核电站安全级DCS系统多样性分析

共因故障是核电站安全级DCS系统失效,导致安全功能丧失的原因之一。多样性可以有效地降低因共因故障导致安全功能丧失的风险。本文对在核电站安全级DCS的设计及实施中所涉及到的设备多样性（保护系统多样性、停堆系统多样性、显示和操作系统多样性）、功能多样性、人员（设计人员、验证和确认人员）多样性进行了系统的分析,详细论述了每种多样性的工作原理、实现的功能及效果。     

柔性反应器拟实物仿真培训系统的研究

该文秉承了系统工程的思想，以非工艺物料代替实际的不同物料和真实的反应器及工业级控制装置DCS构成了柔性反应器，配合动态数学模型开发了拟实物仿真系统，并进行了间歇反应过程的计算机动态仿真与控制方案的研究。该文运用机理法开发了间歇反应动力学模型，并用欧拉法对全混釜反应器进行物料、热量衡算。在相平衡计算中引入定容闪蒸算法，既保证了计算的准确性和稳定性，又符合动态模拟快速的要求。在控制方面，采用了DCS、PLC等真实控制装置，完成了仿真系统的连续控制、顺序控制和安全联锁等培训功能，控制方案灵活，在线调试简便，以单回路与串级控制方案相结合，实现了对过程的液位、温度、压力、流量和组分等主要参数的自动控制及监测，取得了较好的培训效果。     

核电站安全级DCS系统接地设计研究

DCS系统的可靠接地是保证DCS安全、可靠运行的重要条件。为了保证DCS系统的监测控制精度和可靠运行,在DCS系统接地设计时,必须严格按照接地相关标准的要求进行设计,本文依据相关标准要求,给出了核电站安全级DCS系统接地设计的原则和方法,并结合辽宁红沿河核电站安全级DCS接地实例作了相关分析。     

核电厂DCS平行系统研发与应用

为了解决核电厂DCS运维高准确度验证手段和精细化风险防控工具缺乏的问题,基于平行理论,采用数字仿真和虚实DCS融合技术开发了核电厂DCS平行系统。该系统采用了虚实DCS相结合的全厂DCS半实物仿真系统,既高保真又有经济性,研发了全厂级DCS精细化故障仿真模型,实现了DCS故障风险的高效准确分析验证,提升了DCS缺陷处置能力,研发了基于数据驱动的控制机柜三维仿真模型,为DCS运维提供了高逼真度分析验证环境,解决了DCS高逼真度维修操作环境缺乏问题。基于DCS平行系统进行了核电厂DCS运行事件复现及解决措施验证、DCS故障推演,提升了核电厂DCS故障处置能力。核电厂DCS平行系统可用于DCS变更验证、薄弱环节甄别、故障风险分析和维修方案验证,防范DCS维修引发机组运行风险,提升DCS运维可靠性。     

基于xPC Target的飞行器半实物仿真系统研究

提出一种基于xPC Target的分布式半实物仿真系统设计方法.首先,借鉴面向对象思想,采用上/下位机运行机制设计仿真系统主控软件,实现了仿真初始参数设置以及仿真时钟推进等功能.其次,针对半实物仿真的硬件接口、实时通信以及散据保存要求,采用S函数实现了串口通信模块,从操作系统底层进行了反射内存寄存器级驱动开发,深入研究目标机数据保存格式,实现了数据保存和上传.通过某型制导弹药的半实物仿真试验对整个系统进行了验证,仿真结束时弹目横向误差1.868米,纵向误差0.159米,结果表明仿真系统各子模块工作正常、满足工程实际需要.     

基于虚拟DCS的电厂烟气脱硫协同仿真系统

介绍新型的电厂烟气脱硫仿真系统,提出采用基于CFD模型及过程模型的协同仿真方法进行建模,硬件系统采用虚拟DCS仿真方式.采用CFD方法建立详尽描述吸收塔特性的CFD模型,同时采用集中参数法对FGD其它设备进行建模,协同仿真方法能充分发挥两种建模方法的优点,更精确地描述FGD系统的特性.采用基于虚拟DCS的激励式仿真方法建立仿真系统,结合了全模拟模式和全激励模式的优点,使用虚拟DCS复现实际DCS的全部功能,具有极高的软件逼真度,同时以软件代替部分硬件,可极大地降低实现成本.基于虚拟DCS的电厂烟气脱硫协同仿真系统对于电厂脱硫系统人员培训、运行分析及系统优化研究具有重要作用.     

核电站安全级DCS隔离设计研究

在核电站安全级DCS设计中,为提高系统的可靠性,需保证安全级电气设备和电路之间的有效隔离,为了实现电气设备和电路的隔离,核安全相关法规标准提出了实体分隔、电气隔离等设计手段。本文通过对核电站安全级DCS隔离相关法规标准的分析,得出了电气设备和电路隔离的设计要求,提出了设计过程中应采取的方法和措施,并在此基础上给出了具体的实体分隔和电气隔离工程实现方案。该方案的工程实施结果可实现安全级DCS电气设备和电路的独立性要求,有效提高系统的可靠性,为系统的稳定运行提供重要保证和支持。     

核电站安全级DCS系统网络的基本设计准则

依据相关标准的要求,本文就核电站安全级DCS系统网络所需遵循的安全性和可靠性两大基本设计准则进行分析,主要以一个典型的安全级DCS网络架构为基础,结合可靠性定性分析方法,着重对其冗余性和独立性设计原则进行了深入分析研究,说明了工程上安全级DCS系统网络的可靠性设计的具体实现方法。另外,本文从纵深防御角度分析了在整体DCS系统的可靠性设计中如何考虑安全级DCS网络的影响,本文还就所谈及的典型安全级DCS网络架构存在优化的可行性进行了探讨。     

基于全域仿真验证的安全级DCS一体化协同设计

传统的安全级分布式控制系统（DCS）设计以单个控制站或机柜为单位开展设计工作,由于彼此之间信息交互较少,导致设计阶段的问题较多地在装配和测试环节被发现。为进一步提升安全级DCS设计效率及质量,提出了一种基于虚拟DCS的全域仿真验证技术的设计方法。在设计过程中引入一体化协同设计方法,实现了DCS系统设计、软件设计及硬件设计的深度协同;利用一体化仿真验证平台,实现对DCS软、硬件设计的一致性、外部接口的完整性及逻辑功能正确性的仿真验证;通过仿真验证能及时发现深层次的设计问题,规避了设计差错引入后续环节。该设计方法能够大幅提升安全级DCS的设计效率及质量。     

“华龙一号”核电机组手动保护硬逻辑设计

手动保护硬逻辑作为应对数字化仪控系统共因故障的一种多样化控制方法,是核电厂安全级数字化控制系统(DCS)的重要组成部分。根据HAF 102—2019和GB/T 13284.1—2008等标准法规要求,结合“华龙一号”核电机组的特点,创新性地独立设置了区别于数字化仪控系统的硬逻辑控制系统,以提高安全级DCS的可靠性。采用模拟技术方案完成了电气原理、结构布置、辅助功能、逻辑功能等设计,并通过逻辑仿真验证和系统功能测试,验证了系统功能的正确性。该方案与系统已应用于“华龙一号”福建漳州核电厂1#、2#机组安全级DCS项目,可为其他核电机组的设计提供参考。     

基于虚拟DPU技术的DCS仿真软件设计开发

采用虚拟DPU技术对Symphony集散控制系统实现了DCS分散处理单元数学模型的仿真.该软件将实际分散控制单元中的DPU功能移植过来,脱离了硬件设备,实现DPU工作过程的模拟.其中,虚拟DPU算法块在Visual C 6.0高级编译环境中开发.该方法保证了DCS系统的仿真精度及准确性,又增强了系统的可移植性和可扩展性.     

核电站后备盘(BUP)的设计优化

通过对核电站后备盘的功能、与非安全级DCS关系以及设计中问题进行探讨,对简化后备盘的设计和功能提出一些观点,供核电站后备盘的设计参考。     

轨道交通综合监控仿真培训系统的设计与实现

本文设计并实现了一套轨道交通综合监控仿真培训系统（TMS）,根据轨道交通车站级综合监控仿真培训系统的实际应用,介绍了系统的构成和功能。该系统不仅能够模拟仿真综合监控系统各专业的基本功能,包括各专业的状态监视和控制功能、顺控、模式及闭锁等功能,而且能够实现设备状态动态变化、控制干预和自定义场景等高级功能。     

反辐射导弹制导计算机半实物仿真系统仿真

基于三轴转台战术导弹制导系统半实物仿真系统的实现,针对反辐射导弹,分析了半实物仿真对于精确制导武器在现代综合电子战中的重要性及功能特点;提出了新的导弹制导半实物仿真原理框架、网络原理结构及连接模式和软件开发模式,并从半实物角度构建了反辐射导弹制导半实物仿真系统的系统规划和实现模式;剖析了该半实物仿真系统的实现特点及关键技术;在取得好的实际应用效果的基础上对分析设计以及发展趋势进行了总结。     

核电厂非安全级DCS集成的质量管理

作为核电厂重要的仪控系统,非安全级分散控制系统(DCS)具有功能复杂、内外部接口众多的特点。为了确保核电厂DCS在设计、制造、测试和交付等过程的质量,首先对非安全级DCS的集成过程进行了研究。研究过程采用了IEC 61513标准下系统安全生命周期的模型,分析了在安全生命周期中各阶段执行的相关活动。通过功能安全管理概念的运用,将DCS集成过程的技术管理要求与我国现行的核电厂质量保证要求建立相应的关联,使得两者体系上的融合成为可能。详细探讨了安全生命周期中技术管理要求与核电站质量保证要求之间的对应关系,使得核电厂的质量保证要求能够具体化,同时符合数字化的核电厂仪控系统的特性。最后对非安全级DCS集成质量的管理措施进行了初步的研究。根据核电厂非安全级DCS在工程实施中有别于成熟仪控系统面临的问题,提出了质量管理方法。该方法对于今后新建电厂,特别是新堆型的工程实施具有参考意义。     

核电站模拟机数控系统的虚拟实物仿真

虚拟实物模拟是指采用软件来模拟实物系统,使在实物系统运行的软件能够移植到虚拟软件环境下工作.对某核电站(NPP)数字控制计算机(DCC)系统进行了分析,设计了基于虚拟实物仿真技术的DCC控制系统软件,并开发了配套的维护工具.核电站DCC的控制程序能够在虚拟系统上稳定运行,完成相同的控制功能.系统已在全范围模拟机(FSS)教学中投入使用,替代原有的实物系统,能够更好地满足培训要求,提高了全范围模拟机的仿真精度,同时使模拟机维护更加容易、经济.     

一种核电站DCS自动化仿真测试装置

本文我们针对当前国内核电站DCS系统以及自动化仿真测试系统进行分析,能够实现自动化测试,提升措施效果,强化测试覆盖面,同时使用这种自动化仿真测试装置能够将核电站系统仿真模型与DCS进行相互连接,进而实现工厂DCS与模型的联合测试,及时发现DCS在运行中存在的问题,减少实际施工中的改造成本,确保工程能够顺利进行。     

核电站安全级DCS缺陷危害性分级的研究与应用

针对目前核电站安全级DCS缺陷危害性分级方法缺失的现状,利用FMEA技术对核电站安全级DCS进行分析,从功能可靠性的角度识别出所有可能的失效模式,确定引发失效的故障原因及影响程度等信息。在传统FMEA分析的基础上加入危害性分析,提出一种基于系统最终用户需求定量确定核电站安全级DCS缺陷等级的方法;结合人工智能技术,开发了缺陷分级软件。实例应用表明此法分级准确,效果良好。     

基于安全计算机平台的无线闭塞中心仿真研究*

时速300公里以上的新建铁路线已确定采用CTCS-3级列控系统。为了构建CTCS-3级列控系统仿真测试平台,本文进行了无线闭塞中心仿真研究。研究方法如下：1）针对无线闭塞中心的安全需求,提出安全计算机平台设计方法;2）通过深入分析CTCS-3级列控系统系统需求规范,掌握无线闭塞中心的功能需求;3）进行仿真RBC软件设计与实现。通过在仿真测试平台中实际应用表明,目前的仿真RBC能够完成应有的功能,并满足CTCS-3级列控系统仿真测试平台建设需求。     

核电站安全级数字化保护系统功能分配设计研究

为保证可靠性,有效克服单一故障和共因故障影响,核电站安全级数字化保护系统设计过程中必须充分考虑系统多样性和纵深防御设计,并有效实现安全功能分散、优化单站负荷及接口。本文论述了核电站安全级数字化保护系统的结构、功能,并依据相关标准要求给出了核电站安全级数字化保护系统的功能分配原则和方法,同时结合一种典型的数字化保护系统功能分配做了分析。