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1、核电站仪控系统可靠性和可用性分析计算任莉华,等核电站仪控系统可靠性和可用性分析计算AnalysisandCalculationofReliabilityandAvailabilityforInstrumentandControlSystemsinNuclearPowerPlant任莉华郎爱国李世欣吴彩霞(环境保护部核与辐射安全中心,北京100082)摘要:介绍了典型的核电站数字化仪控系统的系统结构和系统设计中所采用的各种高可靠性技术,并采用系统可靠性框图的方法对系统的可靠性和可用性进行了分析和计算。该方法将仪控系统划分为现场控制层、系统服务层、监测控制层等
2、子系统,通过对系统自顶向下逐层分解得到系统的可靠性框图,然后计算出整个系统的可靠性参数。计算结果表明,通过采用适当的可靠性设计措施,系统能够满足高可靠性和可用性要求。关键词:核电站仪控系统传感器现场控制层PLC可靠性冗余平均故障间隔中图分类号:TH-3;TP23文献标志码:ADOI:10.16086/j.cnki.issn1000-0380.201511034Abstract:ThetypicalsystematicarchitectureofI&Csystemsinnuclearpowerplantandvarioushighreliabilitytec
3、hnologiesusedinsystemdesignareintroduced.Thereliabilityandavailabilityofthesystemareanalyzedandcalculatedbyadoptingthereliabilityblockdiagramofthesystem.Withthismethod,theI&Csystemsaredividedinsubsystemsoffieldcontrollayer,systemservicelayer,andmonitoringcontrollayer,etc.;throughh
4、ierarchicaldecompositionofthesystemfromtoptobottom,thereliabilityblockdiagramofthesystemisobtained;thenthereliabilityparametersofoverallsystemcanbecalculated.Theresultsofcalculationindicatethatbyusingappropriatereliabilitydesignmeasures,therequirementsofreliabilityandavailabilityo
5、fthesystemcanbesatisfied.Keywords:NuclearpowerplantInstrumentandcontrolsystemSensorFieldcontrollayerPLCReliabilityRedundancyMeantimebetweenfailure用性和可维护性,还缺少标准规范的方法和统一的结0引言论,研究数字化仪控系统的可靠性分析和计算方法在仪控系统是整个核电站的“中枢神经”系统,它对核电站的应用就显得尤为迫切。新技术的采用不能以[3]确保核电站的安全、经济运行起着至关重要的作用。降低系统可靠性和可用性为代价。
6、本文介绍了典型随着控制系统从传统的常规仪表向数字化的计算机控的核电站数字化仪控系统中所采用的各种高可靠性技制系统方向发展,原有核电站分岛控制的格局逐步被术,提出了一种分析和计算仪控系统可靠性和可用性打破,形成了新一代的基于数字通信网络的全数字化的方法。该方法将仪控系统划分为现场控制层、系统仪控系统。核电站数字化仪控系统将成熟的常规电站服务层、监测控制层等子系统,利用可用性框图,分别分布式控制系统(distributedcontrolsystem,DCS)加以计算每个子系统可靠性参数,然后通过系统可用性框移植改进,并全面应用在核岛、常规岛、辅助厂房部分。图,
7、计算出整个系统的可靠性参数。全数字化仪控系统已有在国内外新建和改造核电站项1核电站仪控系统目中成功应用的实例,这些应用证明了建设全数字化仪控系统的重要意义和经济性。对于一个完整的核电站来说,目前比较公认的自动化控制系统结构分级是将整个系统纵向地从底层到核电站的安全问题一直是核电发展的重要课题,高层分为四级,称为Level0到Level3。Level0为现场仪控系统作为核电站的神经系统,其安全可靠性要求[1]仪表级自动化设备,主要包括传感器、变送器、执行器是非常严格的。伴随着仪控系统的发展,尚无一种[2]等。这个级别的设备基本上由仪表类的产品组成。得到广泛接
8、受的数字化仪控系统可靠性建模方法,Level1为现场控制级自动化设
