某核电厂安全级DCS网络结构分析与改进研究

基于ACPR1000核电机组仪控系统故障导致机组降级运行的设计基准事故,提出5类特定共因故障,并根据连接鲁棒性指标总结出安全级集散控制系统（DCS）环网节点布置改进的方法,将存在共因故障的网络节点制作出共因故障表,按照共因故障概率关系进行相邻排序并布置环网结构,以提高网络连接鲁棒性指标。采用该方法对核电厂安全级DCS网络布置进行调整,提升了该网络结构的健壮性,对核电机组运行的安全性和可靠性具有重要贡献。     

核电厂DCS安全级设备自主装配技术

本文描述了核电厂DCS安全级设备自主装配工艺鉴定和验证技术,主要包括特种工艺、布线工艺和装配检验技术。并将此技术应用于北京广利核系统工程有限公司在执行自主产品（FirmSys）工程样机项目机柜的装配中,通过实践证明了应用该技术的安全可靠性和实用性。     

DAS的T2试验时间优化方法研究

多样性驱动系统（DAS）在进行逻辑功能验证试验（T2试验）时,逻辑链路中定时器的验证往往采用等待的方式,试验过程持续2 h以上,且在等待过程中容易造成人因故障。为减少T2试验验证时间和人因故障,本研究提出了一种基于简单硬件技术的DAS的T2试验时间优化方案,先将定时器从逻辑链路中旁通出去,验证其余部分逻辑功能,再对定时器进行时钟调整并加速。研究结果表明,优化后的DAS的T2试验的总用时可控制在30 min以内。相较于传统等待的试验方式,大大缩短了T2试验时间,并能有效减少试验期间的人因故障,满足核电厂对T2试验响应时间的最新要求。     

核安全级DCS功能安全与信息安全权衡技术

以典型核安全级分布式控制系统（DCS）为例,应用故障模式与脆弱性影响分析（FMVEA）技术评估功能安全与信息安全的兼容性,并采用事件树和风险分析相结合的方法给出功能安全与信息安全协同解决方案,最终得到核安全级DCS功能安全与信息安全一体化防护措施。一体化防护措施实践结果表明,应用权衡技术得到信息安全措施,可以较好地兼容原有功能安全措施。因此,本研究建立的权衡技术可以应用于核安全级DCS信息安全设计工作。     

数字化安全级DCS紧急停堆系统共因失效分析

以2oo3架构数字化安全级分布式控制系统（DCS）紧急停堆系统为研究对象,采用Markov方法对其建立可靠性模型,分别计算并对比了考虑共因失效和不考虑共因失效2种情况下紧急停堆系统的拒动概率,同时对系统拒动概率相对于共因失效因子变化的敏感性进行了重点分析。结果表明,拒动概率随着共因失效因子的增加而变大,因此,在系统设计中需采取有效措施对冗余系统的共因失效进行控制,降低共因失效因子,从而提高紧急停堆系统的可靠性。      

面向下一代核电DCS通信系统的抗噪声编码研究

在核电厂无线线路改造或下一代分布式控制系统（DCS）设计时引入无线信号的过程中,需通过纠错码提升无线通信质量。本文针对已编码无线信号核电厂仪控设备周边环境的通信性能进行研究,首先阐述了核电厂无线通信信号面临的问题,其次建立了仪控设备周边通信信道模型,并通过蒙特卡洛仿真的方法分析5G增强移动带宽（5GeMMB）场景下低密度奇偶校验码（LDPC）编码的性能,最后通过设备研制与现场实验进一步验证仿真分析结果。研究结果表明, 5GeMMB场景下LDPC编码在DCS无线通信环境中的适用性不足,需进一步改进通信设计以提升无线通信在核电厂仪控设备的可用程度。本研究可为核电厂生产系统引入无线信号提供一定的设计参考。     

非安全级DCS预期瞬态不停堆系统可靠性分析

介绍了非安全级DCS平台的结构,将预期瞬态不停堆系统按功能划分,每个功能由输入模块、控制器模块、输出模块组成。研究了各种模块组合结构的可靠性参数及其串联组成的系统可靠性。针对多模块组合结构的马尔可夫模型过于复杂,计算量大的问题,提出了优化的建模方法。基于优化的马尔可夫模型,计算了3种数字量输入模块组合结构的拒动率和误动率指标,得出相同模块类型和数量的情况下,有软件表决逻辑的2种组合结构可靠性指标较高,而由硬件实现的组合结构可靠性指标较低的结论,为组合结构的选择提供了设计依据。     

核电厂安全级DCS网关网络信息安全设计研究

针对目前核电厂安全级数字化仪控系统（DCS）网关应用工业控制协议Modbus/TCP所面临的信息安全问题,分析协议所缺失的5大信息安全服务,阐述缺失项目所带来的信息安全威胁。最后针对先进核电厂安全级仪控平台NASPIC网关网络信息安全设计出切实可行的集访问控制、完整性校验、加密认证、安全报警为一体的Modbus/TCP信息安全防御措施,该设计措施解决了核电厂安全级DCS网关网络信息安全问题。      

核电厂DCS网络节点故障下的信号风险研究

核电厂单一网络节点故障后,保守决策还必须叠加考虑其他位置网络节点故障并进行包络性风险分析。基于某核电厂数字化控制系统（DCS）网络结构和控制逻辑数据建模分析,首先计算生成所有DCS网络信号风险数据,给出网络信号物理路径计算方法和信号冗余判断规则,通过构建单一节点故障下的状态转移矩阵计算剩余网络节点故障概率,进行单一或叠加故障下的网络信号风险分析评估,最后针对识别出的高风险网络信号给出风险控制及改进建议。此模型和分析方法已于计算机实现,能快速识别假冗余、布置不合理等设计缺陷,能快速分析单一或叠加故障下受影响的信号和风险并显性化输出。可指导核电厂相关维修作业,或为DCS组态设计、功能优化提供参考输入。     

核电厂中基于非安全级DCS设备控制设计

介绍了核电厂中基于非安全级DCS的通风控制室系统中设备控制逻辑实施情况。从中总结相关的经验,提出对于核电厂中基于非安全级DCS设备控制设计的一些想法,包括设备控制逻辑的完整性、标准化/模块化设计等方面内容,并建立与DCS厂家互动反馈机制。     

反应堆保护系统响应时间T2测试方案研究

介绍了反应堆保护系统(RPR)响应时间T2的组成。针对保护通道响应时间T2测试逻辑复杂、大修工期短、测试理论要求高等特点,提出了信号路径全覆盖和卡件全覆盖2种测试方案,并分析比对2种测试方案的优缺点。最后通过对福清核电厂3次大修的实际测试,验证了测试方案的可行性。     

福清核电站反应堆保护系统T2试验方案的优化

福清核电站反应堆保护系统T2试验在前期设计中存在着自动化程度低、试验操作复杂、人因风险高等诸多问题,在对T2试验设计方案分析后,作者提出了T2试验优化方案。经设计院、厂家、业主等各方进行多轮沟通和评估,借鉴文章提出的优化方案确定了T2试验的最终方案。     

研究堆周期保护装置堆上考验试验

周期保护装置是研究堆必备的设备之一,属于核安全一级设备.新研制的周期保护装置在安装到反应堆之前,必须在零功率堆或其它反应堆上进行堆上考验试验,以检验其周期保护和周期测量功能及测量精度.叙述了新研制的三套周期保护装置在堆上考验的试验设施、试验堆芯、试验内容和方法以及试验结果.试验结果表明:三套周期保护装置均满足技术指标的...     

TMSR-SF1保护系统T3定期试验方案设计与探讨

基于钍基熔盐固态试验堆(TMSR-SF1)保护系统的特点,结合法规要求、试验需求,分析TMSR-SF1保护系统定期试验的原理和范围。概括介绍TMSR-SF1保护系统T3定期试验平台,重点介绍T3定期试验的方案,进而根据相关法规要求,详细论证保护系统T3定期试验方案的可行性和正确性。     

反应堆保护系统保护逻辑通道试验装置设计

保护逻辑通道试验装置用于秦山核电二期扩建工程反应堆保护系统中保护逻辑的定期试验。本文介绍了该装置的试验原理、设备组成、工作方式、技术特性等内容。     

反应堆保护系统T3闭锁试验数字——模拟方案设计

在分析核电厂T3闭锁试验需求的基础上,分别提出了基于数字技术和模拟技术的T3闭锁试验设计方案,通过对两种方案的性能进行分析比较,归纳出其各自的优缺点。文中所提出的设计方案基于不同的设计平台能够很好地检测系统的潜在故障,保证反应堆保护系统执行确定的安全功能并满足系统可靠性目标。     

红沿河核电厂反应堆保护系统定期试验方案设计

红沿河核电厂反应堆保护系统采用三菱的MELTAC安全级数字化仪控平台。在简介红沿河核电厂反应堆保护系统定期试验范围和原理的基础上,详细描述核电厂反应堆保护系统定期试验中的测量仪表通道试验、保护逻辑试验和输出信号及相关驱动器试验的设计方案,并对其特点进行分析。结果表明,红沿河核电厂反应堆保护系统定期试验实施方案充分利用了自动试验装置所带来的优势,扩大检测范围,在有效性、灵活性及便利性方面均有显著提高。     

反应堆控制和保护系统嵌入式软件的组合测试

为了测试反应堆控制和保护系统的嵌入式软件,将手工静态测试方法和动态仿真测试方法组合使用(简称组合测试).组合测试分为2步,即先用手工静态测试方法验证可编程逻辑控制器( PLC)嵌入式软件的安全性与合理性,再用动态仿真测试方法验证其功能的有效性.组合测试只要有通用个人计算机(PC)和待测软件的开发及仿真工具即可实施.在实际的PLC运行环境中运用硬件测试方法,对组合测试的有效性进行验证.结果表明,组合测试是有效的,且比硬件测试方法的测试效率更高.     

基于TXS平台的反应堆保护系统V&V测试方案研究

反应堆保护系统(RPS)验证和确认(V&V)测试方案的主要作用是:明确RPS测试目的和方法,定义开展RPS测试工具及相应的测试先决条件,确保RPS测试的完整性以及功能验证的正确性。V&V活动必须贯穿在整个软硬件开发以及集成过程。V&V测试主要包括硬件测试,以及系统功能、性能和接口测试。主要测试平台是信号模拟测试装置,少量仅涉及RPS软件的功能测试程序可只在仿真测试平台(SIVAT)上进行。     

绵阳研究堆数字化保护系统的研制

采用3个监测通道、局部符合逻辑、2级三取二表决、现场可编程门阵列和微处理器2种并行技术研制了绵阳研究堆全数字化保护系统。对该系统的可靠性分析结果表明,任何单一故障的出现,都不会妨碍其执行安全保护功能,拒动概率小于10-5。经过4年多的运行证明该系统满足绵阳研究堆的使用要求。