自主核级DCS首台套的质量保证管理与实践

和睦系统是我国首个具有完全自主知识产权的核级数字化仪控系统(DCS)平台。阳江5号机组是我国首台真正实现DCS设备100%自主化、国产化的百万千瓦级核电机组。如何做好自主核级DCS首台套的质量保证,国内尚缺乏质保工作经验的支撑。核级DCS设计制造需要遵循核安全法律法规要求。结合以往DCS设计制造的实践经验,广利核提出了核级DCS全生命周期质量保证过程,尤其标准化了复杂DCS系统的测试过程以及核级软件的验证与确认(VV)活动。全生命周期的质量保证过程应用在阳江5号机组工程应用过程中的良好实践,为核电领域相关单位后续开展核级DCS设计制造质量保证提供借鉴。     

一种基于FirmSys产品的阳江5、6号机组安全级保护系统功能分配设计方法

伴随着我国三代压水堆核电站自主化进程,中广核集团紧跟国家核电发展的步伐,正在有条不紊地推进拥有自主知识产权的三代压水堆核电站研发进程。阳江5、6号机组的建设是中广核实现自主化三代压水堆战略的一个重要环节。北京广利核系统工程有限公司作为中广核集团唯一一家核电仪控设备供货同时也是国内唯一拥有自主知识产权的核安全级数字化仪控产品（FirmSys）的公司,在阳江5、6号机组承担了提供全厂数字化仪控系统解决方案、供货以及工程实施的重任,其中首次使用核安全级数字化仪控平台FirmSys实现数字化安全级保护系统更是关键环节。本文主要针对使用广利核公司自主研发的核安全级数字化仪控产品平台（FirmSys）为阳江5、6号核电站提供保护系统解决方案中的功能分配方案可行性进行初步的探讨,为将来的工程设计和应用提供有用借鉴。本文首先简要说明了数字化安全级保护系统总体设计方案,然后依据安全重要仪控系统总的设计要求和功能多样性、控制多样性的要求,对保护系统功能按子系统进行分配,以指导后续的子系统功能设计工作。     

核电数字化保护系统模拟量输入卡件的设计

文章以核电数字化保护系统模拟量输入卡为例,在遵循核级硬件、软件设计准则的基础上,研究核级卡件的功能划分及设计方法。通过此卡件原理样机的开发,探索核电数字化仪控系统设备研发的关键设计技术,从而为实现我国核电数字化保护系统的自主化提供一些思路。     

反应堆保护系统AC160平台商品级物项适用性确认过程的探讨

用于核安全场合的设备传统做法是从核级供应商采购模拟设备或数字化设备,美国核电业界在合格核级供应商数量不断减少的情况下,逐步开始使用商品级物项适用性确认方法(CGD),把成熟商品级产品用于核安全领域;商品级数字化仪控设备因内嵌软件,CGD方法与传统模拟设备略有不同,软件的CGD包括评审开发过程的软件配置项控制、验证和确认活动以及测试活动等要求;文章综述了美国核法规规定的核安全设备的相关要求和NRC对于数字化设备CGD的接受方法和准则.并重点介绍AP1000保护系统AC160平台的CGD实施过程和方法,有助于国内数字化仪控设备供应商的CGD工作的开展。     

临时仪控系统在EPR核电机组调试中的应用

台山核电厂机组控制系统采用数字化仪控系统。受制于三代核电设计变更多、设备鉴定周期长等客观制约因素,数字化仪控系统在1号机组调试启动阶段尚不可用。为满足核回路冲洗试验相关工艺系统的重要过程参数监视和关键设备控制需求,开发了临时仪控系统(TICS)。对输入输出接口类型、软硬件组态、网络结构、端接方案和功能验证方法进行了较深入的研究,提高了TICS抗单一故障能力和抗共模故障能力。结合台山核电厂1号机组核回路冲洗试验的具体调试,证明采用临时仪控系统实现参数监视和设备控制是合理可行的。该方案首次解决了数字化仪控系统进度延误导致工艺系统调试无法按期开展的难题,为后续核电厂的首次调试启动提供了参考。     

核电站非安全级数字化仪控系统国产化及自主化工作实践

核电站数字化仪控系统(Digital Control System,简称DCS)是核电站的信息神经和控制中枢,对于保证核电站安全、可靠、稳定和经济运行以及提升生产管理水平都起着至关重要的作用。但长期以来这一关键系统却被国外供应商垄断,这种现状不符合国家推进核电设备国产化的战略要求,为此实现核电站数字化仪控系统设备国产化和设计自主化迫在眉睫。本文作者从核电站非安全级数字化仪控系统国产化及自主化工作实践的基础上,对核电站非安全级仪控系统设备国产化、设计自主化的过程进行了相关的探讨和介绍。     

站在巨人肩头 承载历史使命——访北京广利核系统工程有限公司总经理郝志坚

2005年10月18日,由中国广东核电集团与北京和利时系统工程有限公司（以下简称和利时）合资组建的北京广利核系统工程有限公司（以下简称广利核）正式成立,专业从事核电站数字化仪控系统工程应用设计、产品制造、系统集成、软硬件产品定制开发、安装调试、技术服务及外包业务。公司成立以来相继中标辽宁红沿河核电站、福建宁德核电站等多项国家重点核电项目,取得的核电站全数字化仪控系统项目市场占有率位居国内同行之首,广利核已经发展成为我国核电站数字仪控系统行业当之无愧的领先者,但这样的地位不是一朝一夕所成就的,通过与广利核总经理郝志坚的一番畅谈,让我们感受到了今天这个具有深厚积淀并焕发着勃勃生机的广利核所走过的坚实历程以及这个企业深深的使命感和责任感。     

核电数字化保护系统软件的模块化设计

核电数字化保护系统软件设计的透明性、准确性以及一致性是提高核级软件可靠性的重要保障。根据保护系统软件实现的数据采集与调理、处理、监控和冗余等功能,对保护系统核级软件进行了模块化划分,并在核电数字化仪控系统平台上实现。通过该文的探索,为国内反应堆保护系统的自主化提供一些设计思想。     

阳江核电站数字化仪控系统将全部实现“国产化”

核电站数字化仪控系统作为核电机组的关键设备,过去其核心技术一直被国外几家企业垄断。记者10日从中广核集团了解到,随着我国自主研发能力的提高,越来越多的国产数字化仪控系统投入使用。日前阳江核电站签订了5、6号机组数字化仪控系统自主化意向书,我国核电站数字化仪控系统将在阳江核电站实现100％国产化。据中广核集团相关负责人介绍,承担此项建设任务的中广核集团北京广利核系统工程有限公司目前正以阳江5、6号机组为依托,进行科技攻关,计划在2010年前研制成功我国第一台具有自主知识产权的安全级系统样机。这将是我国核电自主化、国产化取得的又一重要成果,届时我国将拥有具有自主知识产权的百万千瓦级核电站数字化仪控系统。     

运行核电厂数字化仪控系统的Ⅴ&Ⅴ活动及其监管思考

随着自动化信息化设备的不断发展,数字化控制系统在核电领域所起到的作用也越来越大。在核电领域,全数字化仪控平台为电厂的非干预保护、自动控制、人机交互等方面提供了极大便利。与此同时,数字化仪控系统软件也给电厂核安全带来了新的风险和挑战。为提高数字化仪控系统的安全性和可靠性,数字化仪控系统软件的开发过程都要经过确认和验证(ⅤⅤ),各设计单位、系统供方、监管方针对软件的验证与确认(ⅣⅤ)及ⅤⅤ的相关研究也不断深入。软件的ⅤⅤ活动应伴随软件的采购、供货、开发、运行、维护等完整生命周期。目前,核电行业相关研究还主要集中在开发阶段,在涉及临时或永久的小范围修改的运行、维护阶段,并没有足够的关注。针对核电厂数字化仪控系统的运行和维护阶段,探索该阶段软件开发、修改的ⅤⅤ或ⅣⅤ活动的特点,从核安全监管技术和管理角度加以思考,以期为后续的相关研究、具体的软件开发和修改及其监管活动提供参考。     

核电厂核级冷水机组控制系统设计与研究

目前,在二代加核电站中,核级冷水机组控制系统普遍采用可编程逻辑控制器实现机组控制及保护等功能。随着三代核电站对安全标准的提高,传统核级冷水机组控制系统已无法满足核电厂对控制系统安全分级、设备鉴定以及设计验证的要求。通过分析三代核电厂对核级冷水机组的安全分级及功能要求,提出采用安全级数字化仪控平台实现机组的控制及保护。控制系统在设计过程中,采用了隔离、功能分散、故障安全以及冗余配置等设计方法,全面提升了核级冷水机组控制系统的可用性及可靠性,进而提高了核级冷水机组在电厂事故工况下执行安全功能的能力。该控制系统的设计及实施,为后续核级主设备采用安全级数字化仪控平台实现控制系统设计提供了更好的解决方案。     

自主知识产权的核电站数字化仪控系统平台研制

全数字化仪控系统是先进核电站的重要组成部分,对保护核电站安全运行具有至关重要的作用。通过对安全级数字化仪控系统平台、专用仪控系统、管理工具软件、设备鉴定、VV技术、多样性及纵深防御技术的研究,掌握了核电站数字化仪控系统技术,实现了核级DCS平台"和睦系统"的产品化及其工程应用。目前,该平台已通过专家鉴定,并开始在阳江核电站5#、6#机组进行工程实施,进一步提高了我国核电站的自主化率。     

核电安全级现场总线接口卡的开发

数字化仪表和控制系统已在核电厂安全系统领域内得到应用,网络通信功能是数字化仪控设备必不可少的。如何设计接口卡使得同时满足现场总线通信要求和核电安全级要求,是研制数字化仪控设备时必须解决的一个重要问题。本文介绍了如何把各种标准和导则提出的安全设计准则和安全要求应用在核级现场总线接口卡的软硬件开发上,具体描述了如何遵循验证和确认过程来保证可靠性。     

核级软件的验证与确认技术研究

核级软件的验证与确认是核电数字化仪控系统研发的关键,用以确保核级软件设计过程的透明性,验证软件需求规格的完整性,确认核级软件功能与设计需求规格的一致性、正确性。核级软件的验证与确认概要地分成软件设计过程的管理技术及软件的测试技术,本文遵循IEC60880以及IAEA的核级软件的验证与确认导则,侧重研究核级软件验证与确认中的需求验证与软件测试技术,通过开发一种自动化V＆V工具,实现核级控制系统应用软件的一套自动化V＆V流程。     

核电站数字化仪控系统开发过程及其验证与确认

分析了三代非能动型压水堆核电站AP1000的数字化仪控系统的开发过程模型,研究了与其开发过程紧密结合的验证与确认技术(V&V),特别是其审查、分析以及测试方法的使用,并提出了设计、测试及V&V过程的文档要求。该开发过程模型和V&V技术具有广泛的工业规范和标准认可度,对于我国自主化的核安全级数字化仪控系统的开发和取证具有重要的借鉴和指导意义。     

HART消息服务器在核电站控制系统的设计与实现

随着基于HART总线技术的智能仪表在核电站的广泛应用,传统的设备巡检方式因其效率低下已经无法满足现代电厂对高效生产管理的需要。如何实现对核电现场设备进行智能化管理已经成为核电控制领域迫切需要解决的技术难题。针对HART智能仪表应用场景,提出了HART消息服务器的系统设计方法。通过分析HART协议机理以及资产管理解决方案AMS智能设备管理系统工作原理,设计了基于HART协议的消息服务器方案,并在国产第三代核电数字化仪控系统中完成了开发,实现了核电控制系统与AMS智能设备管理系统的无缝集成。这使得通过AMS智能设备管理系统对核电现场HART智能仪表进行在线组态配置和故障诊断得以实现,极大地提高了核电控制系统的可靠性和数字化水平。     

核级DCS平台软硬件质量控制的分析与改进建议

经过多年的发展,软件V&V作为提供核级软件质量可信性证明的手段、硬件鉴定作为提供核级硬件设备可信性证明的手段已经是核电行业的广泛共识。随着人们对不同核电标准体系理解认识的深入,以及现场发生问题的反馈,核级DCS平台需要进一步提高软件和硬件的质量以满足后续核电建设越来越高的质量要求。本文作者基于多年从事核级DCS平台质量控制工作以及参与英国GDA项目认证过程获得的经验,从过程、技术、工具、人员能力等方面介绍了核级DCS平台软硬件质量控制实践,分析并提出了仍需重点关注的质量控制方面的一些改进建议,供从业人员参考。     

我国核安全级数字化仪控技术自主研发取得重大突破

2010年10月24日,具有自主知识产权的核安全级数字化控制平台研制成果在北京发布。这是我国核电仪控发展史上具有里程碑意义的重大突破,标志着我国在核电站安全级数字化仪控系统技术领域实现自主化,国产化的道路上,已迈出了关键的一步。     

基于FirmSys的三代压水堆核电站核安全级数字化保护系统设计概述

伴随我国三代压水堆核电站自主化进程,在三代压水堆核电站中采用自主化的全数字化仪控技术已迫在眉睫,尤其是核安全级数字化保护系统更是实现全数字化仪控的关键环节。本文主要针对使用广利核公司自主研发的核安全级数字化仪控产品平台(FirmSys)为三代压水堆核电站提供保护系统解决方案的可行性进行初步探讨,为将来的工程设计和应用提供借鉴。本文首先说明了数字化安全级保护系统总体设计方案和系统功能的实现,然后进行了设计准则符合性分析,初步说明技术方案的可行性。     

动态简讯

天津市自动化仪表二厂《军工产品质保体系》通过国防科工委验收为不断提高产品的内在质量,严格军工产品生产全过程的质量控制,确保造船行业配套船用压力表的制造权,根据国防科技委员会《关于对军工产品承制单位进行质保体系考核试点的通知》要求,国防科工委评审组受机电部军工产品质量保证体系评审部的委派于1990年12月14日至18日对天津市自动化仪表二厂进行军工产品质保体系进行全面考核、评审和验收。