基于FPGA的核级安全显示装置研究

核级安全显示装置(SVDU)是核电站保护系统的重要组成部分。针对工业控制计算机的SVDU存在独立验证与确认工作量大、可验证性差、测试难、安全性和可靠性不能充分验证、体积大、功耗高等问题,提出了以现场可编程门阵列(FPGA)为核心、摆脱中央处理器(CPU)和操作系统的SVDU。主要从SVDU所必需的外部接口、数据存储量和带宽、人机交互、软件可验证性等方面进行研究。装置的硬件精简;软件从底层驱动到上层应用全部自主开发,代码全部为明码。研究结果表明,基于FPGA的核级SVDU体积小、功耗低、可完全独立验证,其安全性、可靠性大大提高,硬件成本和独立验证与确认成本大幅降低。基于FPGA的SVDU在显控领域提供了新的技术路线,在核电领域已成功应用,并可向其他高安全、高可靠领域推广。

核电站安全显示装置触摸屏校准精确度的测试方法研究

核电站安全显示装置的电阻触摸屏和显示屏由于某些原因会发生偏移,需要进行校准。但是如何对校准后安全显示装置的精确度进行测试,目前尚无通用的测试方法。本文根据安全显示装置的特性,提出了一种基于网格划分区域的方法,将安全显示装置触摸屏的校准精确度由定量测试转化为定性测试,最后通过图形组态的方式实现了对校准精确度的测试。测试结果表明:该方法可以有效测试屏幕校准精确度是否满足设定值的要求,当屏幕发生偏移时,还可以定性分析偏移。目前,该方法已应用于阳江核电厂5号机组数字化保护系统的安全显示装置中,提高了系统的可靠性和安全性。

核电厂安全级控制显示装置的软件设计

安全级控制显示装置是核电厂操作员与数字化核安全级控制保护系统进行交互的人机接口,因其功能强大,且具备高度可靠性等特点,一直以来我国核电厂都需要进口安全级控制显示装置。GPU200是广利核公司自主研发的核电厂安全级控制显示装置,本文从确定性、可靠性、可维护性和人因工程等维度阐述了GPU200的软件设计,尤其是自监督等关键技术的实现方法。目前GPU200作为我国首套核安全级设备已成功应用于阳江核电厂5、6号反应堆控制保护系统。