核电站数字化保护系统设计研究

保护系统是核电站中保证核电安全的重要系统,采用数字化技术设计保护系统已成为当前的主流。核安全法规、标准对保护系统设计提出了单一故障、冗余性、独立性等设计准则。基于这些设计准则,应用当前成熟的DCS控制技术及点对点、环网等通信技术,设计了适用于M310堆型的保护系统的原型系统,该原型系统除应用数字化技术外,还设计了可以防止数字化系统软件共因故障影响的模拟控制装置,实现保护功能的多样性控制。通过分析表明该系统符合纵深防御和多样性要求,且满足单一故障准则。     

一种适用于飞行器航电综合的故障检测和重构方法

鉴于特殊的飞行任务需求,某型号航电综合单一的故障逻辑难以满足多元故障状态下自主重构需求,降低了系统容错性;为解决航电综合多元故障模式难以量化表征影响故障重构的工程难题,创新地提出了一种适用于航电综合的故障检测和重构方法,基于决策表数据挖掘技术的航电综合故障预测流程和多源信息故障检测技术确保常规故障检测率大于98%,航电系统重构状态的量化表征分类方式确保了系统快速重构设计,文章提出的故障检测和重构方法极大地提高航电综合系统的故障检测率与容错能力。     

基于LabVIEW的汇流条功率控制器测试系统设计

汇流条功率控制器(BPCU)是飞机交/直流供电系统的重要组成部分。为了判断BPCU是否满足控制要求,需要模拟飞机交/直流供电系统的各种运行状态,并检测BPCU在相应状态下对供电系统的控制指标是否达到要求。针对这些特点,设计了基于LabVIEW的测试试验系统。系统能同时监测供电系统各汇流条参数值、开关量状态,并且与下位机组成以太网,实现基于TCP协议的自动和手动两种操作方式将多种故障指令发送给下位机,模拟飞机供电系统各种故障状态,并测试各汇流条和接触器的保护、转换时间等与BPCU相关的性能指标,实现了测试实验自动化。调试实验充分说明,本测试系统功能全面、稳定可靠,系统设计方案合理,能够满足测试实验需求。     

某自动测试系统中实现故障定位的方法

介绍基于虚拟仪器的某自动测系统的功能和结构,详细论述该测试系统实现专用电路板故障定位的原理方法以及软硬件设计。实践证明,该测试系统能够较好的满足功能测试和故障定位的要求。     

DCS分布式处理单元及其散热风扇供电设计优化

分布式处理单元是DCS系统中最重要的组成部分,其供电可靠性的设计直接影响到DCS系统的安全稳定运行。主要分析了某核电厂1、2号机组非安全级DCS控制柜内分布式处理单元与散热风扇不满足单一故障准则,并结合现场项目建设进展,通过对目前控制柜内分布式处理单元及散热风扇供电设计进行分析,从可靠性、机组安全性和经济性角度对原有设计提出优化方案,并推动该方案在1、2号机组完成改造实现,为后续核电机组DCS系统提供参考和借鉴。     

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。     

基于在线测试的通用化导弹装备电路板检测系统设计

针对传统的导弹装备电路板检测系统只能检测某一型号单一设备,检测时间长,检测精度低,造成维修资源浪费,提出了设计一套通用化检测系统的重要性;系统采用在线功能测试技术为主,辅以在线状态测试技术和智能VI曲线扫描测试技术的综合在线测试技术解决方案,能快速实现电路板故障检测和定位;实验表明该系统不但故障检测速度快、故障检测率高,而且能完成对不同型号导弹装备各种类型电路板的故障检测与定位,可靠性高且通用性好.     

基于双重Rollout算法的多工作模式系统诊断策略优化

实际多工作模式系统测试与诊断过程中单一工作模式下测试不能检测和隔离全部故障,不同工作模式下测试检测和隔离故障的代价和效率也不同,为以最小的代价实现多工作模式系统的故障隔离与定位,提出基于双重Rollout算法的诊断策略优化方法.在构建指定工作模式下的完整诊断策略时,首先采用第1重Rollout算法,得到该工作模式下的局部诊断策略和故障模糊集;针对该工作模式下无法隔离的模糊集,采用第2重Rollout算法从剩余工作模式中选择切换至最优工作模式下进行隔离,得到新的局部诊断策略和新的模糊集;依次类推,直到故障模糊集为空或已满足系统隔离要求.实例分析结果表明,与现有算法相比,所提出方法得到的解更接近最优解,期望测试费用更低.     

基于物联网的系统差动保护方法实现

介绍了对未来可再生电能传输与管理系统保护及运行改进,该系统使用固态变压器连接住宅交流和直流微电网到配电系统,并使用故障隔离设备隔离故障线路,提出一种电流差动保护方案来检测基于FREEDM的微电网网络中的故障,该方法使用相量测量单元进行数据同步并最小化测量误差,并采用物联网技术和Wi-Fi通信方案在设备间进行数据监测和互连。然后通过一个仿真FREEDM系统进行测试,在不同位置施加了不同类型和不同故障电阻的故障来证明所提出的保护方法在检测故障状态方面的有效性,利用安全性、可靠性和准确性指标对所提出方法的性能进行了调查。最后设计、实施和测试了FREEDM系统的原型,使用Proteus软件模拟器和实验室进行了测试。测试结果证明,所提出的保护方案以快速、可靠和准确的方式检测和隔离故障状态的效率,该保护方案对于所有故障实现了高达98.825%的准确率。     

预设跟踪性能下车辆队列执行器故障主动容错控制

研究预设跟踪性能下的车辆队列执行器故障主动容错控制问题.考虑执行器部分失效和偏移故障情形,设计Luenberger观测器和自适应残差阈值以实现执行器故障检测.在此基础上,为了确保执行器故障下的车辆队列暂态和稳态性能,在预设跟踪性能框架下,设计基于反步法的主动容错控制算法,在满足预设性能的前提下,实现车辆队列跟踪误差有界,且车辆间距满足安全性和紧凑性约束.仿真结果验证了所提出主动容错控制算法的有效性.     

大亚湾核电站反应堆保护系统T1试验台的研制与应用

保护系统是核电站最重要的安全系统之一。为了保证系统的可用性,根据核安全法规的要求,必须对系统的功能进行定期试验以便及时发现系统内部潜在的故障。大亚湾核电站的试验台由于老化,可靠性降低,影响了核电站的安全。遵循相关设计标准,充分考虑现场实际使用需求、技术可靠性等因素,研制了新型的试验台。大亚湾核电站一年多的现场运行表明,新研制的试验台完全达到了预定的设计要求。     

核电站安全级数字化保护系统供电设计研究

核电站安全级数字化保护系统对供电有很高的要求,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设计过程中的供电独立性、冗余性等供电设计规范,分析了供电设计过程中的供电负荷计算方法和流程,并结合一种典型的安全级数字化保护系统供电设计做了论述.     

用于安全级专设功能测试的网络化测试系统设计

为验证核电站数字化仪控系统安全级的专设功能,本文提出了一种基于网络的自动化测试系统,重点阐述测试系统的设计,包括网络搭建、通讯实现、测试软件设计等,并举例简述了该系统在CPR1000堆型核电站安全级专设功能测试中的应用.网络化测试系统的使用,实现了核电站数字化仪控系统的闭环测试,能够实时监视测试过程并自动生成删试报告,提高了数字化仪控系统集成测试的效率与质量,降低了测试成本.     

动力系统试验自动紧急关机系统设计与建立

根据某型号动力系统试验要求，为了保证试验产品和试验台的安全，选取代表发动机工作状态的典型参数作为自动紧急关机判断依据，通过合理设置紧急关机判别准则，基于现有Pacific 6000数据采集装置建立了改进型红线报警系统进行在线实时检测。通过对系统硬件和软件的剖析、测试，得出该系统时间响应综合滞后偏差为0～0.25s。利用信号发生器模拟发动机真实工作参数值对传感器异常检测、发动机关机故障判定、数据存贮和事后查询功能进行了综合验证，系统无漏关机和误关机现象发生，为产品及试验台的安全提供了保证。可为其它故障检测系统建立和响应时间分析提供参考。     

基于核电管道评估系统的硬件与故障诊断设计

以核电管道评估系统为对象,对其核心部分硬件系统的故障诊断与控制设计进行了研究。利用程控放大、幻象供电、故障诊断等电路设计了硬件调理模块。通过Keil软件对STM32芯片嵌入式软件编程的方式实现了硬件系统的控制与故障诊断功能,并由设计的串口通信协议经RS232与软件系统通讯。通过Labview软件开发了硬件自动化测试平台和故障诊断监测程序,保证硬件系统可靠性的同时提升了测试效率并减少了人力成本。设计的硬件控制与故障诊断模块满足要求,已成功应用在出口国外某核电厂的管道评估系统中,为核电厂安全经济可靠地运行提供了保障。     

一种适用于POP工艺GNC模块的测试系统设计

高可靠性POP工艺的GNC模块,创新采用了无框架结构,以三维互连为层规划准则,集成了信息处理组件和多种传感器,通过三维堆叠实现了立体互连,形成具有多种外设接口的正交立体集成结构的导航制导通信模块;由于其高集成度和小型化的特点而大大增加了测试难度;采用主从协同系统设计方法,构建了一种针对小型化航天电子产品的新型测试系统,测试系统硬件部分采用通用化、标准化设计,实现对产品在特殊环境条件下的测试;软件架构采用分层构件化设计,将单元测试和专项测试相结合,对产品各项功能和性能实行独立测试;经实际应用满足了对GNC产品的测试需求,该测试系统功能齐全,操作简单,利于总体维护及系统级调试,是对GNC模块可测性、可算性的巨大提升。     

核电厂数字化仪控系统测试综述

仪控系统(I&C)是核电厂的“神经系统”,它对于核电厂的安全运行至关重要.数字化对核电厂I&C提出了新的要求.通过对核电厂数字化I&C测试的研究,指出了核电厂数字化I&C测试的重要性和作用,并对测试分级进行了简单分析.主要论述了核电厂数字化仪控系统测试的要求和原则、测试规范和计划、测试内容和流程、测试记录和报告以及测试问题和处理.合理的I&C测试可以有效提高I&C的可靠性,降低其设计、制造、安装和调试等的成本.     

硬式空中加油姿态调节作动系统技术研究

姿态调节作动系统作为硬式空中加油系统的重要子系统,其功能和性能可直接影响加油装备与受油机的准确对接与安全。通过故障树分析的方法验证了方案系统架构满足安全性要求,通过建模仿真分析的方法验证了系统方案的合理性和性能指标的符合性。试验结果表明,所研制的系统能够满足设计方案的功能和性能要求,并验证了关键技术,提升了技术成熟度,为后续实用化奠定了基础。     

Defining a test coverage criterion for model-level testing of FBD programs

ContextThe Programmable Logic Controller (PLC) is being integrated into the automation and control of computer systems in safety–critical domains at an increasing rate. Thoroughly testing such software to ensure safety is crucial. Function Block Diagram (FBD) is a popular data-flow programming language for PLC. Current practice often involves translating an FBD program into an equivalent C program for testing. Little research has been conducted on coverage of direct testing a data-flow program, such as an FBD program, at the model level. There are no commonly accepted structural test coverage criteria for data-flow programs. The objective of this study is to develop effective structural test coverage criterion for testing model-level FBD programs. The proposed testing scheme can be used to detect mutation errors at the logical function level.ObjectiveThe purpose of this study is to design a new test coverage criterion that can directly test FBD programs and effectively detect logical function mutation errors.MethodA complete test set for each function and function block in an FBD program are defined. Moreover, this method augments the data-flow path concept with a sensitivity check to avoid fault masking and effectively detect logical function mutation errors.ResultsPreliminary experiments show that this test coverage criterion is comprehensive and effective for error detection.ConclusionThe proposed coverage criterion is general and can be applied to real cases to improve the quality of data-flow program design.