，，

（北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司，北京 100094）

核電站數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

孫娜，齊敏，謝逸欽

（北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司，北京 100094）

核電廠數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)的維護(hù)系統(tǒng)是對(duì)安全級(jí)數(shù)字化控制系統(tǒng)進(jìn)行故障分析和系統(tǒng)維護(hù)處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了提高當(dāng)前核電廠安全級(jí)數(shù)字化控制系統(tǒng)維護(hù)期間的安全性以及調(diào)試維修的工作效率，本文在對(duì)數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)架構(gòu)和維護(hù)功能分析的基礎(chǔ)上，同時(shí)結(jié)合FMEA分析技術(shù)，設(shè)計(jì)出了一套全新的集中維護(hù)系統(tǒng)，通過對(duì)其獨(dú)立性進(jìn)行分析，認(rèn)為其能夠滿足安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。該設(shè)計(jì)方案具有人機(jī)接口簡單，操作方便，不影響安全功能等優(yōu)點(diǎn)?？蓱?yīng)用于核電廠安全級(jí)數(shù)字化控制系統(tǒng)故障診斷和系統(tǒng)維護(hù)中，也可為其他行業(yè)數(shù)字化控制系統(tǒng)維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考。

核電廠；保護(hù)系統(tǒng)；數(shù)字化儀控系統(tǒng)；維護(hù)系統(tǒng)；安全級(jí)；FMEA

當(dāng)前新建核電廠的保護(hù)系統(tǒng)一般均由數(shù)字化控制系統(tǒng) （Digital Control System簡稱數(shù)字化控制系統(tǒng)）來實(shí)現(xiàn)，數(shù)字化控制系統(tǒng)為分散式結(jié)構(gòu)［1］，可分成多個(gè)現(xiàn)場控制站實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能，每個(gè)控制站均需要實(shí)現(xiàn)設(shè)備維修調(diào)試、參數(shù)調(diào)整、軟件下裝、定期試驗(yàn)等維護(hù)功能。此時(shí)不僅需要考慮到維修工具對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的影響，如安全性、安保性及運(yùn)行約束，也要考慮到現(xiàn)場調(diào)試及維護(hù)人員的工作效率、維修設(shè)備的易用性等因素。

因維護(hù)工具并不直接執(zhí)行安全功能，所以一般為非安全級(jí)設(shè)備，而保護(hù)系統(tǒng)則直接執(zhí)行安全功能［2-4］，為安全級(jí)設(shè)備。因此當(dāng)連接維護(hù)工具對(duì)保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)時(shí)，需要特別考慮非安設(shè)備對(duì)其安全性的影響。本文以中廣核在建的陽江核電站5、6號(hào)機(jī)組為例，依據(jù)核安全法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，結(jié)合保護(hù)系統(tǒng)架構(gòu)，同時(shí)考慮提高現(xiàn)場人員工作效率，利用系統(tǒng)故障模式及后果分析 （Failure Mode and Effect A-nalysis，簡稱FMEA）方法，提出了一套維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。

l 保護(hù)系統(tǒng)維護(hù)功能要求

由于保護(hù)系統(tǒng)執(zhí)行反應(yīng)堆保護(hù)功能，其對(duì)安全性有極高的要求，需要定期進(jìn)行檢測或試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)故障并及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，確保系統(tǒng)的安全性維持在設(shè)計(jì)要求的水平。GB／T13284．1-2008中要求應(yīng)對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的故障設(shè)備及時(shí)進(jìn)行識(shí)別、定位、更換和調(diào)整。因此，維護(hù)工作也成為確保核電站保護(hù)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要部分［5］［6］［7］。對(duì)于數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)，由于采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，一般利用專用的維護(hù)工具對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。對(duì)于維護(hù)工具的要求主要包括：應(yīng)具有應(yīng)用軟件組態(tài)、編譯、下裝、在線監(jiān)視、變量強(qiáng)制、參數(shù)修改等功能。在當(dāng)前應(yīng)用數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)的核電廠中［8］，對(duì)設(shè)備的維護(hù)主要有以下實(shí)現(xiàn)方式：

（1）維護(hù)系統(tǒng)采用安全級(jí)設(shè)備實(shí)現(xiàn)。如西屋公司AP1000核電機(jī)組安全級(jí)數(shù)字化控制系統(tǒng)的維護(hù)采用維護(hù)和測試盤［9］，10］（Maintenance Test Panel，簡稱MTP），雖然該方案能夠較好地解決維護(hù)系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)的隔離問題，但該方案也有如下缺點(diǎn)：

①保護(hù)系統(tǒng)的每個(gè)通道單獨(dú)配置一套MTP，需要維護(hù)人員分散操作和管理，增加工作復(fù)雜性且只能就地操作，不能遠(yuǎn)程進(jìn)行維護(hù)；

②維護(hù)和測試盤屬于安全級(jí)設(shè)備，因此需要滿足安全級(jí)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，如硬件設(shè)備鑒定、軟件驗(yàn)證與確認(rèn) （Verification and Validation簡稱V&V）［11，12］等等。維護(hù)功能為非安全級(jí)功能，而使用安全級(jí)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。同時(shí)，受限于目前技術(shù)水平，安全級(jí)設(shè)備能夠提供的功能有限，限制了其作為維護(hù)工具部分功能性、易用性的要求實(shí)現(xiàn)。部分功能如組態(tài)編譯等仍需離線進(jìn)行。

（2）維護(hù)系統(tǒng)采用非安全級(jí)設(shè)備實(shí)現(xiàn)。其維護(hù)操作對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的影響成為設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的關(guān)鍵因素。另外，數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)控制站分散于電子設(shè)備間，為提高現(xiàn)場維修調(diào)試人員工作效率，需要設(shè)計(jì)一套維護(hù)系統(tǒng)用于遠(yuǎn)程集中維護(hù)，同時(shí)滿足就地維護(hù)要求。此方案可充分滿足維護(hù)工具靈活、易用性方面的要求。但此方案必須解決維護(hù)工具與保護(hù)系統(tǒng)之間的隔離問題。該方案也是目前的主流設(shè)計(jì)方案，為大多數(shù)廠商所采用。

2 保護(hù)系統(tǒng)架構(gòu)分析

陽江核電站5、6號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)是基于北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司的和睦系統(tǒng)（簡稱FirmSys）平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示，反應(yīng)堆停堆保護(hù)機(jī)柜 （Reactor Protection Cabinet，簡稱RPC）為執(zhí)行反應(yīng)堆停堆功能，有四個(gè)保護(hù)通道設(shè)計(jì)。專設(shè)安全設(shè)施驅(qū)動(dòng)機(jī)柜 （Engineered Safety Features Actuation Cabinets，簡稱ESFAC）分為A、B兩列，執(zhí)行專設(shè)安全設(shè)施的系統(tǒng)級(jí)驅(qū)動(dòng)功能。安全相關(guān)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)柜 （Safety Related Cabinet，簡稱SRC）為A、B兩列，執(zhí)行專設(shè)安全設(shè)施驅(qū)動(dòng)設(shè)備級(jí)操作功能。反應(yīng)堆停堆保護(hù)機(jī)柜四個(gè)保護(hù)通道之間以及其與專設(shè)安全設(shè)施驅(qū)動(dòng)機(jī)柜之間通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。專設(shè)安全設(shè)施驅(qū)動(dòng)機(jī)柜、安全相關(guān)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)柜、安全級(jí)控制與顯示設(shè)備 （Safety Control and Information Device，簡稱SCID）、堆芯溫度監(jiān)測系統(tǒng) （Core Cooling Monitoring System，簡稱CCMS）之間通過安全總線 （Safety BUS）進(jìn)行通信。與非安全級(jí)系統(tǒng)通過安全系統(tǒng)總線 （Safety System BUS）和人機(jī)數(shù)據(jù)總線（HM Data BUS）進(jìn)行通信。

圖l 陽江核電站5、6號(hào)機(jī)組保護(hù)系統(tǒng)架構(gòu)Fig.l Yangjiang nuclear power plant unit 5／6 protection system architecture

以上安全級(jí)控制站根據(jù)保護(hù)系統(tǒng)實(shí)體隔離的要求，機(jī)柜分散布置于電氣廠房的不同房間，其中反應(yīng)堆停堆保護(hù)系統(tǒng)、安全相關(guān)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和堆芯溫度監(jiān)測系統(tǒng)控制站為熱備冗余設(shè)計(jì)。專設(shè)安全設(shè)施驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸機(jī)柜DTC的控制站為并行冗余設(shè)計(jì)。安全控制顯示設(shè)備位于主控室操作員工作站 （Operator Work Place簡稱OWP）、后備盤 （Back Up Panel簡稱BUP）及遠(yuǎn)程停堆站。共涉及到26個(gè)控制站和16個(gè)安全級(jí)控制與顯示設(shè)備，具體見表1。如果采用就地維護(hù)的方式，將會(huì)給維護(hù)調(diào)試人員帶來很大的麻煩及風(fēng)險(xiǎn)，因此，采用遠(yuǎn)程維護(hù)方式是數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)的維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必須解決的問題。

表l 控制站數(shù)量Table l The number of control station

3 集中維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

保護(hù)系統(tǒng)中每個(gè)控制站的主處理單元板卡上面設(shè)計(jì)有維護(hù)接口，同時(shí)具有運(yùn)行模式開關(guān)，只有當(dāng)開關(guān)位于測試或下裝模式時(shí)，維護(hù)工程師站通過維護(hù)接口才能對(duì)其進(jìn)行下裝、監(jiān)視、參數(shù)修改等操作。陽江核電站5、6號(hào)機(jī)組保護(hù)系統(tǒng)中，維護(hù)工程師站選用非安全級(jí)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，即由安裝有維護(hù)軟件工具的普通PC機(jī)或筆記本電腦實(shí)現(xiàn)。

3.l維護(hù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

維護(hù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)如圖2所示：

DI＆C-ISG-04提到用于維護(hù)目的的非安全級(jí)工程師站不能同時(shí)與多個(gè)序列或保護(hù)通道的安全級(jí)控制站相連接，因此設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)切換連接盤，工程師站通過該連接盤和交換機(jī)（SWITCH）與安全級(jí)控制站相連接，連接盤上面配有6個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，分別與反應(yīng)堆停堆四個(gè)通道及專設(shè)安全設(shè)施驅(qū)動(dòng)A/B列的控制站相連接，網(wǎng)絡(luò)切換連接盤采用硬件設(shè)計(jì)方式，通過手動(dòng)開關(guān)切換的方式在物理上保證工程師站同一時(shí)刻只能與一個(gè)保護(hù)通道或一個(gè)專設(shè)安全設(shè)施序列的安全設(shè)備相連接，從而滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖2 維護(hù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱DFig.2 Maintenance of the network topology

每個(gè)保護(hù)通道/序列使用一個(gè)或兩個(gè)交換機(jī)設(shè)備，主處理單元板卡上的維護(hù)接口始終與交換機(jī)連接，從而避免每次維護(hù)插拔線纜帶來的設(shè)備可用性降低。6個(gè)交換機(jī)分別連接網(wǎng)絡(luò)切換連接盤的6個(gè)端口，將來自安全級(jí)多個(gè)控制站上的通訊鏈路通過網(wǎng)絡(luò)切換連接盤實(shí)現(xiàn)多路輸入單路輸出的通信轉(zhuǎn)換，構(gòu)建形成集中維護(hù)網(wǎng)絡(luò)。交換機(jī)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)切換連接盤布置在一個(gè)機(jī)柜中，位于計(jì)算機(jī)房，交換機(jī)設(shè)備與控制站之間通過光纖進(jìn)行通信。通過上述手段解決了電氣隔離及實(shí)體隔離的問題。某個(gè)保護(hù)通道/序列的內(nèi)部維護(hù)網(wǎng)絡(luò)連接圖如圖3所示。

圖3 保護(hù)通道／序列內(nèi)部維護(hù)網(wǎng)絡(luò)連接圖Fig.3 Protection channel／Train within the network connection diagram

每個(gè)安全級(jí)控制站的維護(hù)接口通過光電轉(zhuǎn)換模塊 （E/O）與交換機(jī)連接。滿足電氣隔離要求。光電轉(zhuǎn)換模塊為安全級(jí)設(shè)備，與主處理單元板卡位于同一機(jī)柜中。

3.2 維護(hù)協(xié)議設(shè)計(jì)

維護(hù)工程師站中的軟件工具可通過維護(hù)網(wǎng)絡(luò)完成對(duì)安全級(jí)控制站的下裝、監(jiān)視、參數(shù)修改等維護(hù)操作。工程師站與控制站主處理單元 （Main Processing Unit，簡稱MPU）之間通過維護(hù)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，維護(hù)接口使用以太網(wǎng)接口，此接口通信功能與主處理單元板卡內(nèi)在線運(yùn)行的安全級(jí)保護(hù)功能進(jìn)行隔離，完全獨(dú)立，雙方互不干擾。維護(hù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率≥10Mbps。

陽江核電站5、6號(hào)機(jī)組安全級(jí)系統(tǒng)的維護(hù)網(wǎng)絡(luò)采用自定義協(xié)議方式。數(shù)據(jù)幀格式為固定長度、統(tǒng)一的幀格式，包頭、包尾和功能碼的協(xié)議結(jié)構(gòu)有統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。采用循環(huán)通信、對(duì)話通信的通信形式，提供服務(wù)主要包括：連接請求、讀寫文件、讀寫變量、參數(shù)整定、變量強(qiáng)制與釋放、消息通知等。

通信協(xié)議采用三層協(xié)議，如圖4所示。對(duì)應(yīng)于開放式通信系統(tǒng)互聯(lián)參考模型 （Open System Interconnection簡稱OSI）分別是：第一層，物理層；第二層，數(shù)據(jù)鏈路層；第七層，應(yīng)用層。

圖4 維護(hù)通信協(xié)議Fig.4 Maintain communication protocol

（1）物理層

通信網(wǎng)絡(luò)的物理層遵循IEEE802．3：2008。數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送使用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口。支持全雙工模式，接收與發(fā)送隔離，互不干擾。

（2）數(shù)據(jù)鏈路層

通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路層遵循 IEEE802．3：2008標(biāo)準(zhǔn)。支持全雙工模式。

（3）應(yīng)用層

應(yīng)用層為上層軟件提供訪問通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的接口。

3.3 硬件配置

維護(hù)系統(tǒng)中需要的硬件設(shè)備見表2。以上設(shè)備中，端口連接盤、光交換機(jī)放置于計(jì)算機(jī)房內(nèi)的交換機(jī)機(jī)柜中，工程師站、打印機(jī)放置于計(jì)算機(jī)房內(nèi)操作盤臺(tái)上，其他放入安全級(jí)機(jī)柜或盤臺(tái)內(nèi)部。

表2 系統(tǒng)硬件配置表Table 2 System hardware configuration

3.4 軟件配置

維護(hù)系統(tǒng)中工程師站配備的軟件工具包括的軟件見表3。

4 獨(dú)立性分析

陽江核電站5、6號(hào)機(jī)組數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)的維護(hù)工具采用非安全級(jí)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，應(yīng)具有選型設(shè)備成熟、簡單，降低系統(tǒng)復(fù)雜性等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)也必須滿足核安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)非安全級(jí)設(shè)備與安全級(jí)設(shè)備之間須保證充分的獨(dú)立性的要求。獨(dú)立性設(shè)計(jì)主要通過實(shí)體隔離、電氣隔離、通信獨(dú)立三方面實(shí)現(xiàn)，確保非安全級(jí)設(shè)備對(duì)安全功能無影響［13，14］。

表3 系統(tǒng)軟件配置Table 3 System software configuration

4.l實(shí)體隔離

維護(hù)系統(tǒng)設(shè)備與安全級(jí)系統(tǒng)應(yīng)滿足實(shí)體隔離要求。保護(hù)系統(tǒng)的維護(hù)相關(guān)設(shè)備位于L709房間，包括光交換機(jī)、維護(hù)工程師站、網(wǎng)絡(luò)切換連接盤等。光交換機(jī)與網(wǎng)絡(luò)切換連接盤放置在一個(gè)HUB機(jī)柜中，維護(hù)工程師站位于旁邊的操作臺(tái)，均與保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備位于不同的房間，滿足實(shí)體隔離要求。

4.2 電氣隔離

維護(hù)系統(tǒng)及設(shè)備采用非安全級(jí)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，其與保護(hù)系統(tǒng)安全級(jí)設(shè)備連接時(shí)，滿足GB/T 13286 -2008對(duì)電氣隔離的要求：

（1）維護(hù)工程師站與控制站維護(hù)端口通過1E級(jí)的光電轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行連接，隔離點(diǎn)位于光電轉(zhuǎn)換模塊處，隔離設(shè)備光電轉(zhuǎn)換模塊屬于1E級(jí)設(shè)備，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）安全級(jí)控制站設(shè)備與工程師站之間采用光纖通信介質(zhì)，滿足長距離傳輸及電氣隔離要求。

4.3 通信獨(dú)立性

DI＆C-ISG-04中提到非安全級(jí)設(shè)備與安全級(jí)設(shè)備之間通信獨(dú)立性的要求，維護(hù)系統(tǒng)的通信獨(dú)立性設(shè)計(jì)如下：

（1）在保護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行的時(shí)候，光電轉(zhuǎn)換模塊供電電源處于斷開狀態(tài)，與維護(hù)工程師站斷開連接，因此不影響安全功能執(zhí)行。另外只有在控制站旁通狀態(tài)下才能與非安全級(jí)維護(hù)工具連接，且一旦與其連接，將在主控室進(jìn)行報(bào)警顯 示。如圖5所示。

圖5 維護(hù)端口網(wǎng)絡(luò)連接示意圖Fig.5 Maintenance port network connection diagram

（2）保護(hù)系統(tǒng)主處理單元板卡上面?zhèn)溆心Ｊ角袚Q開關(guān)，該開關(guān)具有三個(gè)檔位，分別為運(yùn)行、測試和下裝三檔。當(dāng)開關(guān)位于正常運(yùn)行位時(shí)，主處理器單元執(zhí)行正常安全級(jí)的保護(hù)功能邏輯，不處理來自維護(hù)接口的數(shù)據(jù)，確保正常運(yùn)行期間系統(tǒng)的安全。只有當(dāng)開關(guān)位于測試和下裝位置時(shí)，主處理器單元才能與工程師站建立起網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

（3）維護(hù)工程師站與控制站主處理器單元維護(hù)端口之間應(yīng)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信設(shè)計(jì)，控制站主處理器單元內(nèi)采用了專用的通信芯片。

圖6 維護(hù)接口示意圖Fig.6 Maintenance interface diagram

（4）傳輸數(shù)據(jù)經(jīng)通信芯片處理后，經(jīng)由緩存與其內(nèi)部處理器交互數(shù)據(jù)。

（5）軟件采用無操作系統(tǒng)，無中斷、無握手的異步通信。一旦通信芯片或緩沖區(qū)出現(xiàn)錯(cuò)誤，軟件能主動(dòng)診斷出這些錯(cuò)誤。若達(dá)到規(guī)定時(shí)間還不能接收時(shí)，軟件會(huì)主動(dòng)退出接收功能，因此主處理器單元內(nèi)執(zhí)行安全功能的軟件不會(huì)受到干擾，仍會(huì)正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)功能上的隔離。

（6）維護(hù)通信協(xié)議采用預(yù)定義的數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保證確定性，安全級(jí)主處理單元采用固定規(guī)則使用這些數(shù)據(jù)，只接受根據(jù)事先預(yù)定義的合法命令清單來確定合法的信息，其他信息都將被丟棄。

4.4 通信FMEA分析

DI＆C-ISG-04中提到通信故障不應(yīng)以任何方式影響安全功能的性能，因此在進(jìn)行維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，充分考慮了通信中可信的故障模式，進(jìn)行了故障模式及后果分析，同時(shí)給出診斷或緩解措施，確保即使發(fā)生通信故障也不會(huì)影響保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)部安全功能運(yùn)行。故障模式及后果分析舉例見表4［15］。

表4的故障模式及后果分析表明，維護(hù)系統(tǒng)中發(fā)生的通信故障均設(shè)計(jì)有診斷和緩解措施，能夠確保不影響保護(hù)系統(tǒng)安全功能執(zhí)行。

集中維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠滿足實(shí)體隔離、電氣隔離和通信獨(dú)立性的設(shè)計(jì)原則，硬件配置簡單，軟件易操作，通過故障模式及后果分析，滿足系統(tǒng)通信可靠性要求，能夠應(yīng)用于安全級(jí)數(shù)字化儀控系統(tǒng)的維護(hù)工作。

表4 通信FMEA分析Table 4 Communication FMEA analysis

5 結(jié)束語

綜上所述，陽江核電站5、6號(hào)機(jī)組數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)的維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）遠(yuǎn)程集中維護(hù)功能：維護(hù)人員在計(jì)算機(jī)房的工程師站即可遠(yuǎn)程完成對(duì)全廠安全級(jí)系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)，給維護(hù)工作帶來很大的便利性，降低了人力和設(shè)備成本；

（2）可靠的通信技術(shù)：維護(hù)設(shè)備采用非安全級(jí)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，嚴(yán)格遵循相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的要求，與保護(hù)系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)了實(shí)體隔離、電氣隔離和通信獨(dú)立，能確保維護(hù)通信網(wǎng)絡(luò)的故障不影響系統(tǒng)的安全功能；

（3）設(shè)備選型簡單：采用非安全級(jí)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，工程師站可以選用當(dāng)前主流成熟的商用設(shè)備。

［1］王常力，羅安．分布式控制系統(tǒng) （DCS）設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例［M］．北京：電子工業(yè)出版社，2016．

［2］國家核安全局．HAF 102-2004核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定［S］．北京：國家核安全局，2004．

［3］中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)．GB/T 15474-2010核電廠安全重要儀表和控制功能分類 ［S］．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010．

［4］廣東核電培訓(xùn)中心．900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設(shè)備 ［M］．北京：原子能出版社，2007．

［5］國家核安全局．HAD 102/10-1988核電廠保護(hù)系統(tǒng)及有關(guān)設(shè)施 ［S］．北京：國家核安全局，1988．

［6］IEC．IEC61513 Nuclear power plants-Intrumentation and control important to safety-General requirements for systems［S］，2011

［7］中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T 13284．1-2008核電廠安全系統(tǒng)第1部分：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 ［S］．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008．

［8］中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T 13629-2008核電廠安全系統(tǒng)中數(shù)字計(jì)算機(jī)的適用準(zhǔn)則［S］．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008．

［9］孫漢虹．第三代核電技術(shù)AP1000［M］．北京：中國電力出版社，2010．

［10］張淑慧，任永忠．AP1000核電廠儀控系統(tǒng)介紹 ［J］．自動(dòng)化儀表，2010，31（10）：48-51．

［11］IEEE Std 1012 IEEE Standard for Software Verification and Validationd［S］．2004．

［12］中國人民解放軍總裝備部電子信息基礎(chǔ)部．GJB 5234軍用軟件驗(yàn)證與確認(rèn) ［S］．北京：中國人民解放軍總裝備部，2004． ［13］中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)．GB／T 13286-2008核電廠安全級(jí)電氣設(shè)備和電路獨(dú)立性準(zhǔn)則［S］．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008．

［14］NRC．DI&C-ISG-04，Highly-Integrated Control Rooms-Communications Issues（HICRc）［S］．Washington DC：NRC，2009．

［15］IEC．61500 Nuclear power plants-Instrumentation and control important to safety-Data communication in systems performing category A functions［S］．Geneva：IEC，2009．

Design of The Maintenance System for Nuclear Power Plant Digital Protection System

SUN Na，QI Min，XIE YiQin
（China Techenergy CO．LTD，Beijing，100094）

Maintenance system of the digital protection system of nuclear power plant is the key link of the fault analysis and system maintenance of the safety DCS．In order to improve the safety and work efficiency of maintenance during the system maintenance of nuclear power plant，based on the analysis of the digital protection system architecture and the maintenance function，combines the technique of FMEA analysis，design a new set of centralized maintenance system．Through analysis on its independence，which can meet the requirements of safety standards．The design scheme has the advantages of simple man-machine interface，convenient operation，and no influence on the safety function．Can be applied to the nuclear power plant safety DCS fault diagnosis and system maintenance，also can provide a reference for other industry DCS maintenance system design

Nuclear Power Plant；Protection System；Digital I&C System；Maintenance System；Safety class；FMEA

TP2

A

：1672-5360（2016）04-0027-07

2016-08-02

2016-09-22

國家科技重大專項(xiàng) “自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核電站數(shù)字化儀控平臺(tái)研制”課題，項(xiàng)目編號(hào)2011ZX06004-030

孫 娜 （1980—），女，遼寧營口人，工程師，碩士，現(xiàn)主要從事核電站反應(yīng)堆安全級(jí)DCS設(shè)計(jì)工作