核电厂DCS安全级软件IV

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核电厂安全级DCS在研制过程中的质量管理

核电厂安全级DCS在研制过程中的质量管理核电厂安全级DCS系统是核电站的关键控制系统之一，直接保障了安全性和可靠性。

研制过程中的质量管理是确保DCS系统稳定、可靠运行的重要环节，主要包括设计、开发、测试等方面的质量管理。

下面将对这些方面的质量管理进行详细阐述。

一、设计在DCS系统的设计过程中，需要进行详细的需求分析及设计方案的制定。

这个过程需要进行严格的质量管理，以保证设计方案的完整性和一致性。

1.1 需求分析需求分析是DCS系统设计的重要环节，在这个过程中需要进行深入的需求调研，包括用户需求、系统功能、接口、安全性等方面的需求。

同时，需要对需求进行合理性评估，确保需求的合理性和可行性。

1.2 设计方案设计方案是DCS系统中的核心部分，需要制定清晰、可行的方案，确保设计方案的完整性和一致性。

同时，需要对方案进行评估和验证，确保方案的有效性和可靠性。

二、开发在DCS系统的开发过程中，需要开展程序编写、测试、调试等一系列工作。

开发过程中的质量管理主要包括代码管理、测试、调试等方面。

2.1 代码管理代码管理是软件开发过程中的核心环节，需要进行代码版本的管理、代码库的维护等工作，确保开发过程中的代码质量。

同时，需要建立代码审查机制，对代码进行审查和评估。

这样可以保障代码的完整性、正确性以及可维护性。

2.2 测试测试是DCS系统开发过程中的重要部分，需要将DCS系统进行黑盒测试、白盒测试等多种测试手段，确保系统的质量和可靠性。

同时，需要建立测试用例库、测试执行流程、缺陷管理流程等管理机制，以保障测试工作的有效性和可靠性。

DCS系统的调试是确保系统正常运行的重要环节，需要进行系统的测试和调试工作，确保系统的稳定性和性能。

调试过程中需要注意问题的跟踪、解决，确保DCS系统正常运行。

三、测试3.1 测试方法DCS系统测试需要建立适应的测试环境，包括硬件环境和软件环境。

硬件环境需要满足DCS系统的性能和稳定性要求，软件环境需要满足DCS系统的功能和接口要求。

核电站安全级DCS系统网络的基本设计准则

的调用信号，只在ＯＰＵ中进行接收，并且是按地址进行确定性的图７安全级ＤＣＳ接收、处理非安全级数据示意图
接收，不会将此信号从ＯＰＵ传给安全级网络的其他任何节点，从功能设置上确保非安全级ＤＣＳ传输到安全级ＤＣＳ网络后，不会对安全级ＤＣＳ系统安全功能的执行产生影响。即使非安全级ＤＣＳ发送过来其他的数据，由于ＯＰＵ只接收提前定义好的数据，并且开辟了独立的数据存储区域，所以不会对非法数据进行 “ 读 ” 操
反应堆保护系统四个通道通信以及反应堆保护系统与专设安全系统之间的通信采用的是 “ 点对点 ”通信。即使令牌环网由于
４优化
由于存在安全级ＤＣＳ系统与非安全级ＤＣＳ系统是两个不同ＤＣＳ厂家供货的情况，而各自系统内部采用的通信协议不同，导
安全级网络一Ｂ采用的是令牌环网。
辑运算均需考虑网络故障的影响，需采取主动防御措施，以保证
整个ＤＣＳ系统控制、监视，乃至安全保护（如停堆保护、专设保
护）逻辑的正确执行。可采取的措施主要有如下两种方式：
何数据。如图６所示：
ｒ
ｊ
ｌ
Ｊ
Ｊ
ｆ
— ｌ
ｌｉ

核电DCS系统方案

核电DCS系统方案1. 引言核电站的运行对系统的稳定性和安全性有着极高的要求。

核电DCS （Distributed Control System）系统作为核电站的控制中枢，起着重要的作用。

本文将介绍核电DCS系统的概念、架构和关键设计要点。

2. 核电DCS系统概述DCS系统是一种分布式的控制系统，通常由多个控制单元（控制节点）组成。

核电DCS系统主要用于监测和控制核电站的各个子系统，包括发电机组、输电系统、安全保护系统等。

核电DCS系统需要具备以下特点：•高可靠性：核电站是高风险的工业场所，系统故障可能导致严重的后果。

DCS系统需要具备高度可靠性，能够及时发现故障并进行故障隔离。

•实时性：核电站的运行需要实时监测和控制，DCS系统需要具备快速响应的能力。

•安全性：核电站的安全是首要考虑的因素，DCS系统需要具备强大的安全保护机制，保护系统免受恶意攻击和非授权访问。

3. 核电DCS系统架构核电DCS系统通常采用三层架构，包括采集层、控制层和操作层。

3.1 采集层采集层负责采集核电站各个子系统的数据，并将数据传输到控制层。

采集层通常包括传感器、仪表和数据采集模块等设备。

3.2 控制层控制层是核电DCS系统的核心部分，负责对采集的数据进行处理和控制。

控制层通常由多个控制节点组成，每个控制节点负责监测和控制特定的子系统。

控制层还包括数据存储和通信模块。

3.3 操作层操作层负责人机交互，提供给操作员进行监控和控制的界面。

操作层通常包括显示屏、操作台和控制软件等设备。

4. 核电DCS系统设计要点4.1 可靠性设计为保证核电DCS系统的可靠性，可以采取如下措施：•引入冗余系统：通过将系统划分为多个模块，采用冗余设计以提高系统的可用性。

当某个模块发生故障时，其他模块可以继续工作。

•完善故障检测与隔离机制：系统需要具备自动故障检测和隔离能力，能够及时发现故障并进行相应的措施。

4.2 实时性设计核电DCS系统需要具备快速响应的能力，可以采取以下策略来实现：•优化数据传输和处理：合理设计数据传输和处理的算法，减小数据传输和处理的时间延迟。

核电厂仪控系统的网络安全等级防护分析

核电厂仪控系统的网络安全等级防护分析摘要：近几年来，在全球范围内，由于电子设备的安全问题，已经引起了社会各界的广泛关注。

为了适应我国核电发展的数字化、信息化需求，加强核电仪控制系统的网络安全，对于核安全有着十分重要的意义。

然而，对每个系统或装置实行同一级别的防护，既不经济，也不现实，应按其重要性和实际需要进行分级，然后根据其重要性和重要性的大小，采取相应的保护措施。

目前，国内外已陆续制定了相应的技术规范，但其与核电仪控制系统的适应性、兼容性还存在着诸多问题。

文章分析了目前存在的问题，并给出了一些对策。

关键词：核电厂；仪控系统；网络安全等级引言据“谛听”和国家信息安全漏洞共享平台的统计，2009-2019年工业控制安全漏洞的数量每年都在增加。

核动力装置的仪表与控制系统也属于工业控制系统，它是核动力装置的“神经中枢”，它负责着核动力装置的几百个系统、上万个装置的运行，同时还包含了核动力装置的应急停堆、专用安全装置的启动等，如果出现网络信息安全事件，将会对核电厂的正常生产造成严重的影响，严重的还会危及到人类的生命和生态环境。

一、仪控系统网络安全分级中存在的问题目前，我国各核电厂均设有独立的计算机及网络管理机构。

核电厂和工程单位的安全管理主要依据《中华人民共和国网络安全法》（HAD102/16）、《核电厂安全控制与监控系统》、《核电厂安全技术规程》、《核安全技术标准》、《核电厂技术与设备安全标准》（HAD2/14)，以及《核电安全相关文书》等。

以及管制制度。

系统风险评估，防护等级， RG5.71,IEC62645等，对系统风险评估、等级保护、 RG5.71、IEC62645等方面的综合评价。

（一）等级保护方案并不能完全适用于核电I&C系统在电力控制系统的安全等级规范中，核电厂 DCS采用了三级防护，但是，核电厂对保护系统的实时、可靠性有很高的要求，并对三级有特殊的保护（如防火墙、入侵检测等）。

它会对上述各项指标造成直接的冲击，从而对核安全造成严重的危害，其危害程度甚至超越了网络。

核电厂非安全级DCS集成的质量管理

《装备维修技术》2021年第15期核电厂非安全级DCS集成的质量管理王唯王占斌（中国核电工程有限公司，北京市 100840）摘要：随着我国经济和社会的高速发展，对电力的需求量持续增加，为了满足清洁供电的需求，各种核电工程越来越多。

非安全级分散控制系统由于其独特的优势，在核电工程中的应用不断增加，但由于其系统比较复杂，在开展集成的过程中，难以保证集成质量，需要认真施工质量管理工作。

为此，笔者将要在本文中对核电厂非安全级DCS集成的质量管理进行探讨，希望对促进我国核电工程事业的发展，可以起到有利的作用。

关键词：核电厂；非安全级DCS；质量管理1 前言当前，我国新建的核电机组已经转向数字化分散控制系统。

其中安全级DCS在电力生产过程中的应用不断增加，其具有功能复杂、内部接口数量较多的特点。

在开展项目建设的过程中，工作参与方多、资料接口交换相对比较频繁。

一旦应用了新设计、采用了新设备、参与了新厂家，就容易导致设计频繁、设备研发与制造进度滞后、项目管理方式不适用等诸多问题。

2 系统安全生命周期系统需求规范阶段。

在这个阶段，DCS集成供应商主要负责系统功能、性能和独立性要求的审查，并根据设计院的输入来确定电厂工艺系统与DCS的边界，明确电厂环境限制，及时获取电厂运行和维护的相关原则。

系统设计规范阶段。

在这个阶段主要根据供应商的需求来确定DCS平台。

设计DCS架构、分配配置站功能。

仪控总包方来审查DCS系统的设计规范，并指出其中存在的不足，要求设计方来来对设计方案进行修改【1】。

DCS集成供应商完成系统施工文件，其主要包括系统清单、柜内设备布置、电气原理和内部接线、外部端接、备品备件清单等。

系统集成阶段。

DCS集成供应商主要完成设备的采购与制造、机柜装配和接线。

仪控总承包商负责建造，并根据实际情况，及时介入其中。

系统确认阶段。

在这个阶段，集成供应商主要负责工厂测试规程和用例的开发、系统测试环境的搭建。

在出场验收的过程中，仪控总包方、核电业主参与设计，应该认真做好测试大纲和测试规程，并积极参加到FAT验收当中。

核电厂安全级DCS系统信息安全设计研究

核电厂安全级 DCS 系统信息安全设计研究发布时间：2023-03-08T01:54:41.911Z 来源：《当代电力文化》2022年20期作者：信宏伟付宇[导读] 本文主要为了提升核电厂安全级DCS系统的信息安全性，设计研发一种基于网关，信宏伟付宇海南核电有限公司海南昌江 572733摘要：本文主要为了提升核电厂安全级DCS系统的信息安全性，设计研发一种基于网关，并且集访问控制、完整性校验、入侵检测和安全报警为一体的安全防护系统，由此使得核电厂的DCS系统信息安全性能能够得到优化提升，进而为确保核电厂稳定运行奠定良好基础。

关键词：核电厂；安全级；DCS系统；信息安全设计1 引言随着我国核电事业的不断发展，核电厂规模也在逐年扩大，为了能够保证核电厂机组能够顺利投入运行，则必须要保障核安全以及确保核电厂机组运行稳定。

其中，核电厂 DCS系统是保障核电厂机组安全稳定运行的重要基础设施，然而在现阶段的 DCS系统中出现了很多不同类型的安全问题。

例如，由于系统网络中存在大量冗余信息和设备故障的可能性，则容易导致网络故障以及数据丢失等现象发生。

此外，由于 DCS系统中可能会出现大量的设备以及软件问题导致无法进行正常运行，进而影响到核电厂机组稳定运转。

因此，为了能够保障核安全和确保机组稳定运行，则必须要对 DCS系统内部所存在的各种安全问题进行有效预防和处理，以下将对核电厂安全级DCS系统信息安全设计进行分析：2 NASPIC网关NASPIC网关是一个基于 Linux的虚拟机软件，能够对整个安全级 DCS系统进行实时监控，在此基础上可结合多种功能模块如防火墙、入侵检测以及报警等，实现对系统的实时监控。

NASPIC网关主要实现了安全防护和数据加密功能，通过 NASPIC网关应用软件进行配置和管理。

其主要涵盖以下方面功能：2.1 安全防护功能1）在系统运行过程中，对服务器进行审计；2）在登录或操作时进行验证；3）对数据库信息及用户信息的保护。

安全级触摸屏软件改造的测试方法

安全级触摸屏软件改造的测试方法发布时间：2022-02-16T08:57:13.129Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第16期作者：刘俊伟[导读] 介绍三菱电机MELTAC平台DCS（分布式控制系统）的S-VDU（安全级控制触摸屏）软件改造的测试方法，通过分析S-VDU软件改造测试的特点、软件改造面临的问题和改造软件的故障模式，给出S-VDU软件改造的测试方法：操作菜单画面导航按钮及操作面板菜单图符静态比对，数据库文件新旧版比对，软件设计基准版本、工具软件版本复核，操作图符通讯测试，历史变更内容复核，操作画面调用。

刘俊伟阳江核电有限公司工程改造部广东省阳江市摘要：介绍三菱电机MELTAC平台DCS（分布式控制系统）的S-VDU（安全级控制触摸屏）软件改造的测试方法，通过分析S-VDU软件改造测试的特点、软件改造面临的问题和改造软件的故障模式，给出S-VDU软件改造的测试方法：操作菜单画面导航按钮及操作面板菜单图符静态比对，数据库文件新旧版比对，软件设计基准版本、工具软件版本复核，操作图符通讯测试，历史变更内容复核，操作画面调用。

关键字：DCS；触摸屏；测试；方法；S-VDU1.引言国内某核电厂采用三菱电机MELTAC平台的DCS（分布式控制系统），在商运后首轮大修对DCS的S-VDU（安全级控制触摸屏）软件改造时，曾因S-VDU软件问题导致部分安全相关设备无法进行正常操作。

考虑到安全级DCS的工程成本，DCS供应商在工厂内一般不会配置与核电厂现场完全一致的DCS平台来进行软件改造出厂前的测试。

在工厂无法配置与核电厂现场完全一致的DCS平台的情况下，如何做好S-VDU软件改造的测试工作，以确保在软件改造后S-VDU能正确运行，成为国内各采用三菱电机MELTAC平台DCS的核电厂关注的问题。

关于安全级控制触摸屏的软件改造，当前在行业内没有一个相应的详细的标准指引，来规范或控制安全级控制触摸屏软件改造的测试工作，以检验安全级控制触摸屏软件改造的成功。

某核电厂DCS(IA)系统概述

某核电厂DCS（IA）系统概述发表时间：2018-05-29T17:03:06.983Z 来源：《基层建设》2018年第7期作者：张俊龙[导读] 摘要：本文主要论述了某核电厂DCS（IA）的软硬件结构，并简单介绍了IA系统中重要设备的作用、功能和特点。

同时说明了IA系统和其他系统的外部接口、IA系统和1E tricon系统信号处理过程等。

中国核电工程有限公司华东分公司浙江嘉兴 314300 摘要：本文主要论述了某核电厂DCS（IA）的软硬件结构，并简单介绍了IA系统中重要设备的作用、功能和特点。

同时说明了IA系统和其他系统的外部接口、IA系统和1E tricon系统信号处理过程等。

关键词：IA DCS系统；核电厂；FBM；Mesh网1 某核电厂DCS现状某核电厂一层DCS用的是INVENSYS公司的IA平台（NC/NC+）和tricon（1E）平台，其中DAS和ATWT是依据IA平台搭建的。

DCS二层有Atos和TCN共同完成，TCN负责画面，Atos负责画面组态。

一二层有API服务器连接。

本文主要论述IA平台。

2 硬件一层IA DCS 设备有IO机柜、gateway机柜、服务器机柜、DAS机柜、Mesh网交换机及一层工作站等。

2.1 DCS控制机柜IA控制柜按安全级别可分为NC及NC+机柜，全部采用G12套装，控制柜尺寸800×800×2000。

内部控制器使用FCP270，IO卡件使用FBM200系列，内部供电采用冗余的电源模块，有220V AC、48V DC、24V DC三种类型，FBM及FCP采用24V DC供电。

前后柜门各装有一个报警指示灯，在以下三种情况下，报警灯会亮：a.机柜门开。

不管机柜正面门开还是机柜背面门开，两个指示灯都会亮。

b.机柜温度高。

在每个机柜内设有温度传感器，温度设定值在0～60℃可调，若机柜环境温度高于设定值，便会触发机柜报警。

因此，保持机柜内温度在可接受范围内，是机柜正常、长期可靠工作的重要条件之一。

核电厂安全级DCS调试期间常见故障及解决方案

核电厂安全级DCS调试期间常见故障及解决方案摘要：对于核电厂安全级DCS而言，除了要将工艺系统监视并控制在安全可靠的运行范围内之外，还要避免由于自身系统故障导致的停机或者跳堆。

本文主要定义和分析了M310在调试过程中遇到的主要故障，给出了故障解决方案方案和优化措施，通过建立故障类型表来快速定位故障原因，制定合理的解决措施，同时对调试过程中人的行为给出了规范，从而减少由于人的因素带来的影响。

关键字：安全级DCS；故障；原因分析1引言随着分布式控制系统（DCS）的快速发展，以其所具有的开放性、高可靠性、快速性逐渐被核电厂广泛应用。

以M310机组为例分析，该项目安全级DCS系统的设计采用的是Tricon平台，其最显著地特点就是三重模件冗余特性，将极大的提高反应堆保护系统的安全性。

2核电厂安全级DCS的结构及故障类型2.1核电厂DCS的结构如果要系统的分析安全级DCS系统的故障类型，首先我们要先了解其大概的结构，然后再根据其各个部分涉及的系统和部件的类型具体分析。

典型的核电厂安全级DCS系统主要由就地仪表、保护逻辑部分、驱动逻辑部分和驱动单元四部分构成。

2.2故障类型根据HAF-102中对假设始发事件的描述，在核电运行过程中需要考虑的故障类型取决于所涉及的系统和部件的类型。

由图1可简单的看出安全级DCS故障类型可粗略的分为三部分：1)信号故障：包括就地仪表故障及测量传输通道故障，此类故障为现场调试期间最为常见的故障。

2)DCS硬件故障：包括电源故障、输入输出卡件故障、处理单元故障、通讯模块故障等等，发生此类故障一般影响面较大，分析起来相对较为复杂，需要对整个DCS构架了解更为深入。

3)软件故障：由于安全级DCS在出厂之前做过严格的V&V测试，此类故障由软件缺陷导致的概率相对较小，多数是由于在试验期间由于逻辑中某些信号被强制而产生。

2.3故障级别定义对于同一个硬件来说，不同的故障类型会给控制系统造成的影响程度也是不同的；反之，使控制系统无法正常运行的原因也可能是多种多样的。

核电厂DCS安全级应用软件开发的危险分析

摘要：为了减小或避免因控制系统软件而导致的核电厂安全性降低的不良后果，提出了对核电厂数字控制系统安全级应
用软件开发过程进行危险分析的活动。采用验证和确认的方法，并结合安全保护层模型、预先危险分析方法（ＨＡ）Ｐ、故障树分析等方法对应用软件开发过程中的系统设计、软件设计、软件实现各个阶段的危险进行分析。通过ＣＲ００项目工Ｐ１０程实践表明，采用验证和确认的方法能有效地减小软件开发过程中的危险以提高应用软件的安全性，从而最终提高核电厂
ｐａｔＤＣＳｓｆｔｙｔｍｌｎａｅｙｓｓｅ
ＡＩｉ＿ｎＩｎｊｎＬａｇｊｎｕｊ，ＬＪｉＹｕ－ａ，Ｉｎ－ａｉＸｉｉ
（ｈｎｃｅｅｇｏａｙＬｍｉｄｅｉｇ１０９，ＣｉａＣｉａＴｅｈｎｒｙＣｍｐｎｉｔ，Ｂｉｎ００４ｈｎ）ｅｊ
ｄｒｇｔｅｓｓｅｄｓｎｓｆｒｅｉｎｆｒａｉｔｎｐａｅ．ＴｅｒｃｉｆｈＰＯ０ｐｏｅｔｎｉｔａｔｅｕｉｈｙｔｎｍｅｉ，ｏｔｅｄｓｎａｄｓｔｅｒｌａｉｈｓｓｈａｔｅｅＲＩ０ｒｊｃｉｄａｅｔｔｈｇｗａｇｏｗａｅｚｏｐｃｏｔＣｃｈ
ａｄａａｙｉ，ｔｅｅｅｔｔｅｎｌｓｓｍｏｅｎＯｏｓｕｅＯａａｙｅｔｅｈｚｒｓｏｐｌａｉｎｓｆｗａｅｄｖｌｐｎｒｃｓｒｎｌｓｓｈｖｎｒｅａａｙｉｄｌａｄＳｎｉｓｄｔｎｌｚｈａａｄｆａｐｉｔｏｔｒｅｅｏｍｅｔｐｏｅｓｃｏ

核电厂国产化DCS软件验证和确认体系的建立

核电厂ＤＣＳ国产化是核电技术全面国产化的重
导文件、定义Ｖ＆Ｖ过程、指定软件完整性等级
（ＳｏｔｆｗａｒｅｈｔｅｇｒｉｔｙＬｅｖｅｌ，简称ＳＩＬ）方案、确定
要一环，是我国核电控制技术达到或接近国际先
点讨论的是与ＤＣｓ软件开发过程并行的Ｖ＆Ｖ活动。
Ｖ＆Ｖ过程是一个系统化、工程化的过程。
明确Ｖ＆Ｖ指导文件是确立Ｖ＆Ｖ活动需要遵守的国家法规和导则、国际和国家相关标准，并形成Ｖ＆Ｖ程序文件与作业指导书，编制项目计划文件，指导Ｖ＆Ｖ活动实施。
２８
核
安
全
Ｖｏ１．１３项软件，指定软件完整性等级划分方
案，从而确定最小的Ｖ＆Ｖ任务集，以及Ｖ＆Ｖ
行和退役全过程的各项工作均应遵从ＨＡＦ００３及ＨＡＤ００３，与此同时核电厂ＤＣＳ软件Ｖ＆Ｖ活动也应符合其规定的质保要求。ＨＡＦ１０２．２００４
图１Ｖ＆Ｖ体系的构成
Ｆｉｇ．１ＴｈｅｃｏｎｓｉｔｔｕｔｉｏｎｏｆＶ＆Ｖｓｙｓｔｅｍ
Ｖ＆Ｖ通常有两种模式：（１）与软件开发过程同步进行的Ｖ＆Ｖ活动；（２）对现有软件根据经验的Ｖ＆Ｖ审查或对预先开发软件的质量鉴定［１３。本文重
任务严格程度。
确定Ｖ＆Ｖ独立性要求是根据软件ＳＩＬ等级来确定Ｖ＆Ｖ独立性程度。人员资质管理是对执行Ｖ＆Ｖ任务的人员进行资质管理，通过资质确认和培训，保证相关人员具

核电站安全级DCS应用软件设计过程浅析

核电站安全级DCS应用软件设计过程浅析郑伟智;张礼兵;刘静波;夏利民;谢志平【摘要】当应用数字化技术DCS对核电站安全重要系统进行设计时,为了保证安全级DCS应用软件的可靠性,对相关法规标准进行了研究.鉴于以IEEE标准为主的美国标准体系较为完整,认为可应用NRC认可的系列IEEE标准来指导应用软件的设计,并分析了各个软件相关IEEE标准间的关系以及设计时该如何应用这些标准.最后,依据标准要求对应用软件的设计方法进行了研究,初步得出了计划、需求、设计、实现、集成和确认、安装各个阶段的执行方法.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2014(035)002【总页数】5页(P53-57)【关键词】核电站;安全级DCS;应用软件;设计过程;安全审查【作者】郑伟智;张礼兵;刘静波;夏利民;谢志平【作者单位】北京广利核系统工程有限公司,北京100094;北京广利核系统工程有限公司,北京100094;北京广利核系统工程有限公司,北京100094;北京广利核系统工程有限公司,北京100094;北京广利核系统工程有限公司,北京100094【正文语种】中文【中图分类】TL362+.1;TP273+.50 引言目前,在新建核电站的安全重要系统中开始普遍采用数字化技术——安全级DCS对安全重要设备进行控制。

DCS通过微处理器运行软件实现控制功能，和传统的模拟技术相比，DCS具有不易老化、便于变更和维护、可对故障自诊断等优点，但同时可能会因为发生微小软件错误而造成系统出现不可预期的响应，或因为采用共享的数据、代码的设计而通过软件错误传播共因故障，使硬件体系构建出现多重性失效[1]。

为了降低数字化仪控系统的软件设计风险，使系统达到足够的可信度，软件设计过程须遵循核安全相关法规、导则和标准的相关要求[2]。

DCS中运行的软件主要包括系统软件和应用软件两大部分[3]，本文通过对应用软件设计相关标准进行分析，进而探索应用软件的设计过程和方法。

核电厂DCS系统信息安全防护

核电厂DCS系统信息安全防护发布时间：2023-03-28T02:54:41.251Z 来源：《中国科技信息》2023年第1月1期作者：陶宁[导读] 随着我国互联网信息技术水平持续提高，核电厂内部的DCS系统信息安全防护问题日益凸显，如何在信息安全问题频繁出现的当下制定符合核电厂DCS系统信息安全防护要求的信息技术已经成为核电厂安全管理人员工作的重中之重，因此，本文重点论述核电厂DCS系统信息安全防护措施。

陶宁海南核电有限公司 570000摘要：随着我国互联网信息技术水平持续提高，核电厂内部的DCS系统信息安全防护问题日益凸显，如何在信息安全问题频繁出现的当下制定符合核电厂DCS系统信息安全防护要求的信息技术已经成为核电厂安全管理人员工作的重中之重，因此，本文重点论述核电厂DCS系统信息安全防护措施。

关键词：核电厂；DCS系统；信息安全；安全防护前言：信息安全防护问题作为贯穿核电厂DSC系统整个生命周期的核心问题，信息安全技术管理人员在制定与之契合的信息安全防护措施时，需要充分利用现有的系统信息安全防护技术手段并将其与核电厂DCS系统中核反应堆和常规岛的控制环节出现的信息安全漏洞进行有效的结合，通过不同角度技术手段之间的协同配合，综合提高核电厂DCS系统信息安全防护等级，使得核电厂DCS系统信息安全得到有效保障。

1 核电厂DCS系统系统信息安全属性的定义相关人员通过持续数年的对DCS系统信息安全防护问题的深入研究可以发现，核电厂DCS系统信息安全属性大致可以分为以下五个层面：一、DCS系统具有可用性，DCS系统作为一项综合性较强，操作过程需要多方技术人员协同使用的信息系统，其要求该系统具备可以被任何获得系统使用授权的操作人员使用该系统的能力。

二、DCS系统具有机密性，DCS系统作为核电厂运行环节的重中之重，其系统内部涉及的信息资料处于保密性的考虑，不应被除DCS系统授权外的操作人员查看[1]。

三、DCS系统具有完整性。

浅析核电安全级DCS设计原则及流程

Technological Process浅析核电安全级DCS设计原则及流程杨占杰1艾九斤$李京帅彳（1•中核第四研究设计工程有限公司石家庄050021）（2.中国核电工程有限公司北京100840）摘要：核电站安全级DCS（集散控制系统）设计文件繁多，在工厂制造阶段田湾5号、6号机组项目核电DCS设备出版文件有2500多份。

本文从设计过程和相关设计文件角度介绍了DCS设计整个过程，包括工厂设计阶段的需求设计分析、基本系统设计、软硬件需求设计阶段、软硬件详细设计阶段、产品实现等阶段，为DCS监造和管理提供了參考。

关键词：设计DCS流程Design Principle and Process of Safety Grade DCS in Nuclear Power PlantYang Zhanjie1Ai Jiujin2Li Jingshuai2(1.China Nuclear fourth research and Design Engineering Co.,Ltd.Shijiazhuang050021)(2.China Nuclear Power Engineering Co.,Ltd.Beijing100840)Abstract There are many documents in the design of safety-grade DCS(Distributed Control System)for nuclear power plants.During the manufacturing stage of the plant,there are more than2500published documents of DCS equipment for Nuclear Power Plants of Unit5and6project in Tin Wan.This paper introduces the whole process of DCS design from the point of view of design process and related design documents,It includes the requirement analysis,basic system design,software and hardware requirement design,software and hardware detailed design, product realization and so on.It provides a reference for the management in the process of DCS supervision.Key words Design DCS Process中图分类号：TB497文章编号：2095-2465(2021)03-0014-04文献标识码：BDOI：10.19919/j・issn.2095-2465・2021・03.0051DCS简介DCS的概念就是集散控制系统，利用4C（计算机-Computer,通讯-Communication.显示_ Cathode Ray Tube、控制-Control）技术组成的控制系统，将工业生产等进行集中控制、分散处理。

核电厂DCS对操纵员人因失误的影响分析及应对策略

核电厂 DCS对操纵员人因失误的影响分析及应对策略摘要：核电站数字化控制系统（DCS）是整个电厂的大脑，信息在这里聚合、命令从这里发出，随着DCS技术的发展，发生人因失误的模式也在逐渐发生变化。

通过分析DCS和主控室的特点，分析DCS对操纵员人因失误的影响，并提出相应的优化措施。

关键词：核电站DCS人因失误引言核电站是一个庞大复杂的系统，随着科技的发展，设备的可靠性不断提高，运行环境得到了较大的改善。

由于操纵人员在生理、心理、社会和精神等方面的特点，存在较大的可塑性和难控性，因此人因失误是造成核电厂可靠性下降的重要因素之一。

根据统计表明，商运机组日常偏差中，人因失误类偏差占到一半以上，也就是说，提高设备可靠性和降低人因失误是保证核电站安全可靠运行的重要举措。

数字化控制系统作为人机交互的重要工具，基于核电厂DCS的特点，对人因失误的机理及其可靠性的研究变得愈来愈重要。

1人因失误机理及分类人因失误是指人的行为的结果偏离了规定的目标，或超出了可接受的界限，并产生了不良影响。

它受诸多因素的影响，我们把人因失误的原因分为内因和外因。

外因指个人工作的环境，而内因包括个人的生理特征和心理特征。

有研究人员将人因失误的原因归结为过负荷、决策错误和人机学原因3个方面。

过负荷是指人在某种心理状态下的承受能力与负荷不相适应，包括身体的、生理的和心理的负荷，例如在节假日后第一天或者长时间工作未得到休息时发生人因失误的风险显著提高。

决策错误是指某些情况下，操纵人员选择冒险、不安全的处理方式，没有做到保守决策。

人机学原因主要包括两方面：当前的工作条件与他的技能不匹配，工作平台的设计使人易失误。

[1]为降低人员人因失误概率，核电厂倡导核安全文化，使用防人因失误工具，希望通过一系列措施杜绝人因。

DCS作为操纵员最常用、最重要的工作平台，通过对DCS的优化设计也是降低人因失误的重要方法。

2核电厂主控室及DCS的特点主控室有操纵员控制台4套，紧急操作台1套，后备盘1套及安装有8个大显示屏的大屏幕盘。

核电厂DCS及其应用研究

核电厂DCS及其应用研究摘要：近几年，随着科技的进步，我国DCS技术的应用越来越多。

集散控制系统DCS（Distributed Control System）作为核电厂的神经中枢，对保证核电厂的安全运行具有重要作用。

本文根据设备采购与监造工程实践经验和相关法规要求，浅谈DCS设备质量计划的设定及在设计阶段、集成阶段和测试阶段的质量控制，为保证DCS设备质量提供参考。

关键词：核电厂；DCS；应用引言信息化的推进使传统的核电厂控制系统逐渐被分布式控制系统所取代。

作为核电厂的中心控制系统，其安全运行对整个设备的可靠性和安全管理有着重要作用。

任何一个环节的失效都会导致系统故障，甚至引发重大安全事故，导致核物质泄露等极限事件，危害大众安全。

在核电厂建设活动中，要严格按照国际企业的相关质量管理标准，从人员、设备、材料、方法环境等多环节保证高效管理。

由此，本文对关于核电厂DCS设备实际应用探讨具有重要意义。

1核电厂DCS系统概述仪控设备按其所在系统功能对电厂安全的重要性分为三类：安全级设备、安全有关的设备和非安全重要设备。

1）安全级（1E级）设备安全级（简称1E级）的仪表及其供电设备，是完成反应堆安全停堆、安全壳隔离、堆芯冷却以及从安全壳和反应堆排出热量所必需的，或者是防止放射性物质向环境过量排放所必需的。

2）安全有关的（NC+）设备安全有关的（简称NC+级），在实现或保持核电厂安全方面起补充、支持或间接的作用。

3）非安全重要（NC）设备非安全重要仪表及其供电设备，在实现或保持核电厂安全方面无明显作用。

根据《核电厂仪表和控制系统及其供电设备质量保证分级》中的规定，具体到仪控系统及其电气设备采购的质量保证要求如下：1）安全级（1E级）：质量保证1级（QA1）或2级（QA2），抗震Ⅰ类；2）安全有关的设备（NC+）：质量保证2级（QA2）或3级（QA3），抗震Ⅰ类；3）非安全重要设备（NC级）：质量保证3级（QA3）或市场采购。

核电厂调试期间DCS最小控制系统设计

核电厂调试期间DCS最小控制系统设计张俊龙; 江润; 李康乐【期刊名称】《《化工自动化及仪表》》【年(卷),期】2019(046)011【总页数】6页(P937-942)【关键词】核电厂; I/A; tricon; 安全级; MESH网; DCS最小平台【作者】张俊龙; 江润; 李康乐【作者单位】中国核电工程有限公司华东分公司【正文语种】中文【中图分类】TH865核电厂调试过程中，PX(对二甲苯)泵房进水节点能否顺利完成关系到该节点之后的一系列重大里程碑节点能否如期实现。

某核电项目由于DCS设备延期到场，造成电厂控制系统不可用，制约着各项节点的顺利实现。

为了确保泵房进水等各节点的按时完成，依托现有设备搭建一个DCS最小控制系统，临时替代正式控制系统，以保证现场各项试验如期进行。

该项目DCS采用INVENSYS开发的数字化平台，总体上分为两部分：tricon平台和I/A平台，其中tricon平台是安全级仪控系统，主要用于反应堆保护系统和专设安全系统控制的实现；I/A平台是非安全级仪控系统，主要包括安全相关级(NC+)和非安全级(NC)，内部采用MESH网络通信，其功能主要是对电站的正常调节控制和监测[1]。

1 核电厂DCS系统结构1.1 DCS结构划分核电厂DCS主控制系统按照安全等级分为两部分：安全级DCS控制系统和非安全级DCS控制系统。

DCS是基于满足实时控制要求的工业计算机与网络通信技术、数据库技术、图形显示技术、过程控制与保护算法、I/O、流程画面、报警及运行规程等的自动组态编程技术而实现的[2]。

除承担电站机组的安全与经济运行等控制任务以外，还需承担重要的电站核安全监控与保护任务[3]。

按照功能划分，可以分为3层，即1层、2层、3层。

1层：DCS信息处理层，接收仪表、传感器及执行机构相关的信号并进行逻辑处理，通过网络传送信息给2层。

2层：操作、监视、历史趋势、报警层，即人机界面层，实现对电厂的正常运行。

核安全级DCS_模拟量I

INDUSTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY行业科技0 引言核安全级DCS主要用于核电厂的控制和保护，确保反应堆、人员和环境安全，对于反应堆安全可靠运行具有重要意义。

其中具有多个采集/输出通道的模拟量输入输出（I/O）模块对控制保护等安全功能执行方面具有基础性作用，是实现系统内机柜通信、就地设备控制等的重要组成部分[1]，在核安全级DCS系统的出厂调试工作中，必须对此类模拟量I/O模块的模拟量采集/输出通道进行精度校准。

现有的精度校准工作以手动为主要方式，存在执行步骤多、耗时长及易引入人因失误等问题。

利用计算机技术和自动化技术实现自动化校准，提高校准工作的执行效率，减少设备调试过程中的人因失误，对于保障核安全级DCS可靠供货具有重要意义。

1 技术现状核安全级DCS模拟量I/O模块是一种通过微控制器控制一个或者多个ADC或者DAC芯片按照上级控制单元从通信总线发来的指令，进行模拟量的采集或者输出工作的电路模块。

在进行通道校准时，工作人员使用具有电气量采集和输出功能的仪表，手动将仪表和待校准模块的模拟信号采集/输出通道（ADC或者DAC的模拟量电路接口）连接起来，从带有GUI交互界面的上位机，向模块微控制器发送校准指令，手动控制仪表给出输入通道在该校准指令下所需的采集信号或者测量输出通道输出的电气量，以此完成仪表和模拟量I/O模块的交互过程，实现校准功能。

该方法具有速度慢、效率低等一系列劣势，对于具有多通道、校准模式复杂的模拟量I/O模块而言，工作量核安全级DCS模拟量I/O模块自动校准系统设计赵洋张睿严陈起雷敏杰何晋宇中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，四川成都 610213作者简介：赵洋，工程师，主要研究方向为仪表与控制。

科技视界SCIENCE & TECHNOLOGY VISION大，重复劳动率高，人为计算校准位点对应的校准指令还存在计算失误和命令误输入的风险。

核电站安全级DCS系统及软件安全分析

核电站安全级 DCS系统及软件安全分析摘要：对于核电站安全级DCS系统来说，除了要监视并控制保护系统工艺参数符合运行要求之外，还要避免安全级DCS系统自身故障导致的保护系统降级或者跳堆。

在核电站的运行水平方面，在保证安全性要求的前提下，系统修复所用的时间越少，则运行经济性越好。

核电站的日常运行维护主要由预防性维护和纠正性维修组成，对于保护系统而言，预防性维护主要包括：机柜报警巡检、保护系统周期试验和数据备份；纠正性维修主要包括硬件故障的应急处理和软件组态修改，将危害和风险消除或控制在可接受范围内，确保核电站安全稳定运行。

关键词：核电站；安全级DCS系统；安全级应用软件；危害分析核电站数字化控制系统是保障核电厂安全运行的核心，尤其是安全级DCS。

结合目前核电站安全级DCS的工程实践，为了提高安全级DCS软件的安全性，根据IEEE1012等相关标准的要求，对安全级DCS应用软件的开发过程进行验证和确认（V&V）活动，对应用软件开发过程中的危险进行分析。

1DCS系统故障1.1故障类型分析根据HAF-102中有关假设始发事件的描述，在核电站运行中需要考虑的故障类型取决于所涉及的系统和部件的类型。

对于DCS系统来说，其故障一般有如下形式：卡件输入/输出异常、信号测量误差大于允许范围、设备装置故障、通讯故障或上述形式的组合。

在数字化反应堆保护系统中，主要的故障类型有：①信号故障：它是故障表征的最小单元（如测量的输入信号或逻辑运算后的输出信号等）；②高级故障：包括硬件模块、计算机设备或数据信息的故障。

这类故障可能会产生多个信号故障。

在进行故障分析时，需要将信号故障和高级故障区分开。

对上述DCS系统故障进行分析，除了考虑故障的产生原因、表现形式之外，还考虑相应的检测方法和标识方式等。

1.2故障级别定义对于同种硬件设备来说，不同情况的故障会给控制系统造成不同影响程度的后果；相反，对于使控制系统无法正常运行的原因，又可能是由不同的设备故障触发的。