(jí)》有關(guān)規(guī)定進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn)，準(zhǔn)備用于試驗(yàn)的水、固體異物替代品等進(jìn)行滴水、噴淋等測(cè)試試驗(yàn)。

（3）對(duì)于環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試，CB／T 4389—2013《船舶設(shè)備環(huán)境參數(shù)測(cè)量方法》對(duì)船舶設(shè)備振動(dòng)、沖擊、顛振、溫濕渡、鹽霧、霉菌等艙室環(huán)境參數(shù)測(cè)量方法做出詳細(xì)要求；對(duì)于環(huán)境測(cè)試的高溫、濕熱、傾斜、搖擺等測(cè)試試驗(yàn)方法流程可以參照 GB／T 2423．2—2008 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)》提供的方法和要求；MMIS設(shè)備的電磁兼容測(cè)試試驗(yàn)可以參照GB／T 10250—2007《船舶電氣與電子設(shè)備的電磁兼容性》有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

（4）對(duì)于人機(jī)界面軟件的測(cè)試是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。參照軟件測(cè)試指南要求，人機(jī)界面軟件功能測(cè)試是對(duì)軟件設(shè)計(jì)開發(fā)規(guī)定的功能、服務(wù)進(jìn)行逐項(xiàng)測(cè)試；性能測(cè)試是對(duì)人機(jī)界面軟件的精度、時(shí)間、容量等進(jìn)行測(cè)試，衡量系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、處理速度和其他時(shí)間敏感需求，并測(cè)試與性能相關(guān)的工作負(fù)載和硬件條件等是否滿足要求；安全測(cè)試是對(duì)人機(jī)界面軟件系統(tǒng)及數(shù)據(jù)訪問(wèn)的可控制性，以防止系統(tǒng)非法操作、數(shù)據(jù)被訛誤、破壞等；可靠性測(cè)試是對(duì)軟件的容錯(cuò)、成熟性等進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試系統(tǒng)平均無(wú)故障時(shí)間、系統(tǒng)中斷、誤操作、數(shù)據(jù)超限、死鎖等的反應(yīng)，測(cè)試故障時(shí)需要切換時(shí)系統(tǒng)的功能和性能的連續(xù)平穩(wěn)性等；兼容性測(cè)試是測(cè)試軟件更新或換版時(shí)軟件配置項(xiàng)是否能夠被繼承保存，軟件配置項(xiàng)與其他軟件共同運(yùn)行情況；強(qiáng)度測(cè)試針對(duì)軟件運(yùn)行時(shí)的實(shí)際處理能力所做的測(cè)試，包括大批量數(shù)據(jù)測(cè)試、長(zhǎng)時(shí)間處理能力測(cè)試和異常情況測(cè)試等，以檢驗(yàn)系統(tǒng)能力的最高實(shí)際限度。人機(jī)界面軟件測(cè)試通常采用靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試結(jié)合方式。動(dòng)態(tài)測(cè)試通過(guò)在軟件使用環(huán)境下運(yùn)行源程序代碼測(cè)試代碼執(zhí)行的功能、邏輯、行為和結(jié)構(gòu)等，測(cè)試程序執(zhí)行狀態(tài)和外部表現(xiàn)是否滿足要求；軟件代碼靜態(tài)測(cè)試是通過(guò)分析代碼的邏輯及結(jié)構(gòu)特性，測(cè)試軟件功能、性能、可靠性等，并檢查編程規(guī)范、習(xí)慣和約定的落實(shí)。目前常用的人工檢查和自動(dòng)測(cè)試工具結(jié)合方式進(jìn)行測(cè)試工作，常用自動(dòng)測(cè)試工具包括Testbed、Klocwork等。

（5）人因測(cè)試目標(biāo)是檢測(cè)MMIS系統(tǒng)與使用船員間的匹配性、融合關(guān)系。MMIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)通常需要以人為中心，人因測(cè)試以人體尺度、人員生理參數(shù)、使用體驗(yàn)等為基礎(chǔ)，測(cè)試方法包括生理參數(shù)測(cè)量、虛擬人體測(cè)試、主觀體驗(yàn)測(cè)試等。

3 MMIS人因測(cè)試方法

人因測(cè)試是一個(gè)新興的領(lǐng)域，越來(lái)越成為MMIS不可或缺的測(cè)試項(xiàng)目，核安全導(dǎo)則HFA 102、HFA 103明確規(guī)定核動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須滿足人因工程要求。美國(guó)核管會(huì)NUREG0700、NUREG0711對(duì)核能MMIS人因工程設(shè)計(jì)及測(cè)試要求提出規(guī)定。而且由于船用核動(dòng)力系統(tǒng)存在環(huán)境密封、海上長(zhǎng)航、惡劣海洋環(huán)境等對(duì)船員運(yùn)行操控不利的因素，更加需要注重MMIS的人因測(cè)試研究。我國(guó)在航空／天領(lǐng)域已經(jīng)率先開展MMIS人體參數(shù)匹配性、認(rèn)知和決策能力、適居性、人—系統(tǒng)整合等測(cè)試研究［7］，對(duì)于船用核動(dòng)力MMIS測(cè)試具有指導(dǎo)意義。

（1）MMIS人體參數(shù)匹配性測(cè)試

由于船舶艙室空間通過(guò)比較狹小，結(jié)構(gòu)障礙及死角較多，人體尺度匹配性測(cè)試可以測(cè)試船用核動(dòng)力控制臺(tái)、控制盤、座椅等MMIS設(shè)備設(shè)計(jì)外形尺寸與船員人體尺度的匹配性，MMIS設(shè)備設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是必須滿足船員人體測(cè)量尺度要求。視域、可達(dá)性、認(rèn)讀性生理特征匹配性測(cè)試主要測(cè)試MMIS設(shè)備布置范圍是否能夠被船員方便觀測(cè)、操作范圍是否手部容易觸碰、顯示信息是否能夠被清晰觀測(cè)和認(rèn)讀。采用帶人體測(cè)量數(shù)據(jù)、眼睛觀測(cè)視域、肢體可達(dá)域的三維虛擬人體模型進(jìn)行測(cè)試，在虛擬環(huán)境中進(jìn)行視域范圍尺寸、可達(dá)域范圍尺寸、字符觀測(cè)視角測(cè)量和評(píng)估。針對(duì)我國(guó)人體測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)GB 10000構(gòu)建的中國(guó)人三維人體模型以及認(rèn)讀視角測(cè)量、可達(dá)域測(cè)量示例見圖4。

圖4 中國(guó)人三維人體模型及認(rèn)讀視角、可達(dá)域測(cè)量示例Fig．4 Case of Chinese 3Dhuman model，visual field and reachable domain measurement example

（2）MMIS人機(jī)交互認(rèn)知負(fù)荷測(cè)試

認(rèn)知負(fù)荷測(cè)試通過(guò)用于船用核動(dòng)力系統(tǒng)人機(jī)界面測(cè)試，包括認(rèn)知負(fù)荷量表、眼動(dòng)分析、腦電分析、心臟活動(dòng)分析等測(cè)試方法手段。量表測(cè)試通過(guò)對(duì)自身感受到的認(rèn)知負(fù)荷的主觀感知測(cè)試方法，包括SWAT、Nasa－TLX及 WP量表等。Nasa－TLX量表系統(tǒng)地涵蓋了人員心理、體力、績(jī)效、受挫、時(shí)間、努力方面認(rèn)知負(fù)荷感受，在核電領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，對(duì)于船用核動(dòng)力MMIS人機(jī)界面認(rèn)知負(fù)荷評(píng)價(jià)適用性較好。人機(jī)界面刺激或事件出現(xiàn)后，操控人員會(huì)出現(xiàn)生理特征變化。生理測(cè)試是指對(duì)人員完成任務(wù)過(guò)程中伴隨認(rèn)知負(fù)荷出現(xiàn)的生理特征進(jìn)行測(cè)量評(píng)價(jià)。認(rèn)知負(fù)荷生理測(cè)量數(shù)據(jù)具備客觀性，而且生理數(shù)據(jù)記錄過(guò)程具備實(shí)時(shí)性，在人機(jī)界面認(rèn)知負(fù)荷測(cè)試中越來(lái)越受到重視。眼動(dòng)分析通過(guò)測(cè)量觀測(cè)人機(jī)界面過(guò)程的眼睛活動(dòng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)知負(fù)荷測(cè)試，如瞳孔直徑、注視點(diǎn)、注視時(shí)間、眨眼間隔等。眼動(dòng)數(shù)據(jù)與人機(jī)界面監(jiān)視任務(wù)過(guò)程直接相關(guān)，而且實(shí)時(shí)記錄，屬于人機(jī)界面認(rèn)知負(fù)荷精確生理指標(biāo)。圖5為針對(duì)核動(dòng)力系統(tǒng)汽輪機(jī)監(jiān)控人機(jī)界面眼動(dòng)觀測(cè)熱點(diǎn)和信息搜索路徑眼動(dòng)分析示例［8］。心臟活動(dòng)分析主要以心率及心率變異性作為指標(biāo)，分析由心電圖或脈搏量測(cè)所得到的心跳與心跳間隔的時(shí)間序列。腦電分析以腦事件相關(guān)電位波幅與潛伏期作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。心率和腦電等受多種因素影響，目前還不能十分可靠地反映認(rèn)知負(fù)荷變化，屬于與認(rèn)知負(fù)荷相關(guān)的指標(biāo)。

圖5 汽輪機(jī)界面觀測(cè)熱點(diǎn)和信息搜索路徑眼動(dòng)分析示例Fig．5 Case of hotspot observation and searching path of steam turbine interface eye movement analysis

（3）MMIS疲勞測(cè)試

疲勞測(cè)試通過(guò)測(cè)試人員在試驗(yàn)環(huán)境中的血氧含量進(jìn)行疲勞狀態(tài)分析，也可以根據(jù)人員試驗(yàn)過(guò)程中疲勞狀態(tài)下的面部表情特征進(jìn)行分析，采用的工具包括便攜式腦部血氧分析系統(tǒng)、行為觀測(cè)分析系統(tǒng)等。績(jī)效測(cè)試通常通過(guò)執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間、出錯(cuò)率進(jìn)行任務(wù)績(jī)效測(cè)試。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)船用核動(dòng)力MMIS測(cè)試體系及方法進(jìn)行研究。針對(duì)船用核動(dòng)力MMIS的發(fā)展趨勢(shì)和基本組成，分析了需要開展測(cè)試的MMIS范圍。構(gòu)建了船用核動(dòng)力MMIS測(cè)試指標(biāo)體系，涵蓋了海洋搖擺、傾斜、鹽霧等特殊海洋使用環(huán)境及船艙設(shè)備電磁干擾等特殊影響因素?；谙嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對(duì)船用核動(dòng)力MMIS測(cè)試方法進(jìn)行研究，尤其對(duì)軟件測(cè)試、人因測(cè)試方法重點(diǎn)進(jìn)行分析，能夠?yàn)槲覈?guó)船用核動(dòng)力MMIS研制提供支撐作用。

［1］余娜 ．海上核電廠提速 ［J］．能源，2016 （3）：72－76．

［2］呂波，趙建輝 ．國(guó)外艦船數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用最新進(jìn)展 ［J］．船舶物資與市場(chǎng)，2010 （3）：35－38．

［3］Chang Hoon Ha，Jong Hyun Kim，Seung Jun Lee，et al．Investigation on relationship between information flow rate and mental workload of accident diagnosis tasks in NPPs ［J］．Ieee Transactions on Nuclear Science，2006，53 （3）：1450－1459．

［4］YunG－TsanJou，Tzu－Chung Yenn，Chiuhsiang Joe Lin，et al．Evaluation of operators’mental workload of human－system interface automation in the advanced nuclear power plants ［J］．Nuclear Engineering and Design，2009，239：2537－2542．

［5］張晶玲 ．核電廠數(shù)字化監(jiān)控人機(jī)界面評(píng)價(jià)方法研究［D］．哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)，2014：4－5．

［6］陳衛(wèi)華，白濤，谷鵬飛，等 ．核安全級(jí)軟件靜態(tài)測(cè)試技術(shù)研究 ［J］．核科學(xué)與工程，2016，36 （3）：392－397．

［7］陳善廣，姜國(guó)華，王春慧 ．航天人因工程研究進(jìn)展［J］．載人航天，2015，21 （2）：95－105．

［8］Kun Yu，Rui Ma，Ying Zhang．Research on the Integrated Assessment Method for HCI Design of Digitized OM System in NPPs ［J］．Lecture Notes in Electrical Engineering，2015 （356）：381－390．

Study on the MMIS Testing System for Marine Nuclear Power System

YU Kun
（China Ship Development and Design Center，CSIC，Wuhan，Hubei Prov．430064，China）

The nuclear power system is evolved from land to sea，and the marine nuclear power system has gradually become hot spots．The MMIS（Man－Machine Interaction System）is the core interface between the operators and the marine nuclear power system．It can directly affect the safety and efficient operation of the marine nuclear power system．Based on the important mission and special using environment of the MMIS of marine nuclear power，the development trend，current situation and basic composition of the MMIS of marine nuclear power was analyzed，and the scope of MMIS needed to be tested is developed．The test index system is constructed from the hardware equipment appearance，performance，environmental adaptation，electromagnetic compatibility，functional testing，software testing，human engineering testing and other aspects of the marine nuclear power system．The contents and main test indexes of the MMIS for marine nuclear power are combed．And the MMIS testing method is studied，especially human engineering testing method．It can provide a supporting role for the development of MMIS for marine nuclear power system．

marine nuclear power system；man－machine interaction system；testing

TM624 Article character：A Article ID：1674－1617 （2017）03－0342－06

TM624

A

1674－1617 （2017）03－0342－06

10．12058／zghd．2017．03．342

2017－06－07

余 昆 （1984—），男，湖北鄂州人，博士，工程師，現(xiàn)主要從事核動(dòng)力DCS儀控技術(shù)、人因工程工作 （E－mail：kunyu2013＠163．com）。

（責(zé)任編輯：白佳）