核电非安全级DCS质保体系研究
核电厂DCS系统安装质量保证措施
核电厂DCS系统安装质量保证措施【摘要】DCS系统设备安装是核电工程建设的关键路径之一，它涉及到上游设计、设备供货、土建、机务、调试等各个专业。
同时，施工过程中，相关接口多，协调难度大，涉及人、机、料、法、环等各个方面。
显而易见，安装施工前的质量风险分析与预防措施的制定是安装准备活动的重要组成部分。
本文针对核电厂DCS系统设备在安装施工过程中存在的各类质量风险进行了深入分析，并对制定的预防措施做了有意的探讨。
【关键字】DCS质量保证风险分析预防措施【前言】在核电站建设的各个阶段中，任何施工作业，都离不开质量保证体系的制约，这是法规（HAF003）赋予的职能，目的是确保核电站运行的安全可靠。
根据国际企业质量管理的经验，人、机、料、法、环等五个方面管理到位，产品的质量就可以得到保障。
为确保关键系统DCS设备安装的高质量，施工前必须对可能出现的风险源予以辨识，并且采取有效的预防措施。
1、DCS设备安装人员方面的质保措施在施工过程中存在的风险有：压线位置错误，端头（端接、熔接）错误，人体静电，压接工具选型错误等，造成端接材料和配件报废。
为此，采取如下预防措施防范风险：1.1、设备安装教育施工人员树立工作质量意识，加强其责任心；同时，定期对相关施工人员进行专业技能培训。
核对图纸，做好技术交底工作，要求施工人员按照图纸进行施工。
认真按照厂家规定的力矩值，安排有授权的专人施加力矩。
按照施工程序和相关技术要求施工，使用经过检验合格的压钳压接。
执行安装程序、图纸及相关的技术要求和厂家指导进行电缆端接。
做好盘柜施工后的符合性检查。
1.2、电缆光缆敷设重视对施工人员工艺理论和实际操作方面的培训，并且严格把关。
对施工人员深入开展技术要求方面的培训。
1.3、电缆端接光缆熔接在培训时加强识图能力和责任心方面的培养，加强端接完后的自检工作。
提醒端接人员戴防静电手腕严格按照施工程序步骤施工，端接前要仔细核对工具与和所压接的材料，培训施工人员对工具的使用。
防城港核电厂非安全级DCS网络结构和设备功能浅议
1系统介绍防城港核电厂一期项目DCS控制系统安全级采用日本三菱电机公司的MELTAC－Nplus系统，非安全级采用北京广利核工程有限公司的MACS－V6系统，安全级平台与非安全级平台之间通过网关进行通讯。
本文着重对非安全级DCS网络结构和设备功能进行介绍。
HOLLIAS MACS分布式控制系统具有开放化、信息化、智能化和高可靠性等特点，它充分体现了DCS系统的分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活和组态方便的特点。
它采用工业以太网为核心技术，开发确定性实时技术，确保了通信的实时性，增强了确定性和提高了网络的安全性；采用Profibus－DP现场总线技术，能够真正做到“危险分散、控制分散、集中控制”。
HOLLIAS MACS分布式控制系统从网络结构角度由上到下可划分为：监控网络（MNET）、系统网络（SNET）和控制网络（CNET）三个层次。
管理网络实现工程师站、操作员站、计算站与系统服务器的互连，系统网络实现现场控制站与系统服务器的互连，控制网络实现现场控制站与过程IO单元的通讯。
网络结构如图1所示。
2MACS系统的网络特性2.1监控网络（MNET）监控网络（MNET）由1000M高速冗余工业以太网络（TCP／IP）构成，用于系统各操作员站之间，操作员站与IO服务器、历史服务器、计算服务器等之间，IO服务器与实时服务器、历史服务器、计算服务器等之间的通信网络，采用FLRPC协议构建系统的局域网。
该层主要包括操作员站、工程师站、维修站、IO服务器、历史服务器等，通过监控网络的连接，操作员站可以及时获取服务器进程的实时数据，包括报警、趋势和日志等，把人机交互控制指令等信息传递给服务器，实现信息的相互传递。
监控网络拓扑结构如图2所示。
2.2系统网络（SNET）防城港核电站一期项目非安全级DCS控制HOLLIAS－N系统网络采用1000M高速冗余确定性实时以太网DRTE （Deterministic Real－Time Ethernet）技术，避免了冲突和随机撤回的以太网CSMA／CD方案，通过软件重新组建的以太网实现确定性实时通信。
核电非安全级DCS系统项目管理研究
核电非安全级DCS系统项目管理研究作者：刘亮王疆宋雪军程海利来源：《智富时代》2019年第06期【摘要】在核电非安全级DCS项目实施过程中，项目管理工作是完成非安全级DCS供货的重要保障。
核电非安全级DCS项目耗时长、接口多、管理难、要求高，一直以来是核电项目管理中的重点和难点。
本文以完成核电非安全级DCS供货为最终目标，从项目目标、项目进度和项目风险3个方面展开，进行项目管理分析。
本文对提高核电数字化仪控管理水平，具有重要的实践意义。
同时也可为后续核电工程数字化仪控项目管理工作提供参考。
【关键词】非安全级DCS、项目管理、进度、实施1.引言核电站数字化仪控系统（Digital Control System，简称DCS）是核电站的信息神经中枢，在核电站安全可靠、稳定运行方面起着至关重要的作用。
核电站工程项目的建设从选址、土建施工，到设备采购、调试直至最后投入商业运行，历史时间长、耗资巨大。
核电站建设投资平均在百亿元人民币，DCS系统的供货进度直接影响到为核电站建设的周期。
从国内外核电DCS项目进度情况看，不论是国外的法国N4[1]、芬兰EPR[2]，还是国内的田湾核电站[3]、福清一期工程[4]、方家山一期工程[5]，均存在DCS系统供货延误的情况。
数字化仪控系统项目管理涵盖从设计提资、初步设计、详细设计、工厂测试和现场安装、调试等多个阶段，项目管理涉及进度、成本、质量控制等各个项目管理要素。
有着耗时长、接口多、管理难、要求高等显著特点，一直以来是核电项目管理中的重点和难点。
为解决该问题，应充分考虑既定目标、行动时序和资源分配之间的关系，采用标准化的工作流程、深入理解工艺控制要求完成过程繁杂的核电DCS供货。
2.核电非安全级DCS项目目标核电非安全级DCS项目需要根据设计院编写的DCS技术规格书进行设计，在供货合同中除了明确技术要求和巧货进度外，还明确了仪控提资的内容和进度，这是核电工程数字化仪控区别于其它工业领域DCS系统的一个显著特点。
核电厂非安全级DCS验证系统研究
核电厂非安全级DCS验证系统研究核电厂非安全級（NC）DCS验证系统总体技术方案以实际百万千瓦压水堆核电厂全厂DCS系统设计为依托，通过“模拟”核电厂控制系统实际工程实施流程，建立核电厂全范围DCS系统验证系统，可实现测试DCS系统性能指标、核岛和常规岛等重要系统实施单步或关联运行功能、逻辑预演以及定性分析等功能。
本文提出了一种对于上述DCS系统的整体测试方法，通过优化的测试架构和全面的测试内容，在保障测试结果的严谨性、科学性和有效性的基础上，显著地减小了系统测试的周期，并提升了该项目管理上的高效性和简洁性。
1 测试框架系统测试框架包括测试计划、测试大纲、测试用例和测试程序，如图1所示。
测试计划描述了测试流程的范围、实施途径、进度节点；测试大纲根据测试计划，以设计输入文档、项目相关文档作为输入文件，依据相关标准，详细说明核电厂非安全级DCS验证系统中各项测试执行时所需的步骤和判断标准，指导测试工程师进行实际的测试活动。
测试用例则是针对测试程序进行步序性的逻辑验证，并将逻辑验证结果与期望进行比对，随时记录逻辑异常。
2 测试内容根据不同的测试目的，测试分为功能测试、性能测试、单体测试和设备控制逻辑测试。
在普通项目中我们仅做单体测试及设备控制逻辑测试，由于NicSys2000系统是自主研发的DCS，是专为核电站研制的全厂非安全级分布式控制系统产品，是全厂核电运行控制系统专用平台，故在测试工作中加入功能测试及性能测试，以验证Nicsys2000系统的各项指标，为今后系统在核电厂可靠、稳定的运行提供保障以及为后续研发积累宝贵资料，以下为对功能测试和性能测试进行重点介绍。
2.1 功能测试功能测试的目的是测试系统各项功能是否完备、是否符合要求。
功能测试主要包括故障诊断测试、模块热插拔测试和冗余测试。
2.1.1 故障诊断测试。
故障诊断测试包括控制器故障诊断测试、控制器网络故障诊断测试和模块故障诊断测试。
实际操作如图2所示，将控制器A拔掉，在操作员站检查报警日志和设备故障列表，并打开系统状态图，找到对应控制站状态图，检查相应控制器的变化。
某核电厂非安全级控制系统质量位风险分析及优化
某核电厂非安全级控制系统质量位风险分析及优化核电厂是一个非常特殊的设施，需要具备高度的安全性和可靠性，因为它涉及到人们的生命财产安全。
其中，控制系统是其中非常关键的组成部分。
不同的控制系统在不同的场景下承担着不同的职责，因而需要根据具体的情况来对控制系统进行质量评估和风险分析，并针对性地进行优化。
核电厂的非安全级控制系统是一个很重要的控制系统，它主要用于控制和监视一些非安全级别的设备，例如环境控制、设备监视等，并且它与安全级别控制系统有着密切的联系。
因此，它的质量和可靠性也同样很重要，必须保证其稳定运行，以避免给核电厂的生产带来不良影响。
针对非安全级控制系统的质量分析，可以采用质量特性分析，确定各项质量指标，其中包括可靠性、性能、易维护性、可扩展性和可重用性等单项指标，同时也需要考虑各项指标之间的相互影响，以综合评估控制系统整体的质量。
在对非安全级控制系统的风险分析中，需要将控制系统的各个组成部分进行系统性的分析，包括软件、硬件以及所处的环境，确定不同环境下的风险概率和风险影响，并针对性地制定应对措施。
例如，在环境变化频繁的情况下，应采取更加灵活的系统设计，以适应环境变化；在面临安全攻击的情况下，需要加强系统的安全性设计，增加监控和防御机制，以抵御攻击。
对于非安全级控制系统的优化，需要从不同的方面进行考虑。
例如，对于控制系统的可维护性和可扩展性，可以通过引入现代的软件开发工具和先进的编程技术来实现。
同时，应加强质量体系建设，根据各项指标进行持续的监控和优化，以达到最佳的控制效果。
总之，对于核电厂的非安全级控制系统，需要进行系统性的质量、风险分析，并进行针对性的优化，以保证其可靠性和稳定性，为核电厂生产的安全运行提供保障。
“华龙一号”非安全级DCS系统控制柜设计标准化研究
“华龙一号”非安全级 DCS系统控制柜设计标准化研究摘要：“华龙一号”是目前核电项目中使用的主力堆形，为了提高项目设计中的硬件设计质量及项目执行效率，对非安全级DCS系统的现场控制站，进行了标准化研究。
从功能需求、设备编码、设备布局、图纸图块等方面，进行了探讨，初步建立了控制柜的硬件设计标准化方法，用于提升项目硬件设计环节的质量，保证项目节点及工期。
关键字：华龙一号；控制柜；标准化。
1引言“华龙一号”是我国自主研发的具有完整自主知识产权的百万千瓦级第三代压水堆核电技术，是在ACP1000和ACP1000+的基础上，由中核和中广核联合开发，并已在福清5，6号机组上首次采用。
在传统的四层 I&C 结构中，DCS 处于 1 层和 2 层之中，并包括与 0 层，3 层，第三方 I&C 系统的接口设备。
1.0 层（LEVEL 0）：工艺系统接口层，包括测量设备（如传感器、变送器、限位开关等）和执行器接口设备（先导阀及附属接口继电器、电动-气动转换器，执行装置，开关柜等）；2.1 层（LEVEL 1）：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；3.2 层（LEVEL 2）：操纵和信息管理层。
包括可以使人员能够操纵电厂（手动控制和信息手段），监督电厂状态，并对 I&C 实施运行服务的常规设备和计算机设备；4.3 层（LEVEL 3）：全厂技术管理层，包括支持现场管理应用以及场外设施通讯的计算机设备。
现场控制站是实现数据采集与控制功能的基本单位，处于一层，现场测点根据功能隔离、实体分隔、功能分区和工艺系统的分配要求分布在不同的控制站。
现场控制站由控制机柜组成，控制机柜含：机笼、现场控制器、I/O 模块卡件、开关电源、机柜及其附件等。
每一个控制站均可以独立完成数据采集、闭环控制、逻辑控制、控制输出和网络通讯等功能。
2控制柜1.1.功能需求标准化控制柜负责IO信号传输、处理，柜内布置开关电源，负责将220VAC电源转换成所需的直流供电，布置IO模块、端子接线板，用于IO信号处理。
核电厂DCS控制系统的可靠性与可用性分析
核电厂DCS控制系统的可靠性与可用性分析摘要：现代技术发展迅速，产品竞争激烈，人们对产品的需求不再仅仅满足于价格便宜、功能好用，还需要可靠耐用。
因此，高可靠性的产品就意味着更强的核心竞争力。
产品可靠性首先是设计出来的，而核电厂安全级DCS（分布式控制系统）作为核反应堆安全运行的重要保障设备，本身就有严格的可靠性要求，开展可靠性设计活动有十分重要的意义。
关键词：核电厂；DCS；可靠性；核电厂数字化仪控系统（简称DCS）的可靠性是系统设计、研发、操作、维护人员共同关心的问题。
对于核电厂DCS，特别强调其可靠性、可用性、易测性、可维护性等要求，要求其能在恶劣环境下完成数据采集和处理、控制和调节、诊断、通讯及信息管理等。
一、影响DCS可靠性的因素1.电源系统。
电源是 DCS 的关键部分，通常包括主机及网络电源、控制器电源和 I/ O 工作电源。
这些电源主要对控制系统设备、各控制模块、I/O模块和现场设备（如变送器、信号反馈、控制操作等）供电。
一旦电源发生故障，会使整个控制系统瘫痪，造成重大后果。
2.网络系统。
影响DCS网络正常通讯的主要因素如下：（1）系统运行时在线调试实时通讯，因配置冲突导致网络故障。
（2）为同其他上位系统通讯，在实时数据网络增加接口或更改网络结构，导致网络异常。
（3）日常使用过程中由于控制器负荷率过高，影响网络正常工作。
（4）通讯设备质量问题导致网络异常或网络中断，如交换机故障，光纤发生断线等质量问题严重影响通讯网络的正常使用。
3.软硬件。
根据近年来对 DCS 使用情况的统计和分析，DCS的软硬件应用中出现的问题主要表现在如下几个方面：（1）由于DCS 及其外部电路都是由半导体集成电路（I C）、晶体管和电阻电容等器件构成，这些电子器件不可避免的存在失效率的问题。
所以这些器件的可靠性将直接影响DCS系统的可靠性。
（2）软件系统的不成熟，经常出现死机、脱网以及控制模块输出异常等现象。
（3）软件系统的安全性不完善。
核电厂非安全级DCS集成的质量管理
《装备维修技术》2021年第15期核电厂非安全级DCS集成的质量管理王 唯 王占斌（中国核电工程有限公司，北京市 100840）摘 要：随着我国经济和社会的高速发展，对电力的需求量持续增加，为了满足清洁供电的需求，各种核电工程越来越多。
非安全级分散控制系统由于其独特的优势，在核电工程中的应用不断增加，但由于其系统比较复杂，在开展集成的过程中，难以保证集成质量，需要认真施工质量管理工作。
为此，笔者将要在本文中对核电厂非安全级DCS集成的质量管理进行探讨，希望对促进我国核电工程事业的发展，可以起到有利的作用。
关键词：核电厂；非安全级DCS；质量管理1 前言当前，我国新建的核电机组已经转向数字化分散控制系统。
其中安全级DCS在电力生产过程中的应用不断增加，其具有功能复杂、内部接口数量较多的特点。
在开展项目建设的过程中，工作参与方多、资料接口交换相对比较频繁。
一旦应用了新设计、采用了新设备、参与了新厂家，就容易导致设计频繁、设备研发与制造进度滞后、项目管理方式不适用等诸多问题。
2 系统安全生命周期系统需求规范阶段。
在这个阶段，DCS集成供应商主要负责系统功能、性能和独立性要求的审查，并根据设计院的输入来确定电厂工艺系统与DCS的边界，明确电厂环境限制，及时获取电厂运行和维护的相关原则。
系统设计规范阶段。
在这个阶段主要根据供应商的需求来确定DCS平台。
设计DCS架构、分配配置站功能。
仪控总包方来审查DCS系统的设计规范，并指出其中存在的不足，要求设计方来来对设计方案进行修改【1】。
DCS集成供应商完成系统施工文件，其主要包括系统清单、柜内设备布置、电气原理和内部接线、外部端接、备品备件清单等。
系统集成阶段。
DCS集成供应商主要完成设备的采购与制造、机柜装配和接线。
仪控总承包商负责建造，并根据实际情况，及时介入其中。
系统确认阶段。
在这个阶段，集成供应商主要负责工厂测试规程和用例的开发、系统测试环境的搭建。
在出场验收的过程中，仪控总包方、核电业主参与设计，应该认真做好测试大纲和测试规程，并积极参加到FAT验收当中。
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核电非安全级DCS质保体系研究
刘亮王疆宋雪军王力威吴舻
（北京国电智深控制技术有限公司北京102200；
北京市电站自动化工程技术研究中心北京102200）
摘要核电厂仪控系统是核电厂控制的核电站的“神经中枢”，控制着整个核电站的运行和各类工况处理过程，对于保证核电站安全、可靠、稳定运行发挥着重要作用。
非安全级DCS系统的质量保证在国内缺乏工作经验支持。
结合以往的DCS设计制造实践经验，通过分析非安全级DCS质量保证要求，形成了公司自有的质量保证过程，为核电领域相关单位后续开展核级DCS设计制造质量保证提供借鉴。
关键词核电非安全级DCS质保体系
中图分类号：TP273文献标识码：A
0引言
质保体系也就是质量保证体系的简称，指企业为生产出符合合同要求的产品，满足质量监督和认证工作的要求，企业对外建立的质量体系。
它包括向用户提供必要保证质量的技术和管理“证据”，这种证据，虽然往往是以书面的质量保证文件形式提供的，但它是以现实的质量活页纸动作为坚实后盾的，即表明该产品或服务是在严格的质量管理中完成的，具有足够的管理和技术上的保证能力。
核电厂仪控系统的质量安全直接关系到国家的核心利益，完善核电仪控系统质保体系已经成为数字化核电仪控系统研发中一个至关重要的环节。
核电DCS依靠计算机与通信网络实现电站所有系统设备的信息采集、运算控制、显示与操作、信息记录，是整个核电站的神经中枢。
由于DCS的设计建造跨越了多个部门，多个流程，DCS在核电站应用的成功，必须依托于采购、设计、施工、调试、试运行的协调合作。
每个核电项目的DCS应用往往会成立许多专项的临时性组织在近几年的工作中，核电DCS质量保障体系在整个核电DCS研发、生产制造过程中起到了重要的作用，但仍待改善。
1非安全级DCS质量保证要求
国务院有关部门按照职责分工制定核安全标准，核安全标准是强制执行的标准。
质保体系的建立也需遵照以上要求。
具体参考的标准要求有：照《民用核安全设备监督管理条例》(国务院令第500号)及其配套文件、《民用核安全设备设计制造安装和无损检验监督管理规定(HAF601)》、《核电厂质量保证安全规定》（HAF003-1991）及其相关导则的原则和要求。
HAF003将质量保证活动分为两类:一类是实现质量的活动，即为使公司安全级产品设计、制造、系统集成和运维服务等活动达到相应的质量所必需的活动；另一类是验证质量的活动，即为验证所有工作已正确地履行，验证所要求的质量已达到并产生了客观证据所必需的活动。
以此为基础，公司内部制定了包括产品研发、工程设计、物资采购、生产集成、安装调试、运维服务等质量控制程序、细则，确保核电非安全级DCS 的质量和可靠性。
2非安全级DCS质量保证过程
公司质量管理体系完全满足ISO9001：2015《质量管理体系—要求》的要求，秉承“以科学管理和持续改进满足顾客期望，以领先科技和优质产品服务自控事业”的管理方针，将ISO9001的过程方法、基于风险的思维和PDCA循环等核心概念，成功应用于DCS系统的软硬件产品开发和制造、系统
集成、工程设计和实施、采购控制、销售及服务等过程环节。
公司还贯彻落实HAF003《核电厂质量保证安全规定》和相关核安全法规对核电产品的质量管理规定，以满足核电站对数字化仪控系统的质量保证要求，并融合能力成熟度模型（CMMI）的要求，形成了一套满足各项业务需求的质量全过程控制体系。
公司获得中核集团合格供应商、信息系统集成及服务资质、信息安全服务资质等各项专业资质，以及CE等产品认证。
在此基础上，公司形成了整个研发、生产制造过程中一系列的质量保证文件。
具体文件有：文件控制程序、记录控制程序、管理体系方针目标控制程序、信息沟通和协商控制程序、信息沟通和协商控制程序、管理评审控制程序、人力资源及教育培训控制程序、基础设施工作环境控制程序、合同评审控制程序、顾客服务控制程序、常规工程项目设计控制程序、常规工程项目设计控制程序、供方评定控制程序、采购过程控制程序、产品标识和可追溯控制程序、产品防护及库房管理控制程序等。
整套体系围绕项目管理、性能管理、评估管理三个方面进行质保管理，使产品、系统或过程的固有特性达到规定的要求。
公司在质保文化体系建设方面，组织定期与工程公司的质量沟通会议，涉及核安全文化、质保体系、供应商管理等内容。
在人员设备配置方面。
公司专门成立安全质保部门，开展各项质量保证和验证工作，确保质量保证人员能力、经验、知识、技能满足所执行质量验证工作的要求。
3总结
核电厂仪控系统的质量安全直接关系到国家的核心利益，完善核电仪控系统质保体系已经成为数字化核电仪控系统研发中一个至关重要的环节。
本文通过分析非安全级DCS设计制造质量保证法规和标准要求，建立非安全级DCS质量保证过程、全面的质量控制过程以及质保体系文件，形成了公司自有的质量保证过程。
进行本项目研究能够为相关核电非安全级DCS的质保体系研究提供参考，为核电领域相关单位后续开展核级DCS设计制造质量保证提供借鉴。
参考文献
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科|学|技|术
—科教导刊（电子版）·2019年第26期/9月（中）—278。