对核电厂数字化仪表与控制系统的应用探讨

3
核电站数字化仪控系统
深圳中广核工程设计有限公司（CNPDC）
中国核电/仪控系统发展历程
FCD时间
1984
1987.8
1997.5 1999.12
2005.12 2007.8 2008.2 2009
商运时间
秦山一期 大亚湾 1991.12 1994.5
岭澳一期 田湾一期 2003.1 2007.5
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核电站数字化仪控系统
深圳中广核工程设计有限公司（CNPDC）
核电站数字化仪控(DCS) 方案的背景
数字化仪控的应用和发展
计算机技术、网络技术快速发展和广泛应用，已有多种成熟、可靠的DCS 商业产品。国内火力发电机组已成功应用自主知识产权的DCS，国内、国 外DCS产品已形成了竞争的局面。
国内60万和30万火力发电机组已积累了使用DCS系统的经验，秦山一期/三 期，大亚湾/岭澳核电站一期也积累了使用某些数字技术（如数据采集，常 规岛控制）的经验。
常规模拟式仪控系统
岭澳二期 红沿河一期 宁德一期 台山EPR
2010.5
全部数字化仪控自主 化设计/国产化开始
主控室自主化设计
数字化仪控系统
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核电站数字化仪控系统
深圳中广核工程设计有限公司（CNPDC）
继电器控制机柜—岭澳一期（数量大、检修靠人工）
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Interruptor
核电站数字化仪控系统
深圳中广核工程设计有限公司（CNPDC）
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核电站数字化仪控系统
深圳中广核工程设计有限公司（CNPDC）
核电站数字化仪控(DCS) 方案的背景
核电站仪控系统采用数字化已是一种迫切的需要和必然的趋势
法国N4 MCR示意图

核电厂仪控系统数字化改造关键要素讨论发布时间：2022-05-05T11:54:24.204Z 来源：《中国科技信息》2022年第1月第2期作者：褚大航王惇[导读] 目前，随着我国现代经济水平的不断提升褚大航王惇福建福清核电有限公司福建福清 350318摘要：目前，随着我国现代经济水平的不断提升，核电厂也因此获得了良好的发展前景，而为了更好的满足信息时代发展要求，加强核电厂仪控系统数字化改造有着非常重要的意义。

针对于数字化系统来说，一般在技术使用方面可以避免各项风险问题的产生，因此，在核电厂传统仪控系统改造工作中，可以发挥出非常重要的作用。

现如今，数字化仪控系统在电力行业中已经实现了非常广泛的应用，为仪控系统数字化改造工作开展奠定了非常重要的基础条件。

本文主要针对核电厂仪控系统数字化改造关键要素进行了深入分析，并结合实际情况提出了一些有效的改造策略，希望能为相关人员提供合理的参考依据。

关键词：核电厂；仪控系统；数字化改造；关键要素在核电厂老旧仪控系统运行过程中，主要是使用到了模拟技术，老旧仪控系统经常会面临各种故障问题的产生，主要是因为受到老旧仪控系统老化因素的影响，其维护成本不断增加，并且在对相关配件进行采购时，存在非常大的难度。

也正是因为这些故障问题的存在，进一步激发了核电厂经济与安全生产之间存在的矛盾问题。

因此，为了能对核电厂老旧仪控系统运行中存在的问题进行合理解决，基于科学技术水平不断提升的背景下，应该进一步加强核电厂仪控系统数字化改造工作，从而才能在更大程度上提升核电厂仪控系统运行水平。

1、核电厂仪控系统数字化改造策略1.1核电厂仪控系统生命周期管理结合相关的实践结果可以了解到，在EPRI当中对核电厂仪控系统改造过程管理方法做出了明确规定，主要是在仪控系统整个运行期间内，首先应该构建出完善的管理计划方案，然后在对仪控系统进行改造，保证整个维修以及改造期间获取的平衡性。

在仪控系统改造前期准备工作中，就站在整体角度上进行深入分析，从而制定出全周期的管理计划方案。

并重 点研 究了数 字４ ￣ ｉ ８ ￣ ｃ系统的 关键技 术 。 【 关键 词 】 核 电厂 数 字化 Ｉ ＆ Ｃ系统 关键技 术
１弓 ｌ 富
仪表和控制系统（ 简称仪控系统 ， Ｉ ＆Ｃ 系统） 具有对核电厂进行 监测 、 显示 、 控制和保护的功能 ， 是核电厂安全可靠运行 的重 要组 成。 随着计算机技术和控制技术的迅猛发展， 核 电厂Ｉ ＆Ｃ 系统 已经在 逐步实现数字化。 核 电厂数字化Ｉ ＆ｃ 系统较之前的模 拟Ｉ ＆Ｃ 系统 、 部 分数字化Ｉ ＆Ｃ 系统的安 全性和可靠性 具有 显著提 高。 由于核 电厂具有其特殊的安全保障需求 ， 因此对于数字化Ｉ ＆ｃ 系统 的研究具有重要意义 。
功能 。
由于保护系统执行安全功能 ， 因此其采用的数字化平 台必须是 通过 ｌ Ｅ 级鉴定 的， 且响应 时间和可靠性都有很高要求 。
３ ． ２核 电 厂 控 制 系 统
２数字化 Ｉ ＆Ｃ系统概述
数字化Ｉ ＆Ｃ 系统一般设计 为分层结构 ， 根据Ｉ ＆Ｃ 系统 的不同， 分 层方式有所差异 ， 比较具有代表 性的分层 方法 为 ： 自底层 到高层 可 以分为工艺系统接 口层 、 自动控制和保护层 、 操作和管理信息层 、 全 厂技术管理层 。 采用分层结构可 以将功能分散 ， 减少信息在传输、 控 制过程 中丢失的风险 ， 提高Ｉ ＆Ｃ 系统可靠 性。 分层结构中的工艺系统 接 口层 以及 自动控制和保护层相对 比较重要 ， 因为对工艺系统实 际 控制工作都 完成于这两层 ， 而Ｉ ＆Ｃ 系决结果后经四取二表决逻辑 把结 果传 输
给本通道对应 的停 堆断路器 ， 从而达到控制停堆 断路器状态 的 目 的。 Ｅ Ｓ Ｆ ＡＳ 采用Ａ、 Ｂ 列二重冗余设计 ， 两列彼此隔离 ， 分别采集来 自 ４ ＋Ｒ Ｔ Ｓ 通道 的表决信号 ， 再进行一次 四取二表决逻辑 把结果传输 给现场执行机构 ， 从而完成安全壳 隔离 、 堆芯冷却、 余热排 出等安全

自动化 专 业 ， 学士 学位 ， 获 高级 工程 师 ； 主要 从 事核 电厂 仪 表 和 控 制 、 民
用核 安全 设备 以及 人 因工 程方 面的研 究。
核 电站仪控设计首先必须进行多样性 和纵深 防御
的 分 析 ， 目的 是 确 定 纵 深 防 御 的 基 本 要求 ， 分 析 数 其 并
中图分 类号 ：Ｔ ２ Ｐ９
文献 标志 码 ：Ａ
Ａ ｓ ａ ｔ ｈ ｏ ｐｅｅ ｓ ｅｃｎｉ ｒ ｉ ｒ ｅｉ ｉ ｇ ｉ ｄ ｎｔ ｍ ｎ ｔ ｎａｄｃｎ ｏ （ Ｃ） ｒ ｕ ｌ ｒ ｏ ｅ ａｔ Ｎ Ｐ ｉ ｓ ｄ ｄ ｂｔ ｃ ：Ｔ ｅ ｍ ｒ ｎｉ ｏ ｓ ｅａ ｏ ｆ ｓ ｎ ｇ ｉ ｔ ｅ ｓ ｕ ｅ ｔ ｉ ｏｔ ｌ Ｉ ｒ ｃ ｈ ｖ ｄ ｔ ｎ ｏ ｄ ｇ ｎ ｄ ｉｚ ｉ ｒ ａｏ ｎ ｒ ＆ ｆ ｃ ａｐｗ ｒ ｌ （ Ｐ ）ｓｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｐｎ ｕ ｅ
大 减 少设 计 变更 的 可 能 性 以及 由于设 计 上 的安 全 问题
方面的应用越来 越普遍 。新 技术 的应 用带来 了性 能 的 改善 ， 如较高的可靠 性 ， 易修改 ， 便利 的操作 、 维修 和管
理简单等一 系列 的好 处 ， 同样也 带来 了一 系列 的问 但
而导致的工程延 期。 按 照核安全 审评 的 内容 ， 于多样性 和纵深 防御 基
离 以及安全壳完整性 。这些附加的手 动能力是先进反
应堆所必须 的， 因为所有 保护 和控制 系统都 是基 于数 字计算机 的 ， 从而容 易受到 共 因失 效 的攻击 。这些 手
动能力应 当 由硬接 线 、 系统 级控 制 器和 指示 器 组成 。 这些控制器 为电厂操纵员 提供 了不会遭受 到由电厂 自 动数 字仪控 中的软件错误 引起 的共 因失效 的信 息和控 制能力。手 动控制 到安全设备 的连接点应 当在 电厂数 字仪控输 出的下游 ， 但是不应破坏系统的完整性 。 ２ １２ 多样性 和纵深 防御方法 ．． 针对多样性和纵深防御要求 ， 对共 因失效要 进行类 似核 电站纵深防御的方法 ， 以下 ４个层 次进行防御 。 从

核电厂仪表与控制
压水堆核电厂操纵人员基础理论培训系列教材
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核电厂仪表与控制系统概述 自动控制与调节基本常识 核电厂反应堆功率检测仪表 核电厂过程参数检测仪表 核电厂反应堆控制系统 反应堆冷却机系统过程参数的控制 二回路过程参数的控制 汽轮机的控制和保护 反应堆保护系统 集散控制系统简述 核电厂控制室和信息系统
三、核电厂反应堆功率检测仪表
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1、核功率测量原理 ①核功率测量的特点是量程宽、响应快。通过中子注量率的测量可以方便地获取反应堆 功率、功率的变化率和功率分布的信息。有利于操纵人员监视反应堆的瞬变状态和越线 快速报警，还可以迅速地为功率调节系统和保护系统提供必要的信息。 ②核功率与热功率 反应堆的热功率，就是由反应堆燃料提供给冷却剂的总功率。 可用下式表示：
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③自动控制系统的类型： 1）恒值调节系统——这类系统的任务是维持被控制量等于一个给定的常值。该类系统需 要克服的是各种能使被控制量偏离给定值的扰动。控制的作用就是在有扰动输人时,尽快 使被控制量恢复到等于给定值。 2）随动系统——随动系统的给定值是一个不能预知的随时间变化的量,系统的任务是保 证被控制量以一定的精度跟随输人量的变化而变化。 3）程序控制系统——这类系统的输人量是一个已知的时间函数。系统的任务是使输出量 以一定的精度随输人量的变化而变化。 4）过程控制系统——当控制系统的输出量是温度、压力、流量、液位或pH值等一些变 量时,则称为过程控制系统。
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2、自动控制系统的性能特性 ①稳定性：稳定性是系统能够工作的重要条件。系统在扰动作用下，其输出要偏离原平 衡状态，产生偏差。当扰动消除后，经过一段时间，如果偏差能消除，则系统是稳定 的。否则就是不稳定的。 ②阶跃响应的几个动态性能指标： 1）最大动态偏差和超调量 2）调节时间（过渡过程时间） 3）衰减比和衰减率 ③静态误差：系统的时间响应结束后，被控制参数达到的稳定值与给定值之间的偏差， 成为静态误差，也叫稳态误差。 3、物理系统的数学模型 系统动态特性的数学表达式，叫做系统的数学模型。

核电厂数字化仪控设备全寿命周期管理探索与实践摘要：在核电厂内数字化仪控设备位于核心位置，其运行状态直接的影响着核电厂整体的安全以及能源生产，因此在新时期数字化仪控设备全寿命周期管理得到了更多的人的关注，如何提高数字化仪控设备的运行稳定性，延长数字化仪控设备的使用寿命成为了亟待解决的问题。

基于此，本文将对核电厂数字化仪控设备全寿命周期管理探索与实践展开研究。

关键词：核电厂；数字化仪控设备；管理与探索；寿命验证方法前言：核电厂数字化仪控设备的使用寿命直接的关系着核电厂的运维成本以及可持续发展性，如果数字化仪控设备的更新速度过快，在较短的时间内就出现了仪器设备的老化问题，将会导致核电厂运行与维护方面的成本大幅度增加，极容易让核电厂承受过大的发展压力，逐渐的出现入不敷出的问题，无法满足人们在能源使用方面的迫切需求。

由此可见，对核电厂数字化仪控设备全寿命周期管理探索与实践进行探究是十分必要的，具体策略综述如下。

1核电厂数字化仪控设备失效与老化机理1.1数字化仪控设备老化任何仪器与设备在长期的使用都会出现老化问题，而数字化仪控设备在核电厂内作为“中枢神经”始终保持着运行的状态，其老化的速度也必然会加快，使得数字化仪控设备在较短的时间内就因老化而出现了停止运行的现象。

一般情况下核电厂在引进相应数字化仪控设备后会先对其设计的寿命周期进行采集和记录，以此作为依据设置下一批数字化仪控设备的引进时间，以保障在上一批次数字化仪控设备实效后能够及时的进行设备的更换，保障核电厂运行的稳定性和可靠性，避免因数字化仪控设备更换不及时而造成的负面问题的出现，让核电厂供能能够始终维持稳定且安全的状态。

另外，开展精准的数字化仪控设备寿命验证工作对于提升设备全寿命周期管理水平也有着较大的帮助，核电厂应当加强对这一方面的优化，进而在实现对数字化仪控设备实际使用寿命周期的精准掌握的同时制定更具针对性的养护计划，实现对全寿命周期的有效延长，让数字化仪控设备的作用与价值可以得到更大的发挥，进而在实现数字化仪控设备全寿命管理的有效性的同时达成切实维护核电厂核心利益的目的，让核电厂的发展得到更为有利的保障。

浅谈AP1000核电厂安全级仪控系统1 概述AP1000核电厂采用了全数字化仪控系统，其中保护和安全监测系统（PMS）属于安全级，其余均为非核安全级。

PMS系统为电厂提供反应堆停堆、专设安全设施、核级数据处理三大主要功能。

PMS系统直接关系到核电站的安全运行，是AP1000机组中最为重要的仪控系统，因此该系统现场安装的全过程需要高度关注。

2 PMS安装工程分类及施工要点PMS系统安装的实体工作可分解成三大类：处理机柜、电缆与光缆、中子探测器。

2.1 处理机柜PMS总共包含39个DCS（集散控制系统）标准机柜，尺寸约为700*750*2300（宽*深*高），按照功能分为NIC（核仪表子系统柜）、BCC（双稳态逻辑处理器柜）、ILC（符合逻辑处理器柜）、MTP（检修试验柜）、QDP（核级数据处理子系统柜）、SVC（爆破阀控制子系统）、SOE（顺序事件记录柜）。

PMS机柜按照不同的安全序列分别布置在辅助厂房内的6个房间内，成排布置。

PMS属于精密电子设备，对安装环境的要求高，温度必须控制在10℃～25℃、相对湿度控制在20%～75%、空气中无粉尘和腐蚀性气體。

AP1000首堆工程中，现场参照ASME NQA-1的标准，在PMS房间建立了增强的Ⅲ级清洁区，不仅对进入人员、进入材料、区域内的焊接、切割、打磨等动火作业加以控制，还专门设置了临时空调、除湿机、吸尘器等设施改善安装环境。

PMS机柜的安装过程大体包括五个步骤：（1）卸车。

按照核电厂物项分类原则，有抗震要求的PMS机柜属于B类物项，卸车时应十分注意机柜顶部吊耳的受力均衡性，以防止机柜结构变形。

为此，首堆工程中采用了一种方形平衡梁，并与其他辅助吊具一起进行了150%静载试验；（2）引入房间。

PMS机柜要求竖直搬运，但受限于厂房内门洞高度，通过时需要倾斜。

此时应注意倾斜时必须确保柜门在两侧而不至于受压变形。

首堆工程中专门设计了一种翻转运输小车，为提高厂房内搬运效率；（3）调平。

第41卷第12期2020年12月自动化仪表PROCESS AUT0M\TI0N INSTRl MKNTATIONVol.41 No. 12Dec.2020核电厂数字仪控系统动态可靠性分析方法综述黄晓津，朱云龙，周树桥，郭超(淸屮大学核能与新能源技术研究院，先进反应堆丨:程与安全教部重点实验室，北京丨()()〇84)摘要：仪表~拧制（I&C)系统是核电厂的屮枢神经，对确保核电厂的安全、稳定和经济运行起矜至关®要的作It丨早期使用基于模拟技术的仪控系统对核电厂的状态进行监测和控制，®部件易老化.U维护成本高昂：W此，0前核电厂使用数卞化仪控系统（DCS) 代替模拟仪控系统对于数字化仪控系统软件、硬件耦合以及人因复杂交互等特点，传统的静态可靠性分析方法无法完全适用动态可靠性分析方法可以发现设计中的薄弱环节，改善或增强数字化仪控系统的可靠性总结了动态可靠性分析方法:①当前典型的动态可靠性分折7/法，包括动态失效模式与影响分析（FMEA)、动态故障/事件树（D FT/ET)、动态流图方法（DFM ))、马尔科夫区间映 射方法（Markm/CCMT);②堪于仿K的方法，包括动态决策事忭树（〇[)KT)和连续事件树（CET)方法;③}1；他动态分析方法.包括GO- FLOW、扩展事件序列罔，P etri网该分析为该领域的进一步研究提供参％，关键词：核电厂；数字化仪控系统；动态分析：可靠性；模拟仪控系统；静态可靠性分析中图分类号：TH-86 文献标志码：A D0I： 10. 16086/j. cnki. issn 1000-0380. 2020080019Review of Dynamic Reliability Analysis Methodsfor NPP Digital Instrument and Control SystemHUANG X iao jin,Z H U Y u n lo n g,Z H O U S h u q iao,G U O Chao(Key I^ihoraton of Advanced Reactor Engineering and Safety of Ministn of Education,Institute of Nuclear and N t»w Energy Technology of Tsinghua University, Beijing 100084, China)Abstract ：Instrument and control ( l&C) system is the central nerve of nuclear power plants and plays a vital role in ensuring the safety,stability and economic operation of nuclear power plants. In the past,analog I&C system were used to monitor and control the state of nuclear power plants,but the components were prone to aging and high maintenance costs. Therefore,cunently nuclear power plants have used digital I&C systems ( DCS) to substitute analog I&C systems. Traditional static reliahililv analysis methods are not fully qualified,as DCS is rendered by the complex interactions of the software,hardware and human components. Using the dynamic reliability analysis methods, designers can find weaknesses in the DCS design, improve or strengtlien the reliability of these stages. This article summarizes dynamic reliability analysis methods：1the current typical dynamic reliability analysis methods including dynamic failure modes and effect analysis (FM KA) ,dynamic fault/event tree (D F T/E T) ,dynamic flowgraph methodology ( D F M)，Markov cell-to-cell mapping technology ( M arkov/CCM T);②simulation-based methods including dynamic decision-event tree ( DDET) and continuous event tree ( C E T) ；(3) other dynamic analysis methods including GO-FLOW, extended event sequence diagram (E SD) ,and Petri net and provide reference for further research in this field.Keywords：Nuclear power plant；Digital instrument and control system；Dynaniic analysis；Reliability；Analog instRiment control system；Static reliability analysis〇引言核电厂具有结构复杂、放射性强的特点，其典型结 构具有两个冋路,运行着许多关键设备（如堆芯、蒸汽 发生器、冷却杲等），一旦设备发生事故，将会对公共 安全、周边环境以及核能产业发展造成巨大的负面影响~。

2003 2006 2006 2008/2009 2009/2010 2002 2003/2004 2003/2004
AC160 AC160 Ovation/AC160 AC160 AC160 Ovation/AC160 AC160 AC160
数字保护系统（堆芯保护计算器－CPC） 数字保护系统（所有RPS/ESFAS） 主控室升级 数字保护系统（RPS、ESFAS、CPC） 数字保护系统（RPS、ESFAS、CPC） CERPI 数字保护系统（RPS、ESFAS） 柴油机程序加载器
Oskarshamn 1
BWR
2002
AC160
Palo Verde 1,2&3 Ringhals 2 Ringhals 2 Shin Kori 1&2 Shin Wolsong 1&2 Surry 1&2 Ulchin 5&6 Vogtle 1&2
PWR PWR PWR PWR PWR PWR PWR PWR
设计中 设计中 设计中 设计中 运行中 运行中 2000
前言 1、核电站的数字化分布式控制系统的现状
注： Ovation 在保护系统中的应用许可证申请正在进行。准备用于 KEWAUNEE（美国），RINGHALS（瑞典）。 1996年，日本的K6&K7（ABWR）已采用全计算机化的I&C系统
前言
秦山一期核电站主控室
恰希玛一期核电站主控室
恰希玛二期核电站主控室
大亚湾核电站主控室
田湾核电站主控室
田湾核电站主控室平面布置图
N4核电站主控室
欧 洲 EPR 核 电 站 主 控 室
AP1000核电站先进控制室
前言 1、核电站的数字化分布式控制系统的现状

重水堆的数字化仪控系统应用可行性分析一、引言数字化仪控系统是一种基于现代电子信息技术的仪器控制系统，它通过数字信号处理、数据传输和自动控制等技术手段，实现对核电站的各种仪器设备进行监测、控制、操作和管理。

重水堆是一种利用重水作为冷却剂和减速剂的核反应堆，其安全性和稳定性对于核电站的正常运行至关重要。

本文将对重水堆的数字化仪控系统应用进行可行性分析，旨在探讨数字化仪控系统对重水堆运行的潜在优势和制约因素。

二、重水堆的数字化仪控系统应用优势1. 提高运行效率：数字化仪控系统可以实现对重水堆的实时监测和操作，提供更精确的数据和更迅速的响应速度，提高了反应堆的运行效率和稳定性。

2. 提升系统安全性：数字化仪控系统可以实施自动化控制和实时监测，减少人工操作因素的介入，降低了人为错误的概率，提高了核电站的安全性。

3. 增强设备可靠性：数字化仪控系统可以通过数据分析和故障诊断，提前预知设备的故障和损耗，提高了设备的可靠性和使用寿命。

4. 方便系统调试和优化：数字化仪控系统可以模拟重水堆的运行状态，进行系统调试和优化，提高整个系统的运行效率和性能。

5. 实现远程监控和操作：数字化仪控系统可以实现对核电站的远程监控和操作，减少人员的实地工作，降低了人身安全风险，提高了工作效率。

三、重水堆的数字化仪控系统应用制约因素1. 技术可行性：数字化仪控系统需要具备高可靠性、高安全性和高实时性的特点，要求技术上能够满足重水堆的特殊工况和工作环境。

2. 人员培训和适应性：数字化仪控系统的应用需要经过全体运维人员的培训和适应，以确保其正确操作和有效利用。

3. 成本投入和效益回报：数字化仪控系统的应用需要大量的投入和技术支持，要求能够得到相应的经济和运行效益回报。

4. 法规和标准要求：数字化仪控系统的应用需要符合相关的法规和标准要求，保障核电站的安全和可靠性。

5. 风险管理和安全保障：数字化仪控系统的应用需要建立完善的风险管理和安全保障机制，防止潜在的风险和安全事故。

浅析核电厂数字化仪控系统科技创新发布时间：2021-04-06T07:33:29.501Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年1期作者：陈才[导读] 数字化仪控系统在维修领域上的创新还有实践都给机组的安全运行提供了保障。

福建福清核电有限公司福建省福州市福清市 350300摘要：以下的文章对核电站的数字化仪控的系统组成进行介绍，同时着重的对安装、调试还有在后期运行过程当中的，仪控系统技术的改造还有实践创新的效果进行探讨，根据实践出来的结果，能够证明，数字化仪控系统完全能够满足机组平时运行的要求，能够实现我们预期的数据跟监测，同时也能够实现机组的控制跟保护功能，同时我们对维修进行了优化，在这过程当中，能够给其他同行业的数字化仪控系统提供参考跟借鉴。

关键词：核电站，技术创新，技术改造，数字化仪控系统。

引言：核电站使用数字化仪控是一种大胆的尝试，也是一种先进的技术体验，数字化仪控系统的出现，能够为核电站提供更加高效率，更加可靠的依靠，但同时也会给核电站带来巨大的挑战。

作为一个全部都是数字化的核电站，在没有数字化仪控系统的相关经验之下，运行的过程当中出现了很多艰难的问题。

怎么样才能够让数字化仪控系统符合运行的安全标准，怎么样才能够良好的控制仪控系统，甚至如何才能够对这个仪控系统进行优化，保证各个项目的检测，还有控制、保护能够完成顺利，让它为我们的核电站保驾护航，这些都是现在我们需要考虑的[1]。

在如此严峻的过程当中，我们要在安装仪控系统，调试仪控系统还有运行的过程当中不断的学习，不断的开拓，不断的创新，针对在这过程当中出现的一系列问题进行解决，让仪控系统在维修的过程当中，能够被不断的熟悉，优化还有创新，保证数字化仪控系统能够实现我们的目标，取得良好的成绩，自从仪控系统运用到商业之后，从来没有发生过因为仪控系统本身因为故障的问题而产生的机误停堆，停机的事情，数字化仪控系统在维修领域上的创新还有实践都给机组的安全运行提供了保障。

徐 伟
（ 国核 电工 程 有 限公 司 调试 中心 ， 京 １００ ） 中 北 ００ ０
摘 要 ： 章 总 结 了核 电 厂 仪 控 技 术 的 历 史 和 发 展 ， 文 以在 建 的 方 家 山 核 电厂 数 字化 仪 控 系统 为 例 。 合 核 电 结 站 数 字化 仪控 系统 的设 计 标 准 和 准 则 ， 当代 核 电厂 数 字 化 仪控 系统 的特 点 、 构 、 能和 优 势进 行 了阐述 。 对 结 功 关 键 词 ： 字化 仪 控 系统 ； ｒｏ ｅ ： Ａ 数 Ｔｉ ｎｘ Ｉ ｃ ／ 中图 分 类 号 ： Ｍ ２ Ｔ ６３ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章 编号 ：０６ ８ ３ （０ １ １— ０７ ０ １０ — ９ ７ ２ １） ４ ０８ — ２
统。第 三代就是现今 国际上广泛应用的以微处理技术和 信息技术为基准 的数字化控制技术 ，也称集散控制系统 （ Ｃ ） 如 我 国 的 田 湾 核 电 站 采 用 西 门 子 公 司 的 Ｄ Ｓ。 Ｔ Ｓ Ｔ Ｐ数字化仪控系统 ，以及在建的方家 山核电机组 Ｘ ＋Ｘ
同样拟采用英维斯数字化仪控系统 。
一 数路 ＝ 链 据
Ｔ ｃ ｎ ｘ 半 昔 ｒｉ０ ｅ
Ｉ
Ｉ …
｛ 一竺 ｌ Ｉ ～ … 竺
； 层 摩
广 ● — Ｉ 一０
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一 一
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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Ｉｏ １ ｒ－ １１ ｃ 服器 务
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●
粤
作者简介： 徐伟 ， 中国核 电工程有限公司调试中心。
①Ｌ ｖｌ１１ 安全级系统 ：英维斯 Ｔｉ ｎｘ ｅｅ 。Ｅ ｒｏｅ 硬件平 ｅ

核电厂数字化控制系统信息安全分析与策略摘要：在核电厂发展过程中，数字化仪控系统是其正常运行的重要因素，所以数字化控制系统信息安全是相关人员一直以来所关注的重点。

在日常工作中，对数字化仪控系统进行定期检查对于核电厂未来的可持续发展具有十分重要的影响。

根据对核电厂数字化仪控系统的发展情况分析，目前仍有一部分安全风险存在于核电厂数字化控制系统之中，这也在一定情况下限制了数字化仪控系统在核电厂中的发展。

因此本文主要就核电厂数字化控制系统信息安全进行分析探讨，并提出一些个人观点，以供参考。

关键词：核电厂；数字化控制系统；信息安全；防护策略；1 核电厂数字化控制系统的作用在核电厂发展过程中，数字化控制系统是其运行的重要手段，能够使操作人员有效把控日常运行。

数字化控制系统中的技术被广泛地应用到核电厂各项工作中，可以通过电子件计算机技术、控制技术等，为核电厂工作人员提供更为精准的电路信息，包括核电厂断路运行路径和情况等，使核电厂工作人员能够充分明确核电厂电路在异常运行现象，从而在各种先进技术的支持下，使核电厂工作人员能够通过对数字化系统中的异常分析，实现对电路运行的检查，促使核电厂的正常运行。

2 核电厂的数字化控制系统（1）核电厂的数字化控制系统是通过工程师站、现场控制站、信息服务站、通信控制站、系统控制和网络管理等部分组成了运行和控制中心。

（2）数字化控制系统还包括电厂控制系统、多样化的驱动系统、数据显示与处理系统和保护欲安监系统等子系统。

（3）系统的分层网络结构中包含过程接口层、自动控制和保护层、操作和信息管理层、全厂技术管理层 4 层结构。

（4）过程接口层包括测量设备和执行器接口设备。

（5）自动控制和保护层包括信号采集，调制和处理设备，负责不同电厂系统的监控。

（6）操作和信息管理层包括可以使人员能够操纵电厂，监督电厂状态，并对电厂实施运行服务的常规设备和计算机设备。

（7）全厂技术管理层包括支持现场管理应用以及与场外设施通讯的计算机设备。

核电厂应用智能仪控设备运维发布时间：2022-02-15T08:41:02.152Z 来源：《电力设备》2021年第12期作者：田茂旭[导读] 信息化技术的发展，促进工业的繁荣。

在核电厂应用智能仪控设备，凸显出数字化技术的独特优势，一方面，为核电厂工作者提供更符合应用要求的电路信息，另一方面为核电厂相关工作的开展提供便利。

（辽宁省铁岭市清河电力检修有限责任公司 112003）摘要：信息化技术的发展，促进工业的繁荣。

在核电厂应用智能仪控设备，凸显出数字化技术的独特优势，一方面，为核电厂工作者提供更符合应用要求的电路信息，另一方面为核电厂相关工作的开展提供便利。

本文立足于此，针对核电厂智能仪控设备运维相关技术展开了研究，分析在该系统中对核电厂生产运维设备的具体影响，以期为推动日后核电设备的运行发展提供参考性的意见。

关键词：核电厂；智能仪控设备；运营维护引言：在信息化建设持续推进的背景下，智能仪控设备已被广泛应用在核电厂中。

考虑到该项设备在各项工作中具有重要地位，能够对各项工作顺利开展产生直接影响，故而为防止其出现故障问题，并对核电厂整体效益产生影响，工作人员必须严格做好对核电厂智能仪控设备的运维工作，采取有效的运维技术措施，明确该设备对核电厂运维产生的影响，充分体现智能仪控设备的核心价值，该点对提高核电站信息化水平具有重要意义。

1.核电厂智能仪控设备运维 1.1.预防性维修从现实角度出发，可发现核电站的设备种类呈现多样化，且数量较多，因此在实际工作过程中，必须对设备检修要求及其核心价值等方面进行综合考量，以此对预防性维修方案进行制定，进而为核电站安全性及稳定性提供保障，全面提高其发电效益。

针对预防性维修方案而言，其主要指通过相应的维修活动，防止设备或系统出现性能降低或故障现象，并开展对设备性能及运行状况的监测与跟踪工作，进而延长设备的使用寿命，提高其运行质量。

在通常情况下，仪表多是分布在核电厂的不同区域，而同类型仪表故障问题的发现多是通过运行人员巡检或技术人员巡检等方式。

核电厂数字化仪控设备全寿命周期管理研究

摘要：近年来,我国的核电厂建设越来越多,核电厂的数字化仪控系统也越来越完善。数字化仪控设备是核电厂的关键组成部分，其主要职责就是确保核电站稳定、安全且有效地运作。因此，精准测量数字化仪控设备的使用寿命对于推动核电站的安全和可靠性具有重大影响。需要注意的是:对仪控设备寿命过于乐观,会容易受到设备寿命末期失效频繁而影响核电厂的运行及工作效率;若是过于保守的评估设备的寿命,会过早的开展备件设备的替换,增加运行维护的成本,不利于核电厂的经济效益。因此,准确的评估设备的寿命对推动核电厂的发展有重要意义。本文就核电厂数字化仪控设备全寿命周期管理进行研究,以供参考。

关键词：核电厂;数字化仪控设备;全寿命周期管理;设备管理 引言：针对核电厂数字化仪控设备的特点、要求以及存在的问题进行分析,提出了数字化仪控设备全寿命管理的理念。设备管理是核电厂的主要工作内容,是保证核电厂稳定、安全、可靠运行的基础。数字化的仪器与设备对于电力生产的核心和支持环节具有关键作用，这不仅有助于确保核电站安全运行，而且能够保证其稳定性和可靠性。此外，这些高灵敏度的设备使得设备的管理成为了核电站管理的重点之一。随着核电站向数字化转型，技术的变革也在推进自动化的进展，但这也引发了一些问题。因此，我们需要持续改进并提升数字化仪控设备的管理水平，寻找最佳解决方案以增强管理效率。

一、数字化仪控设备管理特点、要求以及存在的问题 （一）关于数字化仪控设备的特点和要求 数字化仪控设备与机械设备、电气类设备对比,在管理上有很多的相似之处,但也有一些独特的要求。第一,仪控设备主要是仪表控制的电子类设备,设备故障以随机故障为主。经过大量的调查与数据解析后发现，当机器处于稳定的运作状态时，定期维护或者替换并不能有效防止问题的产生，相反地，这可能导致机器在投入使用初期的故障频率上升，从而增加了系统出错的可能性。所以我们并不建议盲目地拆除或更改这些设备。其次，数字化的控制器是由电脑、通讯及图像科技融合而成，这就意味着对于其管理的工作人员有着很高的专业技术需求，他们必须拥有相关的计算机、互联网技术等相关领域的理论基础，同时还需熟练掌握一些操作和修理技巧。

上海交通大学核科学与系统工程系核电培训内部教材核电厂全数字仪控系统上海交通大学核科学与系统工程系2006年11月目录第1章概述 (3)1.1．仪控系统的作用 (3)1.2．核电站对仪控系统的基本要求 (4)1.3．仪控系统在核电站安全中的角色 (4)1.4．仪控系统的两大功能 (4)1.4.1 信息功能： (5)1.4.2 控制功能： (5)1.4.3 控制功能的实施： (5)1.5．核电厂安全设计的基本原则在仪控系统中的应用 (5)第2章核电厂数字仪控系统的发展及构架 (6)2.1．基础的逻辑要素 (6)2.2．核电厂数字仪控系统的分类 (7)2.3．核电厂数字仪控系统的发展 (7)2.4．核电厂数字仪控系统的构架 (11)第3章核电厂数字仪控系统中的DCS系统 (15)3.1．系统设计 (15)3.2．系统结构 (16)3.3．信号流程 (18)3.4．网关与网络服务器 (18)3.5．DCS 的总线结构 (20)3.6．系统事件响应时间 (21)3.7．服务器任务 (22)3.8．用户权限和登陆控制 (23)3.9．I&C 系统的软件编制和V&V 认证 (24)第4章DCS的硬件结构 (28)4.1．标准的机柜 (29)4.2．基本处理模块 (33)4.3．基本通信模块 (34)4.4．基本输入输出模块 (39)4.4.1 数字信号输入模块。

(39)4.4.2 数字信号输出模块。

(39)4.4.3 模拟输入模块 (40)4.4.4 模拟输出模块/计数模块 (41)4.5．其他模块 (42)第5章DCS的软件结构 (43)5.1．系统纵览 (44)5.2．计算机软件 (45)5.3．软件结构 (46)5.4．软件工程处理 (46)5.5．工程软件下载 (50)5.6．运行环境的操作模块 (54)5.7．用户软件设计模块 (55)第6章喷淋控制系统的DCS虚拟设计 (62)6.1．喷淋系统的控制设备列表 (62)6.2．喷淋系统的操作规程 (63)6.3．喷淋系统的DCS实现图表 (69)6.4．喷淋控制系统的DCS控制虚拟实现 (71)核电站全数字化仪控系统第1章概述田湾核电站采用的是全数字化仪控系统，是目前国内唯一采用全数字化仪控系统的核电站，又称为全数字集散控制系统，它是指以微处理芯片构成的，以数字处理技术为特点的智能化电子设备和计算机系统，它除了具有常规测量仪表的测量和控制功能外，还具有极强的数据处理和通讯能力。

核电站仪控系统数字化改造解析发表时间：2019-04-24T09:47:32.140Z 来源：《基层建设》2019年第2期 作者： 刘仕伟1 刘帅2[导读] 摘要：在核电站改造过程中,重要的一部分就是仪控系统数字化改造，在改造时首先要考虑的工作是处理好部件数量不足、更新换代快，设施老旧、功能退化的问题。

1.中国中原对外工程有限公司 北京 100044；2.恒力石化（大连）有限公司 辽宁大连 116318

摘要：在核电站改造过程中,重要的一部分就是仪控系统数字化改造，在改造时首先要考虑的工作是处理好部件数量不足、更新换代快，设施老旧、功能退化的问题。另外，值得从业人员注意的还有，仪控系统数字化改造是一个由外到内的系统过程，不能只看到当前的部件和设备状态，还要根据当前形势、预见未来一段时期内可能出现的设施更新和维护工作。

关键词：核电站；数字仪控系统；数字化改造

引言

随着当前社会经济的快速发展，人们在生产生活中对电能的需求量也快速增加，在此过程中关于核电站的建设和应用也引起了广泛的关注。区别于传统的火力发电以及水力发电，核电站在运行中具有能耗低、污染小、电能产出稳定的特点，实际应用中能为区域电能的稳定供应奠定良好的基础。核电站的运行原理为：通过核装置运行产生热量，之后通过加热水蒸气，转换机械能的方式推动发电机进行发电，以此实现能量转换的过程。在此过程中，分析仪控系统作为核电站运行中的主要控制单元，其运行状态以及效果也引起了研究人员及维护人员的重视。 1数字化仪控系统的主要特点 1.1多样性

所谓多样性就是用两种或两种以上的完全不同的方法实现同样的一个功能，包括功能多样性、硬件多样性和软件多样性。多样性只对安全级系统有要求，而对非安全级没有要求。对于传感器的多样性，只对模拟量有要求，对数字量没有要求。保护系统之间是孤立系统，互相没有任何硬件设备的连接。保护系统内部实现同样的停堆和专设安全设施驱动的功能，但使用了不同的传感器，采用不同的保护参数，采用两套独立的机柜，两个机柜内安装不同的组态软件，采用不同的时序和计算方法，从而实现了保护系统内部的多样性。 1.2冗余性