基于FPGA的核电厂保护系统V&V方法研究

核电厂保护系统的设计是功能验证和应用软件开发需求的源头,而基于现场可编程门阵列(FPGA)技术开发的保护系统应用则是对保护功能的分解实施和最终实现。针对验证和确认(V&V)全生命周期过程进行了研究,结合保护系统功能设计和基于FPGA技术的功能应用实施,建立了一套完整的V&V方法,明确了每个活动环节的主要任务,提出了面向核电厂保护系统FPGA应用的V&V方法和框架方案。结合目前工程承包项目实施模式,对V&V工作的实施策略给出了优化方向和改进建议。

空间机械臂关节维修性设计与验证

空间机械臂维修性对机械臂可靠性和长寿命具有非常重要的意义。在研究国际空间站机械臂在轨维护维修任务和关节产品特点的基础上,结合中国空间站机械臂特点,设计了一种四方协同作业3次出舱的机械臂关节维修方案,通过搭建虚拟维修仿真平台开展了维修仿真验证,完成了模拟维修场景下机械臂关节的维修试验,充分验证了机械臂关节维修的可操作性、可达性、可视性、安全性和流程合理性。

基于全域仿真验证的安全级DCS一体化协同设计

传统的安全级分布式控制系统(DCS)设计以单个控制站或机柜为单位开展设计工作,由于彼此之间信息交互较少,导致设计阶段的问题较多地在装配和测试环节被发现。为进一步提升安全级DCS设计效率及质量,提出了一种基于虚拟DCS的全域仿真验证技术的设计方法。在设计过程中引入一体化协同设计方法,实现了DCS系统设计、软件设计及硬件设计的深度协同;利用一体化仿真验证平台,实现对DCS软、硬件设计的一致性、外部接口的完整性及逻辑功能正确性的仿真验证;通过仿真验证能及时发现深层次的设计问题,规避了设计差错引入后续环节。该设计方法能够大幅提升安全级DCS的设计效率及质量。

龙芯2号微处理器的功能验证

开发龙芯2号这样的高性能通用处理器是一项极其复杂的艰巨任务·龙芯2号处理器的设计规模和复杂度比龙芯1号增加了许多倍,如何保证设计的正确性是一个重大挑战·简单的系统级测试已经不能满足设计的需要,这就要求采用多种有效的、先进的验证方法和工具帮助设计者尽可能早的发现和改正设计错误·主要介绍了在龙芯2号处理器的设计开发过程中采用的功能验证流程和主要验证方法·模拟仿真是主要的验证手段,新的形式化验证方法也应用到了验证流程当中·

大型CFD软件自动化测试平台的初步设计与实现

针对大型通用CFD软件研制的需求,为了提升CFD软件的开发效率,初步设计与开发了一个CFD软件自动化测试平台。该平台基于MySQL数据库,通过前台界面和远程集群后台管理程序的网络信息交互,实现了自主研发的通用CFD软件平台(HyperFLOW)的自动测试及验证与确认。根据需要适当修改前置处理接口,该平台亦可推广应用于其他CFD软件的自动测试。本文重点介绍了平台的基本框架和总体设计思路、平台的数据库和前台管理GUI设计、网络交互和后台管理等,并利用典型算例对计算结果的验证与确认过程进行了简要介绍,最后对平台构建的后续工作进行了展望。

压水堆堆芯核设计软件包TORCH V2.0的验证与确认

TORCH V2.0是由中国核动力研究设计院自主研发的压水堆堆芯核设计软件包,该软件包基于确定论两步法计算策略进行堆芯中子学计算,即组件均匀化计算和堆芯少群计算的模式。本文采用包括大亚湾、岭澳、方家山、秦山、海南昌江、福清等核电厂部分循环启动物理试验数据及核电厂运行数据对TORCH V2.0软件包进行验证与确认研究,对比的主要参数包括启动物理试验中的临界硼浓度、控制棒积分价值、硼微分价值及等温温度系数和核电厂运行过程中的临界硼浓度、组件径向功率、热点因子及焓升因子。数值结果表明:针对主流的方形栅格压水堆核电厂,TORCH V2.0软件包具有可靠的压水堆堆芯计算能力;对于启动物理试验和电厂运行过程中的主要参数,TORCH V2.0软件包具有较高计算精度,符合堆芯核设计验收准则。

地空导弹制导控制系统仿真设计、验证和确认

地空导弹制导控制系统仿真,贯穿制导控制系统研制的全部过程。仿真软件的设计、验证和确认关系到仿真的合理性、正确性和高效性。主要从工程应用角度出发,采用模块化软件设计思想,选择Fortran和Matlab?Simulink仿真工具混合编程,简化数学模型、统一计算步长,初步完成仿真软件的设计。在此基础上,核查全套程序,初步判断计算结果的正确性,然后进行手工复算、功能检查来验证(Verification)模型,最后分别通过仿真结果与实际飞行试验结果相比较的主观方法和Their不等式系数法(TIC法)、秩和检验法的静态一致性检验以及功率谱估计法的动态一致性检验的统计检验方法来确认(Validation)模型,从而较好地解决了仿真软件的设计、验证和确认问题。

核安全级软件质量控制方法研究

核安全级软件对仪控系统的安全功能实现发挥着重要作用。相关法规和标准对核安全相关软件质量提出了明确要求,但对标准的不同理解导致实际操作上存在落地难问题。对相关法规标准要求开展了研究,同时结合软件的设计实现过程,从软件设计、软件实现、软件集成阶段研究如何开展质量控制活动。创新性地提出部件测试、设计验证与确认(V&V)、实现验证与确认、应用软件确认测试的软件质量控制方法,使软件满足需求和系统功能要求。同时,阐述软件质量控制与系统质量控制关系。软件质量控制方法的研究结果为实际工作开展提供一种可行方法,同时为标准落实提供了可行的操作实践。应用该方法的软件和系统质量优于同类其他系统,取得较好的质量结果,为安全关键软件的质量控制提供了有益的参考实践。

机车车辆软件设计的规范化

从当前软件设计存在的问题出发,以IEC62278和IEC62279为基础,提出相关产品的软件安全完整性的等级,各软件开发人员的职责分工。根据当前软件实际情况,将软件开发寿命周期简化为8个阶段,并对每个阶段应完成的文件作了说明。目的在于推进软件设计的规范化。

军事训练游戏关卡设计校核与验证

针对军事训练游戏关卡设计校核与验证问题,分析了军事训练游戏关卡设计流程,研究了军事训练游戏关卡设计文档需要校核与验证的内容,提出了军事训练游戏关卡设计校核与验证的五项指标以及军事训练游戏关卡设计校核与验证实施步骤。研究的内容对军事训练游戏关卡设计的校核与验证工作具有很好的指导作用,军事训练游戏项目管理人员可以参考提出的校核与验证内容、指标、步骤组织实施关卡设计校核与验证。

CFD软件验证确认数据库系统的建设研究

建立CFD软件验证确认数据库系统,才能持续推进CFD软件的验证和确认研究工作,以适应该软件可信度分析需求。文中分析了CFD软件验证确认相关的数据特征,研究了其系统数据组织与设计技术,提出了系统的体系结构和主要功能,并进行了初步的开发工作,为CFD软件的验证与确认研究工作提供了数据支撑平台。

无源植入性骨、关节及口腔硬组织个性化增材制造医疗器械注册技术审查指导原则探讨

目的介绍《无源植入性骨、关节及口腔硬组织个性化增材制造医疗器械注册技术审查指导原则》重点内容和编写思路。方法分别阐述了个性化设计确认和验证和增材制造体系建设的核心内容和重要性。结果个性化设计需要在医工交互管控下进行,并完成对产品性能充分地确认和验证。同时,针对个性化增材制造生产质量体系的特殊性,阐述了技术重点关注内容。结论个性化设计、增材制造医疗器械的特殊技术问题需要技术审评和监管中采取新思路和新方法。

自主化堆芯核设计软件COCO验证与确认

COCO软件是中国广核集团自主研发的三维堆芯核设计软件,在投入工程应用之前,需对软件进行验证与确认。借助已有的国际基准题,对软件的各模块进行验证,保证模型的正确性。借助中国广核集团岭澳、宁德、红沿河等基地大量的运行数据,并耦合上游组件截面计算软件PINE和下游通量图处理软件MAPLE进行计算分析。验证与确认结果表明,COCO软件具有良好的计算精度。

核电厂改造的人因工程任务支持验证方法研究

人因工程(HFE)任务支持验证(TSV)关注支持任务需求所需的物项可用性,即确保人机接口(HSI)设计能够提供人员执行任务必需的报警、信息、控制和任务支持。目前,公开标准和文献中提到的TSV方法更多地被应用于新建电厂项目。其关注点与电厂改造项目有一定差异,不能完全适用于电厂改造项目。对电厂改造与新建电厂TSV的差异进行了分析,并基于此提出了适用于电厂改造的TSV总体框架、实施方法和过程。它是一种以改造变更项为核心,围绕变更项对人机交互的影响进行分析和验证的方法。这一方法被应用于秦山核电厂控制室整体改造项目,并取得了良好的效果,证明了其对于电厂改造项目的有效性。

核电安全级现场总线接口卡的开发

数字化仪表和控制系统已在核电厂安全系统领域内得到应用,网络通信功能是数字化仪控设备必不可少的。如何设计接口卡使得同时满足现场总线通信要求和核电安全级要求,是研制数字化仪控设备时必须解决的一个重要问题。本文介绍了如何把各种标准和导则提出的安全设计准则和安全要求应用在核级现场总线接口卡的软硬件开发上,具体描述了如何遵循验证和确认过程来保证可靠性。

牙种植体产品结构设计技术审评关注点

牙种植体产品的结构设计是影响牙种植体产品临床使用安全有效性的关键因素。目前上市的牙种植体产品数以百计,基于临床医生和患者的需求、研发人员和生产企业思变创新,种植体产品结构设计不断推陈出新。本文就牙种植体产品的外形设计、尺寸设计、颈部设计、根端设计、种植体-基台连接设计、平台转移设计阐述了牙种植体结构设计的发展现状。结合该类产品上市注册的技术审评情况,对牙种植体产品结构设计相关的器械特征、性能研究、生产制造、典型性型号选择等技术审评关注点进行讨论,以期共同探讨如何科学有效控制牙种植体产品结构设计相关的临床使用风险,指导牙种植体系统产品的研发申报,提高技术审评效率,从而推动口腔种植产业蓬勃发展。

主控室人因工程设计概述

核电厂主控室人因工程设计一直都是主控室设计的重点,通过对主控室进行合理的人因工程设计,可以有效的避免故障和事故的发生。该文根据核电厂主控室人因工程设计的基本原则,制定了对主控室实施人因工程验证与确认的主要步骤,包括HSI任务支持验证,人因工程设计验证以及集成系统确认。此外,为了满足人因工程的设计要求,该文提出了几项主控室设计方法。最后,结合我国核电的现状,提出了今后核电人因工程领域设计和研究的发展方向。

面向保护系统设计的验证和确认过程研究

核电厂数字化保护系统由于其高可靠性要求必须经过严格地验证和确认(V&V),但目前V&V过程和方法的探讨主要集中在系统实现阶段,而较少涉及系统设计阶段。从对数字化保护系统设计的一般过程和设计产品的分析出发,探讨了面向保护系统设计的V&V过程,重点分析了各阶段V&V主要的验证目标和实施要点。

核电DCS组态逻辑功能总体验证技术研究

核电厂数字化分布式控制系统(DCS)软件组态逻辑功能在工厂测试与现场调试阶段存在重复验证、设计变更频繁等问题。对核电典型系统逻辑组态工厂测试与现场调试功能验证方法进行了对比分析,研究了华龙一号核电设计、制造、调试技术文件体系的现状。在遵守核安全导则《HAD 102/16核动力厂基于计算机的安全重要系统软件》和保证核岛系统控制功能组态逻辑验证完整性的前提下,提出了工厂测试与现场调试阶段的核电DCS组态的逻辑功能总体验证策略,优化了两个阶段在系统设计与组态功能正确性交叉验证中的重复内容。核电DCS组态逻辑功能总体验证技术的应用,能够有效提升系统测控功能的正确性,提高现场试验一次成功率,减少重复验证,缩短核电建造工期。

一个用于取得符合IEC 61508组织性功能安全认证的方法论 第三部分:安全生命周期和功能安全管理系统的开发

IEC 61508和IEC 61511为那些涉及在危险的与安全相关的环境下运营,同时想证明自身在功能安全管理方面有合规能力和资质的企业设立了一个全球通用的标准。本文是功能安全手册的第三部分,它介绍了系统集成商采用的安全生命周期模型的详细内容。该功能安全模型对应于IEC 61508的第9阶段和IEC 61511的第4阶段中的逻辑解算器子系统。本文描述了安全生命周期中的关键流程和应交付的内容,以及安全生命周期项目的关键活动和功能安全评估-后者的活动通常不易为人理解,或为安全团体所使用,但它们在确保达到功能安全时是必不可少的。