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Network Reliability Analysis of Digital Instrument and Control System with GO-FLOW Methodology
1
作者 FANG Tao LU Daogang WAKABAYASHI Toshio 《Transactions of Tianjin University》 EI CAS 2012年第1期73-78,共6页
In this paper,the network reliability of an actual digital instrument and control system (DICS) network is analyzed by using GO-FLOW methodology (GFM).The evaluations of common-cause failure (CCF) and uncertainty are ... In this paper,the network reliability of an actual digital instrument and control system (DICS) network is analyzed by using GO-FLOW methodology (GFM).The evaluations of common-cause failure (CCF) and uncertainty are incorporated.Three significant CCF groups (real time servers,gateways,reactor protection system) and three typical time intervals (10 min,1 h,and 24 h) are selected in the analysis.It is concluded that the network contribution of CCF accounts for over 68% of the system failure probability.The result indicates that GFM is suitable for the network reliability analysis. 展开更多
关键词 GO-FLOW methodology common-cause failure NETWORK digital instrument and control system
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Threshold decision for instrument control system and its application in nuclear power plant
2
作者 刘华 李军红 +1 位作者 文杰 阳武娇 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS 2014年第4期79-82,共4页
Threshold decision is an important function of nuclear instrument control system based on physical parameters threshold decision. Because the conventional decision methods lack correlation with time and conditions, by... Threshold decision is an important function of nuclear instrument control system based on physical parameters threshold decision. Because the conventional decision methods lack correlation with time and conditions, by analyzing the existing methods, some optimized methods are adopted. Considering safety, those methods are improved in data processing algorithms, floating threshold with multiple values, association with specific working condition, etc. These measures im- prove the nuclear instrument control system in fault tolerance and fault diagnosis, especially, the shutdown number of nucle- ar power plant decreases. 展开更多
关键词 digital control system of instrument and control (DCS I&C) data processing THRESHOLD MONITORING decisionoptimization
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FirmSys系统质量位产生机理及应用研究
3
作者 李振林 张天元 +2 位作者 徐小瑞 王志嘉 孙月亮 《工业控制计算机》 2024年第8期22-23,26,共3页
质量位是核电站数字仪控系统的一项重要功能,通过质量位信息判断现场信号的有效性并执行相应的处理逻辑。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,还要避免因质量位使用不当造成表决功能降级或... 质量位是核电站数字仪控系统的一项重要功能,通过质量位信息判断现场信号的有效性并执行相应的处理逻辑。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,还要避免因质量位使用不当造成表决功能降级或跳堆的发生。从FirmSys系统的质量位产生、作用原理和应用方面进行梳理和分析,并给出了一些应用方案。 展开更多
关键词 FirmSys系统 质量位 数字仪控系统
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核电厂模拟仪控系统改造实施策略及风险分析
4
作者 高德民 《自动化博览》 2024年第6期48-51,共4页
核电厂模拟仪控系统自投运后便会面临改造,改造多由设备出现问题或需要技术升级触发。基于不同的情况,本文提出了五种模拟仪控系统改造实施策略,并阐述了各个策略的执行条件和方法。针对模拟仪控系统数字化改造,本文提出了需要考虑的关... 核电厂模拟仪控系统自投运后便会面临改造,改造多由设备出现问题或需要技术升级触发。基于不同的情况,本文提出了五种模拟仪控系统改造实施策略,并阐述了各个策略的执行条件和方法。针对模拟仪控系统数字化改造,本文提出了需要考虑的关键因素,并分析了可能面临的主要风险及应对措施。 展开更多
关键词 仪控系统 模拟系统 数字化改造 策略 风险
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核级系统、软件和硬件的V&V研究与应用
5
作者 张亚栋 周良 +2 位作者 徐先柱 朱剑 武方杰 《自动化仪表》 CAS 2023年第6期91-95,99,共6页
软件验证和确认(V&V)技术对于提高核电站安全级仪控系统的软件质量发挥着重要作用。在核安全级数字化控制系统(DCS)中,系统、硬件与软件三者同等重要且密不可分,因此有必要将系统和硬件也纳入V&V的范围。讨论了针对核安全级DCS... 软件验证和确认(V&V)技术对于提高核电站安全级仪控系统的软件质量发挥着重要作用。在核安全级数字化控制系统(DCS)中,系统、硬件与软件三者同等重要且密不可分,因此有必要将系统和硬件也纳入V&V的范围。讨论了针对核安全级DCS中系统、软件和硬件的V&V标准体系,提出融合新核安全导则HAD 102/10—2021和新工业标准IEEE Std 1012^(TM)-2016关于生命周期要求的V&V过程模型,并阐述了3类V&V活动之间的交互关系及系统V&V和硬件V&V中的重点任务。该研究成果在自主化核安全级仪控平台和睦系统的研制及某核电站DCS工程典型项目的成功应用中,取得了良好效果。其满足核安全级DCS的质量控制需求,同时也符合HAD 102/10—2021的新监管要求。该研究为我国核行业实施系统和硬件的V&V提供了技术借鉴,有助于提升产品安全性和可靠性,也对其他高可靠性领域系统的质量控制有重要参考意义。 展开更多
关键词 核安全级仪控系统 数字化控制系统 系统验证和确认 软件验证和确认 硬件验证和确认 质量控制
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基于巡检机器人的数字仪表自动识别方法 被引量:5
6
作者 杨鑫威 邓春华 《计算机工程与设计》 北大核心 2023年第5期1502-1510,共9页
针对巡检机器人所拍摄的数字仪表图像中示数区域存在透视畸变的问题,提出一种基于八点回归的凸四边形示数区域拟合算法。通过增加多个控制点辅助示数区域顶点的回归,得到较准确的示数区域;提出一种结合控制点信息的双线性插值策略,将示... 针对巡检机器人所拍摄的数字仪表图像中示数区域存在透视畸变的问题,提出一种基于八点回归的凸四边形示数区域拟合算法。通过增加多个控制点辅助示数区域顶点的回归,得到较准确的示数区域;提出一种结合控制点信息的双线性插值策略,将示数区域图像进行矫正;针对仪表数字间缺乏上下文信息的特点,在数码管数字识别阶段采用单阶段多尺度目标检测算法;提供一种数字仪表数据模拟生成的方法,解决固定场景下训练样本多样性差的问题。实验结果表明,所提方法在巡检机器人拍摄数据集上效果显著,有效提升了巡检机器人数字仪表识别的速度与精度。 展开更多
关键词 巡检机器人 数字仪表 透视畸变 凸四边形回归 控制点 透视矫正 模拟生成
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核电厂数字化仪控系统设计验证技术研究及应用 被引量:1
7
作者 梁慧慧 刘伟 叶王平 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1409-1413,共5页
数字化仪控系统在新建核电厂和现有核电厂的改造中得到了应用,为了确保最终的数字化仪控系统满足要求的可靠性和可用性,需要在系统全生命周期(可划分为系统需求设计阶段、设备开发阶段、安装与调试阶段和运行与维护阶段)中开展全面的测... 数字化仪控系统在新建核电厂和现有核电厂的改造中得到了应用,为了确保最终的数字化仪控系统满足要求的可靠性和可用性,需要在系统全生命周期(可划分为系统需求设计阶段、设备开发阶段、安装与调试阶段和运行与维护阶段)中开展全面的测试和验证活动。为降低核电厂数字化仪控系统由于系统设计缺陷导致后续系统设备开发等阶段变更的风险和成本,设计验证工作应由独立于设计人员的验证人员尽早采用适宜的方法开展。本论文主要针对核电厂数字化仪控系统需求设计阶段验证技术开展研究,通过对国内外核电厂设计验证相关法规标准要求的研究,以及核电厂数字化仪控系统运行过程中发生的设计缺陷导致的故障原因分析,明确了核电厂数字化仪控系统设计验证应关注的要点,给出了设计验证的实施方法。最后本文对工程实践中的静态验证和动态验证实施流程进行了说明。 展开更多
关键词 核电厂 数字化仪控系统 设计阶段 验证方法
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核电仪控实时操作系统软件需求研究
8
作者 窦维维 李萌 +2 位作者 马忠刚 王晓伟 范丽辰 《自动化仪表》 CAS 2023年第11期97-101,共5页
实时操作系统作为核电厂数字化仪控系统的核心组成部分,在核电厂数字仪控系统中发挥重要作用。但我国核电厂应用的实时操作系统严重依赖进口。为打破国外技术壁垒、实现核电厂的实时操作系统完全自主化,对适用于核电厂的实时操作系统软... 实时操作系统作为核电厂数字化仪控系统的核心组成部分,在核电厂数字仪控系统中发挥重要作用。但我国核电厂应用的实时操作系统严重依赖进口。为打破国外技术壁垒、实现核电厂的实时操作系统完全自主化,对适用于核电厂的实时操作系统软件需求进行研究。深入学习了实时操作系统的经典书籍,研究了核电软件法规和实时操作系统相关标准,调查了实时操作系统在核电数字仪控系统中的应用需求,分析了在核电厂成熟应用的友商产品的软件需求。提出了适用于核电厂数字仪控系统的可靠性和安全性的实时操作系统软件需求,包含外部接口需求、功能需求、性能需求和软件系统属性等。该研究为后续实现独立自主的核电仪控实时操作系统软件的设计及研制奠定了基础。 展开更多
关键词 核电厂 数字仪控系统 实时操作系统 软件需求 自主化 可靠性 安全性 核安全级
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核电厂安全级数字化仪控系统调试技术研究 被引量:2
9
作者 乔宁 郑佳慷 余非 《自动化仪表》 CAS 2023年第6期69-71,75,共4页
我国核电站已广泛使用数字化仪控系统。由于数字化技术的特殊性,以及数字化仪控系统现场调试的经验反馈,对现场调试监督应予以重点关注。调研国内现场调试相关的法规标准和多个核电厂的仪控系统现场调试过程后,对国内各型号数字化仪控... 我国核电站已广泛使用数字化仪控系统。由于数字化技术的特殊性,以及数字化仪控系统现场调试的经验反馈,对现场调试监督应予以重点关注。调研国内现场调试相关的法规标准和多个核电厂的仪控系统现场调试过程后,对国内各型号数字化仪控系统现场调试所采取的不同调试策略进行了对比分析。在此基础上,结合调试大纲,提出核电厂安全级数字化仪控系统现场调试各阶段的技术要求。现场调试如确实没有试验条件,在获得国家核安全局认可后,可以根据调试过程中的等效原则,在满足一系列前提条件的情况下使用工厂测试结果进行等效。基于核电厂安全级仪控系统的法规要求,分析仪控系统调试的策略和技术要求,创新性地提出了仪控系统调试的等效原则,为客观条件限制下的核电厂数字化仪控系统调试提供指导。 展开更多
关键词 核电厂 数字化仪控系统 现场调试 法规标准 等效原则 工厂测试
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核电厂数字化仪控系统软件共因故障相关核安全标准研究 被引量:2
10
作者 余毅 陈日罡 曾斯 《核安全》 2023年第3期22-28,共7页
本文分析了我国核安全法规导则、国际原子能机构相关安全标准和技术文件、美国核管会相关安全审评标准中应对核电厂数字化仪控系统软件共因故障的安全要求和技术见解,并结合我国核电厂运行事件和仪控系统设计中反映的问题,从考虑范围、... 本文分析了我国核安全法规导则、国际原子能机构相关安全标准和技术文件、美国核管会相关安全审评标准中应对核电厂数字化仪控系统软件共因故障的安全要求和技术见解,并结合我国核电厂运行事件和仪控系统设计中反映的问题,从考虑范围、可靠性评价和纵深防御设计等方面对完善我国相关核安全标准提出了建议。 展开更多
关键词 软件 共因故障 数字化仪控 可靠性 纵深防御
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基于LabVIEW的数字式密度继电器智能校验系统设计 被引量:1
11
作者 陈彪 刘威峰 +4 位作者 岳利强 张文涛 顾理强 任伟东 潘银莲 《自动化仪表》 CAS 2023年第11期59-63,68,共6页
数字式密度继电器的灭弧性能和绝缘性能优异,是供电安全保障的关键部分。为了解决当前数字式密度继电器校验误差的问题,设计了基于LabVIEW的数字式密度继电器智能校验系统。系统硬件包括工控机、温控装置、传感器、气压调节模块。其中,... 数字式密度继电器的灭弧性能和绝缘性能优异,是供电安全保障的关键部分。为了解决当前数字式密度继电器校验误差的问题,设计了基于LabVIEW的数字式密度继电器智能校验系统。系统硬件包括工控机、温控装置、传感器、气压调节模块。其中,工控机由过程输入/输出(I/O)通道、I/O设备构成。温控装置实现温度偏差与波动数值的调控。传感器包括压力和温度传感器。气体压力调控机构由驱动机构、特制气缸等构成。采用LabVIEW设计系统校验软件。校验时采用相位差算法进行信号相位差计算。测试了系统的功能与性能。测试结果表明,该系统能够实现数字式密度继电器闭锁功能与报警功能的校验,压力示值和温度补偿误差均较低,具有重要的实际应用价值。 展开更多
关键词 实验室 虚拟仪器 数字式密度继电器 智能校验系统 工控机 温控装置 LABVIEW
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数字化环境下的仪控标准安装设计
12
作者 付豪 高永新 张婧 《自动化仪表》 CAS 2023年第S01期251-254,共4页
标准安装设计是核电设计过程中至关重要的环节。由于该设计内容包含大量安装标准和大宗材料,在以往项目中一直是各总承包单位的痛点和难点。以漳州1#、2#机组核电项目为例,首先对仪控专业的安装标准图、材料清单、设备清单等设计文件进... 标准安装设计是核电设计过程中至关重要的环节。由于该设计内容包含大量安装标准和大宗材料,在以往项目中一直是各总承包单位的痛点和难点。以漳州1#、2#机组核电项目为例,首先对仪控专业的安装标准图、材料清单、设备清单等设计文件进行分析,提炼设计需求;接着基于设计需求与数字化平台的规范要求,对仪控标准安装设计对象的类型进行划分;然后在数字化平台对划分出的具体对象进行属性分配,关联设备、图纸和安装标准,确定数据的层级架构;最后建立、完善大宗材料库,定制图纸与表单。基于数字化平台的仪控标准安装设计可以保障设计数据的有效性、完整性和唯一性,提升设计工作效率与质量,对推进仪控专业数字化转型具有重大意义。 展开更多
关键词 数字化 仪控 标准安装 大宗材料 对象类型 材料库
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基于数字化技术的核电厂后备盘设计
13
作者 何庆镭 李颖 +2 位作者 张海波 纪润泽 陆嘉宁 《自动化仪表》 CAS 2023年第S01期88-91,共4页
核电厂后备盘(BUP)作为计算机化工作站失效的后备手段,通常采用常规设备形式。这存在电缆规模庞大,和实体隔离、主控制室孔洞密封以及维护等工作执行困难的问题。为此,提出了基于数字化技术的核电厂BUP设计方法。在保持BUP功能定位不变... 核电厂后备盘(BUP)作为计算机化工作站失效的后备手段,通常采用常规设备形式。这存在电缆规模庞大,和实体隔离、主控制室孔洞密封以及维护等工作执行困难的问题。为此,提出了基于数字化技术的核电厂BUP设计方法。在保持BUP功能定位不变、满足标准法规要求的前提下,采用数字化技术对仪控系统结构进行优化。利用控制器的第二独立网络交换BUP相关数据,将主控制室内BUP监控终端与计算机化工作站监控终端合二为一,既保留BUP的监控功能,又减少主控制室内BUP的实体硬件设备。该方法不仅优化了仪控系统结构、减少了电缆数量,还缩减了主控制室的面积,提升了核电厂的经济性。同时,操纵员在退防时也更加便利,避免了操纵员对两套系统的认知差异,更加有利于机组的稳定运行。 展开更多
关键词 核电厂 后备盘 分布式控制系统 数字化 仪控架构 电缆
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核电厂安全仪控系统D3设计发展历程研究
14
作者 余毅 《自动化仪表》 CAS 2023年第6期42-47,共6页
核电厂仪控系统除了满足总的纵深防御目标,确保各种工况下监测、控制和保护功能的完整、可靠执行外,其中的安全仪控系统还需要考虑纵深防御和多样性(D3)设计,以应对软件共因故障等问题。为了更好地把握仪控系统共因故障的应对方法和规... 核电厂仪控系统除了满足总的纵深防御目标,确保各种工况下监测、控制和保护功能的完整、可靠执行外,其中的安全仪控系统还需要考虑纵深防御和多样性(D3)设计,以应对软件共因故障等问题。为了更好地把握仪控系统共因故障的应对方法和规律、明确D3设计的发展趋势和方向,研究和总结了核电厂安全仪控系统D3设计的发展历程,分析了各阶段D3设计及其分析评价的要点。指出了软件共因故障应对方法从强调通过多样性增强核电厂纵深防御到构建仪控系统自身纵深防御的发展趋势,以及其可能存在的问题。核电厂安全仪控系统只有从消除、缓解和包络等方面全面构筑针对自身故障的纵深防御,才能在满足D3设计要求基础上更加有效地应对软件共因故障带来的潜在安全风险。 展开更多
关键词 核电厂 软件 共因故障 数字化 安全仪控系统 纵深防御 多样性
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“华龙一号”与AP1000反应堆保护系统分析研究
15
作者 李倩 贾小东 +1 位作者 周丽红 姜静 《自动化仪表》 CAS 2023年第S01期126-129,134,共5页
保护系统是反应堆的重要安全系统。该系统的作用是保护燃料包壳、一回路压力边界和安全壳的完整性。“华龙一号”与AP1000均为三代压水堆1000 MW级别堆型。选取典型漳州1#、2#机组和三门1#、2#机组的反应堆保护系统设备作差异性对比。... 保护系统是反应堆的重要安全系统。该系统的作用是保护燃料包壳、一回路压力边界和安全壳的完整性。“华龙一号”与AP1000均为三代压水堆1000 MW级别堆型。选取典型漳州1#、2#机组和三门1#、2#机组的反应堆保护系统设备作差异性对比。从整体系统架构差异性到具体数字化仪控实现平台安全级分布式控制系统(DCS)进行全面的分析与对比。通过逐项的对比异同点,发现“华龙一号”和AP1000堆型的反应堆保护系统各有长处,在设备布置和信号传输方面存在较大差异。因AP1000堆型依赖非能动设计,降低了系统复杂度,保护系统设备数量也低于“华龙一号”。AP1000堆型的四序列反应堆保护系统架构和创新型设计可为后续三代改进压水堆的反应堆保护系统设计提供借鉴。 展开更多
关键词 压水堆 反应堆保护系统 华龙一号 AP1000 数字化仪控 安全级分布式控制系统
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核电厂常规岛后备监控技术研究
16
作者 李力 《科技和产业》 2023年第9期198-203,共6页
对核电厂数字化仪控系统进行失效模式和影响分析,提出核电厂数字化仪控系统的两种故障模式:“DCS人机接口全部丧失”和“DCS控制层故障”。通过对机组稳定运行所需的监控信息进行分析,以及机组在发生参数异常后的安全停机需求进行分析,... 对核电厂数字化仪控系统进行失效模式和影响分析,提出核电厂数字化仪控系统的两种故障模式:“DCS人机接口全部丧失”和“DCS控制层故障”。通过对机组稳定运行所需的监控信息进行分析,以及机组在发生参数异常后的安全停机需求进行分析,首次提出基于数显仪表、报警灯和操作开关一体化的后备监控理念,研发一种常规岛后备监控盘。常规岛后备监控盘上数显仪表和报警灯的数量和种类满足在“DCS人机接口全部丧失”情况下机组在限定时间内稳定运行监视要求。常规岛后备监控盘上的操作开关数量和种类满足在“DCS人机接口全部丧失”和“DCS控制层故障”情况下机组安全停机要求。核电机组通过配备独立于DCS的常规岛后备监控盘,满足在全部失去电站计算机信息和控制系统时维持核电机组在一定时间内安全运行并能够将核电机组带入安全停堆停机状态,实现了核电机组仪控平台的多样性,防止在一套平台内部出现共因故障而丧失监控功能。 展开更多
关键词 核电厂 常规岛 后备监控 分布式控制系统(DCS) 失效模式和影响分析(FMEA) 数显仪表 报警灯 操作开关
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核电站数字化仪控系统改造研究
17
作者 王传辉 《现代工业经济和信息化》 2023年第4期306-308,共3页
从改造的必要性和仪表控制系统的设计基础、技术特点和数字转换任务等方面,讨论核电厂仪器控制系统整个生命周期各关键阶段的仪器控制系统、数字化转型风险分析等。结合国外核电站仪表控制系统数字化的经验教训,对我国核电厂模拟控制系... 从改造的必要性和仪表控制系统的设计基础、技术特点和数字转换任务等方面,讨论核电厂仪器控制系统整个生命周期各关键阶段的仪器控制系统、数字化转型风险分析等。结合国外核电站仪表控制系统数字化的经验教训,对我国核电厂模拟控制系统的数字化改造和升级战略提出建议。 展开更多
关键词 核电站 数字化 仪控系统 改造
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基于“白盒”模型的数字化仪控系统失效率方法研究
18
作者 许雷雷 《中国核电》 2023年第1期107-111,共5页
在核电厂概率安全分析中,数字化仪控系统和设备的建模以及失效率的评估在核电行业尚无统一的标准或业界普遍认可的方法,尤其是软件失效和共因失效参数的准确量化。文章介绍了一种基于数字化仪控系统可靠性模型的评估方法:基于安全级数... 在核电厂概率安全分析中,数字化仪控系统和设备的建模以及失效率的评估在核电行业尚无统一的标准或业界普遍认可的方法,尤其是软件失效和共因失效参数的准确量化。文章介绍了一种基于数字化仪控系统可靠性模型的评估方法:基于安全级数字化仪控系统的设计特征,通过分析故障模式有关的失效机制,系统性识别防御措施并将其与系统可靠性模型中相应元素相关联来评估对故障模式和失效机制有效性,确定残余主要失效机制和故障模式,并结合现行实践方法,来估计失效率。最后,通过与现行方法进行比较,分析了该方法的实施难点,并提出了相应的注意事项和完善建议。 展开更多
关键词 安全级数字化仪控系统 失效率 概率安全评价(PSA)
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HTR-10数字化运行仪表与控制系统的设计 被引量:4
19
作者 胡守印 陈华 +4 位作者 孙栓樑 贾立新 朱江 魏立强 黄鹏 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期15-18,共4页
核反应堆数字化仪表和控制系统与传统的以模拟仪表构成的仪表与控制系统相比,具有明显的优越性。本文介绍了10MW高温气冷实验堆(HTR-10)数字化运行仪表和控制系统的设计与实施,包括系统结构、主要技术特点、系统主要功能等,并给出了系... 核反应堆数字化仪表和控制系统与传统的以模拟仪表构成的仪表与控制系统相比,具有明显的优越性。本文介绍了10MW高温气冷实验堆(HTR-10)数字化运行仪表和控制系统的设计与实施,包括系统结构、主要技术特点、系统主要功能等,并给出了系统的现场调试和运行情况。 展开更多
关键词 高温气冷实验堆 数字化运行仪表 控制系统 设计 系统调试 运行 HTR-10
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中国百万级核电站数字化仪控系统的设计目标分析 被引量:9
20
作者 郑明光 徐济鋆 +2 位作者 金承华 沈增耀 宁忠和 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期134-138,共5页
从国家整体的IE级计算机硬件与软件生产所具备的工业水平和现有核电站仪表控制系统设计水平出发,探讨分析了我国百万级核电站(CNP1000)数字化仪表控制系统应该达到与所能达到的设计目标。
关键词 中国 百万级核电站 数字化仪表控制系统 网络技术 设计
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